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（1）土坝施工、快速降水及抗震分析

当土体的坡度小于一定值时，土坝的结构取决于土体保持稳定的能力。但是在一定的载荷情况下，土体的稳定性要做折中处理，在设计过程中要考虑到这些载荷情况。

a. 问题描述

该大坝是二维模型，即假设为平面应变情况。大坝从地平面起算的高度为55m，底部宽度为245.2 m。向上变窄，顶部宽度为12 m。大坝的中间粘土芯体底部宽度为28 m，向上变窄，顶部宽度为6m。大坝的基础置于地水准平面以下10 m，基础位于10.667 m 厚的风化岩石层上，覆盖在坚硬的岩石基础上。基于分析的目的，假设坚硬的岩石延伸到地水准平面以下90 m，并且在模型上施加相同深度的边界条件。基础、风化岩石和坚硬岩石的整体宽度设定为550 m，并且在这个位置上施加模型垂直边缘的相应的边界条件。

b. 施工模拟

分析过程：在第一阶段，去掉大坝各单元，将岩石层在地压或重力作用下的变形进行建模。在每个阶段加入新的填筑层。为了简化分析，假设每层在重力作用下的变形较小，下一层可以按未变形的形状加入到分析中。在填筑每一层时可以进行瞬时固结分析。

Step3的Mises应力

c. 蓄水模拟

所有三层构筑完成后，水坝分三个阶段蓄水：第一阶段，蓄水深度为地水准平面以上21 m；第二阶段，蓄水深度为地水准平面以上40m；第三阶段，蓄水深度为地水准平面以上50m；每一阶段需要30天；蓄水结束后的稳态过程。

蓄水结束后稳态孔压分布

d. 快速降水模拟

分析水库中的水在7小时内全部放干，土坝的应力、孔压等的变化情况。

水位快速下降后的孔隙压力分布

e. 抗震模拟

相对于典型的孔隙水的渗透来说，地震发生在非常短暂的时间内。所以，可忽略在地震期间小孔压力的再分布。因为地震的载荷是动态的，所以应该考虑全部的惯性力，包括土坝内孔隙中流体和水库中水的影响。在本分析中，要考虑大坝内孔隙中水的惯性力，但水库中水的惯性力在分析中不予考虑。对于大坝内孔隙中的流体，只有低于侵润线以下的流体包括在惯性力内。包括这些惯性力，这里计算位于土体内节点上的用户定义单元的点网格，还包括动态分析中的单元的影响。

土坝地震响应分析液化区域判断