[发明专利]拱坝的拱座抗滑稳定安全度计算方法

权利要求书

1.拱坝的拱座抗滑稳定安全度计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.确定可能滑动的滑块，以及滑块的滑动面；

S2.按岩体分类线及结构面范围边界线将可能滑动的滑块的滑动面划分为若干个各自独立的子区域；其中，单个滑动面上子区域的数量为正整数；

S3.分别计算每个子区域对应的材料性能分项系数γ_m1fi、γ_m1ci、γ_m2fi，并统计各子区域的面积A_i；

S4.根据滑块上的作用荷载，计算滑动面上的滑动力T以及垂直于滑动方向的总法向力N，再对总法向力N按步骤S1划分出的各子区域的面积占比，分解为各子区域承受的法向力N_i，N_i的计算公式为：

S5.对于1、2级拱坝及高拱坝，利用公式1进行拱座滑块是否安全的判断，满足公式1即为安全，同时利用公式3计算拱座可能滑块的抗剪断安全度；

对于3级及以下拱坝，利用公式1或公式2进行拱座滑块是否安全的判断，满足公式1或公式2即为安全，同时利用公式3或公式4计算拱座滑块的抗剪断或抗剪安全度，其中：

其中：SF₁—公式1中抗力项与作用项的比值，简称为抗剪断安全度；

SF₂—公式2中抗力项与作用项的比值，简称为抗剪安全度；

γ₀—结构重要性系数；

ψ—设计状况系数；

γ_d1、γ_d2—为两种计算公式的结构系数；

γ_m1fi、γ_m1ci、γ_m2fi—为各子区域所属岩类或结构面类型对应的材料性能分项系数；

T—沿滑动方向的滑动力；

N_i—滑面上按岩体类别及结构面类型分割开的某单个子区域承担的垂直于滑动方向的法向力；

f_1i、f_2i—不同岩体类别及结构面类型对应的抗剪断摩擦系数及抗剪摩擦系数；

C_1i—不同岩体类别及结构面类型的抗剪断凝聚力；

A_i—滑面上按岩体类别及结构面类型分割开的某单个子区域的面积。

2.如权利要求1所述的拱坝的拱座抗滑稳定安全度计算方法，其特征在于：步骤S3中，材料性能分项系数γ_m1fi、γ_m1ci、γ_m2fi按照表2取值，

表2材料性能分项系数

3.如权利要求1所述的拱坝的拱座抗滑稳定安全度计算方法，其特征在于：步骤S3中，材料性能分项系数γ_m1fi、γ_m1ci、γ_m2fi按照下述方法取值：以经抗剪力学试验确定的各类岩体及结构面材料参数的变异系数δ_m为基础，根据《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》(GB50199-2013)第8.4.4条规定的方法，计算出各子区域所属岩类或结构面类型对应的材料性能分项系数。

4.如权利要求1、2或3所述的拱坝的拱座抗滑稳定安全度计算方法，其特征在于：步骤S5中部分系数的取值为：

γ₀—结构重要性系数，对应于安全级别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的建筑物，分别取1.1，1.0，0.9；

ψ—设计状况系数，对应于持久状况、短暂状况、偶然状况，分别取1.00，0.95，0.85；

γ_d1、γ_d2—为两种计算公式的结构系数，分别取1.2与1.1。