坝坡(或边坡)稳定分析软件应用

西华大学能源与环境学院学生上机实验报告-1-西华大学上机实验报告课程名称：水工建筑物（2）年级/专业：实验成绩：指导教师：姓名：实验日期：实验名称：坝坡（或边坡）稳定分析软件应用学号：实验学时：一、实验目的通过上机实验，掌握一种工程实践中常用的坝坡（或边坡）稳定分析软件的应用方法。二、实验内容或设计思想根据指导老师提供的面板堆石坝或土石坝相关工程资料，应用理正边坡软件对坝坡进行稳定分析验证，并对实验结果进行分析。三、实验环境与工具实验平台：Windows系统操作平台。软件：理正。四、实验过程或实验数据1.工程名称：普定水库—混凝土面板堆石坝上游边坡稳定分析2.坝型：混凝土面板堆石坝3.坝体分区简述如下：3.1面板：由于面板取值相对较小，故在本次实验过程中不考虑其对工程稳定性的影响。3.2反滤层：位于心墙上下游两侧。每个反滤层区其坝顶宽度为23.5m，坝底宽度为23.5m。3.3过渡区：位于心墙反滤层上下游两侧。每个过渡区其坝顶宽度为20m，坝底宽度为74.5m。3.4上游堆石区：其坝顶宽为0m，坝底宽为636m，其相对密度为0.85，堆石骨料已经剔除特大石。3.5下游堆石区：其坝顶宽为32m，坝底宽为714m，其相对密度为0.85，堆石骨料已经剔除特大石。3.6戗堤、排水棱体：由于其对工程的稳定性较小，故在本次实验过程中也不考虑其对工程稳定性的影响。4.详细记录实验过程内容，以及操作过程中出现的问题及解决方法：在给定的软件基础上，输入相关的参数，便可以快速地计算结果，对坝体的边坡稳定进行分析。5.详细记录程序操作步骤、数据及过程：5.1根据老师给的具体工程图纸用CAD将坝体的轮廓图描绘出来，并分好区域，并保存为.dfx的文件类型，最终生成如下图形：西华大学能源与环境学院学生上机实验报告-2-5.2运行理正软件，并将上图导入软件中，其运行结果如下图：西华大学能源与环境学院学生上机实验报告-3-5.3输入基本参数，因为是面板堆石坝所以滑裂面的形状选择的是折线形滑面；考虑地震烈度为7级；土条宽度选择1m。其运行结果如下图所示5.4输入坡面参数，由于不考虑过多的超载个数，所以只考虑坝顶超载值选择1个，运行结果如下图所示：西华大学能源与环境学院学生上机实验报告-4-5.5输入土层参数取粘聚力、内摩擦角、重度、饱和重度的值如下图所示：5.6输入水面参数，其结果如下图所示：5.7由于不考虑加筋，所以加筋参数不必进行改动和输入。西华大学能源与环境学院学生上机实验报告-5-5.8点击计算按钮，进行计算。计算过程如下面几幅图所示：6.记录程序运行的结果西华大学能源与环境学院学生上机实验报告-6-运行结果如下图所示：7.实验结果分析。7.1计算数据、过程及结果如下所示：------------------------------------------------------------------------计算项目：复杂土层土坡稳定计算46------------------------------------------------------------------------[计算简图]西华大学能源与环境学院学生上机实验报告-7-[控制参数]:采用规范:碾压式土石坝设计规范(SL274-2001)计算工期:稳定渗流期计算目标:安全系数计算滑裂面形状:折线形滑面地震烈度:7度水平地震系数:0.100地震作用综合系数:0.250地震作用重要性系数:1.000地震力作用位置:质心处水平加速度分布类型：矩形[坡面信息]坡面线段数16坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数1681.0540.2660217.3308.665033.2360.0000432.6690.000056.1253.5000612.5000.0000738.75015.500086.0000.000091.867-1.066010121.63360.8160111.2501.2500122.5000.0000131.2501.25001474.61137.3060150.8890.4440168.0000.0001超载1距离0.500(m)宽8.000(m)荷载(19.48--19.48kPa)270.00(度)[土层信息]坡面节点数17编号X(m)Y(m)00.0000.000-1681.0540.266-2698.3848.931-3701.6208.931-4734.2898.931-5740.41412.431-6752.91412.431-7791.66427.931-8797.66427.931-9799.53126.864-10921.16487.681-11922.41488.931-12924.91488.931-13926.16490.181-141000.775127.486-151001.664127.931西华大学能源与环境学院学生上机实验报告-8--161009.664127.931附加节点数59编号X(m)Y(m)11013.227124.11821008.164126.93131006.664126.93141037.664-28.06951043.664-28.06961014.064119.93171019.064119.93181045.86452.93191060.573-20.614101078.664-11.569111138.664-11.569121157.547-2.128131215.950-2.191141266.006-2.245151254.1543.681161251.6543.681171241.0297.931181237.6647.931191201.35427.041201200.44527.950211197.94527.950221196.07629.819231133.52762.739241132.61963.647251130.11963.647261128.25065.518271071.12495.584281070.00896.698291067.50896.698301065.84698.36131999.264119.93132969.664-28.06933973.664-28.069341004.664126.93135993.974119.93136824.78912.43137827.28912.43138833.4148.93139838.4148.93140851.3120.33241896.4260.35042903.264-3.06943913.264-3.06944952.091-22.48245967.17452.93146963.264-28.069471045.664-28.06948770.3480.30149733.8610.28650688.6270.269510.000-222.472521937.847-222.472西华大学能源与环境学院学生上机实验报告-9-531937.847-2.97454740.0056.43155760.0086.43156790.50123.85557792.41427.68158796.91427.68159800.54020.429不同土性区域数10区号重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板?强度增十字板羲?强度增长系全孔压节点编号(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数122.00023.5009.00039.0008.00037.000---------------(1,2,3,4,5,6,)220.00021.500130.00043.000125.00041.000---------------(2,1,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,-16,-15,-14,31,32,33,34,3,)321.00022.5008.00037.0007.00035.000---------------(35,31,-14,-13,-12,-11,-10,-9,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,)421.50023.0008.50038.0007.50036.000---------------(31,35,45,44,46,32,)521.50023.0008.50038.0008.50036.000---------------(7,6,5,47,9,8,)622.50024.00010.00040.0009.00038.000---------------(34,33,4,3,)718.00019.5006.50036.0006.00034.000---------------(43,42,41,40,48,49,50,-1,0,51,52,53,14,13,12,11,10,9,47,5,4,33,32,46,44,)821.00022.5008.00037.0007.00035.000---------------(-3,50,49,54,55,56,57,58,59,48,40,39,38,37,36,-9,-8,-7,-6,-5,-4,)921.50023.0008.50038.0007.50036.000---------------(50,-3,-2,-1,)1021.00022.5008.00037.0007.00035.000---------------(48,59,58,57,56,55,54,49,)[水面信息]采用有效应力法孔隙水压力采用近似方法计算不考虑渗透力作用考虑边坡外侧静水压力水面线段数6水面线起始点坐标:(0.000,0.000)坝坡外水位:76.000(m)水面线号水平投影(m)竖直投影(m)140.3475.524258.724-4.345西华大学能源与环境学院学生上机实验报告-10-352.612-3.753451.313-2.843563.521-1.363643.353-0.183[计算条件]稳定计算目标:自动搜索最危险滑面稳定分析方法:摩根斯顿—普赖斯法土条宽度(m):1.000条间力函数类型:常量非线性方程求解容许误差:0.00001非线性方程组求解容许误差:0.00010方程求解允许的最大迭代次数:50搜索有效滑面数:300起始段夹角上限(度):5起始段夹角下限(度):45段长最小值(m):42.644段长最大值(m):85.287出口点起始x坐标(m):-127.931出口点结束x坐标(m):1001.664入口点起始x坐标(m):0.000入口点结束x坐标(m):1009.664------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------滑动安全系数=1.559最危险滑裂面线段标号起始坐标(m,m)终止坐标(m,m)1(799.557,26.878)(881.401,54.045)2(881.401,54.045)(944.707,85.629)3(944.707,85.629)(991.429,116.659)4(991.429,116.659)(1000.769,127.483)7.2实验结果分析：该坝工程等别为2级别，查SL274-2001《碾压式土石坝设计规范》规定知，本次实验抗滑稳定安全系数K=1.559，大于规范规定的正常情况下的抗滑稳定安全系数K=1.35，故坝体安全稳定。五、总结1.回答实验指导书上的思考题。西华大学能源与环境学院学生上机实验报告-11-(1).坡面起始点号和坡面线段数变化后