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中国地质大学

研究生课程论文

课程名称数值模拟技术

教师姓名##########

研究生姓名##########

研究生学号·············

研究生专业地质工程

所在院系工程学院

类别:学术硕士

日期:2014年11月

评语

对课程论文的评语:

平时成绩：

课程论文成绩：

总成绩：

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注：1、无评阅人签名成绩无效；

2、必须用钢笔或圆珠笔批阅，用铅笔阅卷无效；

3、如有平时成绩，必须在上面评分表中标出，并计算入总成绩。

第一部分：数值模拟技术研究文献综述

一.前言（理解、体会）

近年来，随着中国大规模地进行“西部大开发”和“南水北调”等巨型工程，越来越多的岩土工程难题摆在我们面前，单纯依靠经验显然已不能有效指导工程问题的解决，迫切需要更强有力的分析手段来进行这些问题的研究和分析。自R.W.Clough上世纪60年代末首次将有限元引入某土石坝的稳定性分析以来，数值模拟技术在岩土工程领域取得了巨大的进步，并成功解决了许多重大工程问题。特别是个人电脑的普及及计算性能的不断提高，使得分析人员在室内进行岩土工程数值模拟成为可能。在这样的背景下，数值模拟特别是三维数值模拟技术逐渐成为当前中国岩土工程研究和设计的主流方法之一，也使得岩土工程数值模拟技术成为当今高校和科研院所岩土工程专业学生学习的一个热点。

岩土工程数值模拟正是从岩、土体的受力状态出发，来分析和预测岩、土体破坏情况的一种手段。其基本原理是以典型试样的物理试验（室内试验或现场试验）获得的强度来表征整个地质体的岩、土体强度，以边界条件替代地质体周围所受的约束条件，借由本构关系表达岩、土体在外力作用下的应力-应变特性，最终了解、预测岩、土体变形破坏情况。数值模拟技术具有鲜明的时代特征，以计算机为实现平台，是信息化时代的产物。

通过对数值模拟课程的学习，对数值模拟技术有了一定成度的了解，并对FLAC3D软件进行上机学习，初步掌握了一些基本知识。在对数值模拟技术和模拟软件有一定了解的基础上，并结合项目研究的需要，学生在暑假期间对砂土液化变形的数值模拟研究做了较为深入的学习，初步学习了ANASY和FLAC3D等数值模拟软件在重力坝坝基抗滑稳定性研究中的应用。

针对这一阶段的学习，在总结和借鉴前人在重力坝坝基抗滑稳定性模拟研究的基础上，做了如下关于重力坝坝基抗滑稳定性非线性有限元研究的读书报告。

二、读书报告

重力坝坝基抗滑稳定性非线性有限元研究

引言：历来人们都在不断地治理水患、建设水利工程，而重力坝[l]是人类最早使用的一种水坝坝型，其历史可以追溯到公元前2900年的一座高巧米顶长240米的诞生在埃及尼罗河的挡水坝，据历史记载这就是历史上第一座重力坝。从此重力坝一直使用至今，且仍是当今世界水坝中的主要组成部分。概括说来，重力坝具有以下一些优点:(l)相对安全可靠，耐久性好，抵抗渗漏、洪水漫溢、地震和战争破坏能力都比较强;(2)坝体抗冲能力好，坝体中可布置引水、泄水孔口，解决发电、泄洪和施工导流等问题;(3)断面形状简单，结构作用明确，施工方便，安全可靠;(4)对不同的地形和地质条件适应性强，任何形状河谷都能修建重力坝，对地基条件要求相对地说不太高;(5)有丰富的设计建设经验，工作可靠，使用年限长，施工放样、扩建、维护简单。设计、施工技术简单，易于机械化施工，适合于在各种气候条件下修建。综上所述，重力坝以其悠久的历史、稳重的外观、简单的结构、可靠的运行历来博得工程界人士的厚爱。爱者，必使其蓬勃也。近代以来重力坝家族家丁旺盛，在世界各地都能见其踪影，为人类造福绵绵。我国建国初期，全国兴起了修建水库、水电站的热潮[5]。据统计从1949一1985年间，己建成重力坝达58座，占总数的51%。近二十多年以来，国家加快了水利水电尤其大型特大型水利水电开发的速度，同时加大了开发的力度。实行改革开放以后，已具备更大规模开发和利用水资源的条件，如正在兴建的三峡水利枢纽;正在研究的南水北调工程等都是世界一流的大型水利工程。由于设计理论和施工技术的提高，水利工程建筑速度加快，规模增大，200米以上的高坝不断出现。这些水利工程的兴建为人类带来诸多裨益，全国水库在历年的防洪抗洪中都发挥了不可替代的作用。大坝成为祖国河山坚强的卫士，引导温顺祥和之水，驯服柴赘不逊之水，造福人类，功不可没。而这些工程在造福区域人民的同时也潜在地威胁着他们的生命财产安全。由于大坝是挡水建筑物[2]，除坝体自重外，还承受很大的水平