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由于混凝土并非理想的彈性連續(xù)體，而地基巖體更非連續(xù)介質。故彈性力學有限元分析法反映壩基、角緣的應力集中是失真的，不再適用規(guī)范中的設計準則。因此無法根據(jù)有限元應力結果判斷重力壩設計剖面是否滿足設計要求。
為了確定有限元應力分析的控制標準。使有限元結果定性化并和設計準則配套。對此已有大量研究成果大壩靜態(tài)設計已經或正在突破有限元應力角緣應力集中效應的限制�；炷林亓卧O計規(guī)范已將建基面垂直拉應力區(qū)長度作為控制標準。因此，為了實現(xiàn)水工建筑物抗震設計規(guī)范與混凝土重力壩設計規(guī)范相呼應。探討在地震荷載作用下應用有限單元法作為大壩抗震安全評價基本方法的可行性和途徑尤顯必要。傅作新等提出了有限元等效應力法，并將其應用于拱壩的應力分析，為有限元分析結果規(guī)范化提供了一種思路。李同春等發(fā)展完善了有限元等效應力法，并將其應用于實際拱壩工程中。
混凝土拱壩設計規(guī)范也將有限元等效應力法作為拱壩強度校核的基本方法，本研究采用有限元等效應力法對重力壩進行應力分析，將重力壩有限元應力沿建基面積分，用得到的內力。集中力和力矩來計算建基面上的等效應力，利用有限元法、材料力學法和等效應力法對三種壩高的重力壩斷面形式進行了靜力計算和分析，探討了有限元等效應力法在重力壩應力分析中的適用性，將有限元等效應力法用于處理線彈性有限元動力時程分析的計算結果，并采用現(xiàn)有的規(guī)范標準評價了壩體的安全性。
計算重力壩變形時，材料力學法將壩體視為固定在基礎上的懸臂梁來處理，認為壩體變形滿足平截面假定。在這個假定下，壩體水平截面上的正應力J呈直線分布，由于巖體和壩體材料具有一定的塑性和徐變性質，在自重、靜水壓力等長期荷載作用下，建基面應力會發(fā)生重分布，使應力接近于直線分布狀態(tài)。因此，采用水平截面假定計算出的結果大多數(shù)情況能滿足設計要求有限元等效應力法采用與材料力學法相似的假設，取壩體建基面橫截面為研究對象，假定建基面上的正應力為線性化分布，將壩體簡化成平面問題進行研究。
根據(jù)建基面上垂直正應力呈線性分布的基本假定，用有限單元法求出重力壩壩體的各個應力分量后，將相關應力分量沿建基面進行積分，求出建基面上的軸力和彎矩，利用材料力學偏心受壓公式求出建基面上的垂直應力。采用有限元法對重力壩進行應力分析時，在上下游方向將重力壩模型劃分單元個數(shù)較多，可直接將得到豎向應力沿建基面積分來計算圖中的軸力和彎矩建基面內力通過有限元應力結果直接積分得到，能夠滿足建基面上的靜力平衡條件。
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