采用弹塑性有限元法,模拟坝体和坝基结构,对飞来峡水利枢纽厂房坝段坝体坝基稳定安全性进行了分析计算。采用强度储备法、超载法、综合法对坝基破坏过程、破坏形态和破坏机理进行了深入研究,并且提出了安全监控指标。 本文共分六章。第一章阐述了该课题的研究意义、总结分析了国内外砼坝岩石地基应力与稳定研究概况和存在的不足与发展方向。 第二章介绍了重力坝应力与稳定分析的弹塑性有限单元法和用于本课题研究的本构关系。 第三章介绍了飞来峡水利枢纽厂房坝段的工程概况,以及计算简化模型、边界条件、荷载和材料参数的选取等。 第四章首先采用弹塑性有限单元法对坝体及坝基在不同运行工况下的应力变形状态进行了计算,分析评价各工况下坝体坝基的运行状态。然后采用强度储备法、超载法和综合法对大坝稳定性进行了深入分析,模拟坝基的渐进破坏过程,追踪岩体破坏状态的发展演变过程,从而得到坝基面和坝基岩体在超载和强度下降过程中的破坏机理及破坏发展途径。 第五章结合第四章的分析结果,提出了一种新的安全监控指标的制定方法,即根据强度储备法、超载法、综合法研究得到的坝体坝基的局部屈服、临界屈服、失稳破坏的发展阶段及对应的位移条件,进行统计回归分析得到与上下游水位相关的坝顶位移安全状态判断的安全监控指标。可以更直观的对大坝安全做出评价,为防洪调度和安全运行管理提供判别依据。该方法在国内外尚属首次提出,并且将直接应用于飞来峡水利枢纽防洪辅助决策系统。 最后,对全文进行了总结,提出了本课题需要进一步研究的问题。