Page 134 - 2025年第56卷第2期

图 8 不同折减系数下堵头上下游屈服区示意

5 不同方法结果对比分析

依托本文算例，进行算法对比如表 5。根据目前大型工程的实际应用情况，针对各种有限元法及
考虑侧面全接触的刚体极限平衡法，均建议阈值不小于 3.0；针对假定侧面全脱开的刚体极限平衡法，
可参考重力坝抗滑稳定核算要求。总体而言，目前国内由于堵头抗滑失事极为少见，因此本文取值是

偏于安全的，但应注意，部分工程因为混凝土施工质量及堵头接缝灌浆等问题导致渗漏，给水库正常
蓄水带来较大麻烦。本文提出的耦合算法能够得到接触面状态及稳定系数随时间的变化，从而可有效
评估堵头的抗滑稳定安全，并为温控及接缝灌浆提供参考依据。

表 5 不同计算方法的堵头抗滑稳定安全系数
计算方法 计算公式 本文算例计算结果 建议阈值
考虑温度及接触耦合效应的有 ∑(c i A i + σ i tanφ i A i ) 参照常规有限元极限平衡法 ［19］ ，建议
K = 4.28
限元极限平衡法（本文方法） ∑τ i A i 取值不小于 3.0
侧面全接触（λ=1.0；K=3.9）

假定全接触时建议取值不小于 3.0；假

R f'∑W + C'∑λ i A i 侧面部分接触（λ=0.8；K=3.44）

刚体极限平衡法 K = = 定侧面全脱开时可参考重力坝抗滑稳
S ∑P 侧面部分接触（λ=0.5；K=2.75）

定核算要求
侧面全脱开（λ=0；K=1.59）

综合采用有限元强度折减法及上下游
弹塑性有限元 ［6］ f i = f' ；C i = C' 4.0 ~ 5.0 端 屈 服 区 贯 通 判 据 ；建 议 取 值 不 小

K K
于 3.0
6 结论
针对堵头等包含初始间隙非线性接触的混凝土结构温控及抗滑复合问题，本文建立了基于有限元
混合法的有限元仿真分析模型，主要结论如下：
（1）以猴子岩水电站堵头为例，模拟了设计温控措施及蓄水方案下的施工运行全过程导流洞堵头

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