崔書(shū)生，蘇懷智，張帥，顧浩欽

（河海大學(xué)a.水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;

b.水資源高效利用與工程安全國(guó)家工程研究中心;c.水利水電學(xué)院，南京 210098）

混凝土重力壩深層滑動(dòng)穩(wěn)定性評(píng)估軟件模塊研發(fā)

崔書(shū)生a，b，蘇懷智a，c，張帥a，b，顧浩欽a，b

（河海大學(xué)a.水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;

b.水資源高效利用與工程安全國(guó)家工程研究中心;c.水利水電學(xué)院，南京 210098）

基于混凝土重力壩深層滑動(dòng)面上應(yīng)力分布情況的數(shù)值計(jì)算成果，結(jié)合分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，研究了一種評(píng)估混凝土重力壩深層組合滑動(dòng)穩(wěn)定性的改進(jìn)分項(xiàng)系數(shù)法。在此基礎(chǔ)上，利用Delphi編程工具，結(jié)合AutoCAD二次開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)該方法實(shí)現(xiàn)了程序化，得到了評(píng)估混凝土重力壩深層滑動(dòng)穩(wěn)定性的可視化軟件模塊。該方法和軟件模塊，充分利用了有限元數(shù)值模擬方法在計(jì)算應(yīng)力場(chǎng)和考慮壩基及壩體變形影響等方面的優(yōu)勢(shì)，又結(jié)合了可靠度設(shè)計(jì)方法，得出的穩(wěn)定安全系數(shù)能夠較好地反映重力壩的抗滑穩(wěn)定特性，且沿用了設(shè)計(jì)規(guī)范中的Ks表示方法，易于計(jì)算和普及。

重力壩;抗滑穩(wěn)定;Delphi;AutoCAD;二次開(kāi)發(fā);ActiveX

1 重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析方法

建基面及壩基深層抗滑穩(wěn)定分析，是重力壩設(shè)計(jì)中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容;并且在保證施工、運(yùn)行的安全性方面起著舉足輕重的作用;同時(shí)，準(zhǔn)確分析壩體的抗滑穩(wěn)定特性也是重力壩開(kāi)展其他工作的基本前提［1］。目前重力壩壩基深層抗滑穩(wěn)定分析方法大致分為3種:剛體極限平衡法、有限單元法和地質(zhì)力學(xué)模型法［2-4］。

隨著計(jì)算力學(xué)和計(jì)算機(jī)軟件及硬件的發(fā)展，利用有限單元法可以比較準(zhǔn)確地計(jì)算出壩體及其壩基的應(yīng)變、應(yīng)力和塑性區(qū)。依靠計(jì)算機(jī)，有限單元法能夠精確建立模型，并考慮各種材料的非均質(zhì)、各向異性等特性，因而能較準(zhǔn)確地計(jì)算接觸面以及深層組合滑動(dòng)面上的阻滑力和滑動(dòng)力［5-7］。然而僅僅計(jì)算出阻滑力和滑動(dòng)力還不能判斷大壩的抗滑穩(wěn)定性狀，需要找到一種計(jì)算方法，以較為準(zhǔn)確地反映大壩的抗滑穩(wěn)定特性。本文首先利用有限元法準(zhǔn)確計(jì)算出重力壩深層滑動(dòng)面上的阻滑力和滑動(dòng)力，然后結(jié)合分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，對(duì)每一個(gè)剖分單元運(yùn)用抗剪斷強(qiáng)度公式，定義一種新的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Ks的計(jì)算公式，得到了一種計(jì)算混凝土重力壩深層組合滑動(dòng)的改進(jìn)分項(xiàng)系數(shù)法。并采用Delphi語(yǔ)言，結(jié)合AutoCAD二次開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)該方法實(shí)現(xiàn)了程序化。該方法充分利用了有限元能夠計(jì)算出精確應(yīng)力場(chǎng)和考慮壩基及壩體的變形影響的優(yōu)勢(shì)，又考慮了可靠度設(shè)計(jì)方法，所以得出的Ks能夠較好地反映重力壩的抗滑穩(wěn)定特性，并且本方法沿用了設(shè)計(jì)規(guī)范中的Ks表示方法，易于計(jì)算和普及。

2 混凝土重力壩深層組合滑動(dòng)的改進(jìn)分項(xiàng)系數(shù)法

本方法的基本思想［8］是:引入廣義力的概念，將傳統(tǒng)的作用效應(yīng)函數(shù)S（·）和結(jié)構(gòu)及構(gòu)件抗力函數(shù)R（·）廣義化，結(jié)合混凝土重力壩的實(shí)際地質(zhì)情況，分析深層滑移模式，從而決定這種廣義力以及該廣義力對(duì)應(yīng)的作用效應(yīng)函數(shù)和抗力函數(shù)。

下面以平面狀2滑面和3滑面（如圖1所示）為例，簡(jiǎn)述混凝土重力壩深層組合滑動(dòng)的改進(jìn)分項(xiàng)系數(shù)法。根據(jù)混凝土承載能力極限狀態(tài)的基本組合，設(shè)計(jì)表達(dá)式為

式中:γ0為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);ψ為設(shè)計(jì)狀況系數(shù); S（·）為作用效應(yīng)函數(shù);R（·）為結(jié)構(gòu)及構(gòu)件抗力函數(shù);Gk為永久作用標(biāo)準(zhǔn)值;γG為永久作用分項(xiàng)系數(shù);Qk為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值;γQ為可變作用分項(xiàng)系數(shù);ak為幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值;γd1為承載能力極限狀態(tài)基本組合的結(jié)構(gòu)系數(shù);fk為材料性能標(biāo)準(zhǔn)值;γm為材料性能分項(xiàng)系數(shù)。

圖1 平面狀滑面圖Fig.1Flat slip surfaces

對(duì)于圖1中所示的平面狀2滑動(dòng)面和3滑動(dòng)面，由于各個(gè)單元及滑動(dòng)面上的滑動(dòng)力和阻滑力不可以直接加減，所以必須將式（1）中的S（·），R（·）進(jìn)行廣義化。事實(shí)上，當(dāng)大壩及壩基沿著組合滑動(dòng)面出現(xiàn)抗滑失穩(wěn)的時(shí)候，滑移體（由壩體及滑動(dòng)面以上的巖體組成）受到邊界的約束，將繞著滑移體瞬時(shí)滑移中心做轉(zhuǎn)動(dòng)。在此，將阻滑力和抗滑力廣義為阻滑力偶和抗滑力偶。

具體計(jì)算方法及步驟:對(duì)于其中的第1個(gè)滑動(dòng)面，首先根據(jù)有限單元法的應(yīng)力計(jì)算成果，利用式（2）和式（3）將滑動(dòng)面相關(guān)單元的應(yīng)力合成為法向力N1和切向力Q1，同理第2個(gè)滑動(dòng)面為法向力N2和切向力Q2;除了確定力的大小外，還需確定力的作用點(diǎn)。將滑動(dòng)面上的各單元法向力看成是作用在該滑動(dòng)面上的平行力系，利用求解平行力系中心的方法可以求得作用點(diǎn)O1和O2的位置。詳細(xì)求解方法此處不再贅述，見(jiàn)《理論力學(xué)》［9］。

過(guò)作用點(diǎn)O1，O2畫(huà)力N1，N2的延長(zhǎng)線(xiàn)交于點(diǎn)O。

利用結(jié)構(gòu)計(jì)算成果——應(yīng)力場(chǎng)，得到下面的法向力和切向力的計(jì)算公式:

式（2）和式（3）中:n為組合滑動(dòng)面上劃分的單元個(gè)數(shù);Ai為第i個(gè)單元上的滑動(dòng)面的面積（二維情況下為長(zhǎng)度）;σi為組合滑動(dòng)面上單元i沿滑動(dòng)面法向的正應(yīng)力;τi為組合滑動(dòng)面上單元i沿滑動(dòng)面切向的切應(yīng)力;f'為組合滑動(dòng)面上材料之間的摩擦系數(shù); c為組合滑動(dòng)面上材料之間的黏聚力;其余符號(hào)意義同前。選取點(diǎn)O作為瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心，對(duì)中心取矩后，得到廣義的S（·），R（·）計(jì)算公式:

式（4）、式（5）中:A1，A2分別為組合滑動(dòng)面中第1、第2滑動(dòng)面的面積;l1，l2分別為組合滑動(dòng)面中第1、第2滑動(dòng)面到交點(diǎn)O的距離;其余符號(hào)意義同上。

如圖1（b）所示，對(duì)于3滑面上的每一個(gè)滑動(dòng)面，按照2滑面的原理得到每個(gè)面上的法向力和切向力及其作用點(diǎn)分別為:①N1，Q1，O1;②N2，Q2，O2;③N3，Q3，O3。和2滑面不同的是，經(jīng)過(guò)N1，N2和N3的3條直線(xiàn)正常不會(huì)交于一點(diǎn)，所以不能確定瞬心。但是，根據(jù)《理論力學(xué)》中的知識(shí)，可以將任意2條直線(xiàn)的交點(diǎn)作為名義瞬心，將另一邊的法向力向該點(diǎn)轉(zhuǎn)化為1個(gè)力矩和1個(gè)力。然后分別對(duì)名義瞬心取矩，方法同2滑面。具體的廣義S（·），R（·）計(jì)算公式為:

式（6）、式（7）中:d2為瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心O點(diǎn)到第2個(gè)滑動(dòng)面上法向合力N2作用線(xiàn)的距離，當(dāng)N2對(duì)O點(diǎn)的矩為逆時(shí)針時(shí)取正，反之取負(fù)。其余符合意義同上。

因此，根據(jù)以上對(duì)S（·），R（·）的計(jì)算，定義混凝土重力壩組合滑面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Ks，具體定義為

對(duì)于3滑面的情況，因?yàn)槠渲锌梢运愠?個(gè)不同的Ks，在這里取3個(gè)當(dāng)中最小的作為3滑面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。

比較式（1）可得混凝土重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析中的組合滑動(dòng)面的失穩(wěn)判據(jù)為

除此以外，對(duì)于圓弧狀單滑面，平面狀單滑面和多滑面等組合滑動(dòng)面，具體計(jì)算方法和平面狀2滑面或3滑面類(lèi)似，這里不再贅述。

3 基于ActiveX Automation技術(shù)對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)

AutoCAD作為一種高度開(kāi)放結(jié)構(gòu)的CAD平臺(tái)軟件，它提供了強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)環(huán)境［10］。其中ActiveX技術(shù)是一種完全面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，所以許多面向?qū)ο蠡幊痰恼Z(yǔ)言和應(yīng)用程序，可以通過(guò)ActiveX與AutoCAD進(jìn)行通信，并操縱AutoCAD的許多功能［11］。

Delphi利用ActiveX與AutoCAD進(jìn)行通信，達(dá)到操縱AutoCAD的目的。具體做法為:AutoCAD支持Activex技術(shù)，其類(lèi)型庫(kù)文件中定義了可以被客戶(hù)程序訪(fǎng)問(wèn)和操縱的對(duì)象類(lèi)型以及這些對(duì)象的屬性和方法［12］。類(lèi)型庫(kù)文件的文件名為ACAD.TLB。通過(guò)Delphi的Project菜單中的Import Type Library工具，可以導(dǎo)入類(lèi)型庫(kù)文件，將文件轉(zhuǎn)換成Delphi的單元文件格式，這時(shí)在Delphi的編輯窗口中會(huì)增加標(biāo)記為AutoCAD2TLB的一頁(yè)，隨后在Delphi的Code Explorer窗口中，用戶(hù)可以方便地瀏覽Auto-CAD的ActiveX對(duì)象及這些對(duì)象的屬性和方法，并可以了解調(diào)用這些屬性和方法時(shí)可用的參數(shù)及形式。在開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序時(shí)，要應(yīng)用本單元即AutoCAD_ TLB單元［13-14］。

4 計(jì)算軟件模塊研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)

首先，根據(jù)待處理的問(wèn)題，必須了解以下情況:①在編程之前有哪些已知條件，給了哪些原始資料和數(shù)據(jù);②通過(guò)編程，要求本程序利用這些資料達(dá)到什么目的。

根據(jù)以上提出的問(wèn)題，對(duì)于①，已知條件就是混凝土重力壩的網(wǎng)格剖分形式及其應(yīng)力計(jì)算成果;對(duì)于問(wèn)題②，目的就是按照混凝土重力壩深層組合滑動(dòng)的改進(jìn)分項(xiàng)系數(shù)法計(jì)算出給定的組合滑動(dòng)面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Ks。

本程序用戶(hù)界面如圖2。

本程序的總體思路是:

第1步:利用給出的有限元剖分形式，在有限元軟件的計(jì)算成果中導(dǎo)出每個(gè)單元的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)并使之存儲(chǔ)在sql數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)表中，其中有2張表:一張為unit表，用于儲(chǔ)存單元信息，包括單元類(lèi)型、單元號(hào)及其包含的節(jié)點(diǎn)號(hào);另外一張為coordinate表，用于儲(chǔ)存各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)和三維坐標(biāo)值。除此之外，程序還設(shè)計(jì)了unitstress，coslidsurf，relateunit數(shù)據(jù)表，分別存儲(chǔ)單元應(yīng)力，組合滑動(dòng)面信息和相關(guān)單元信息，各數(shù)據(jù)表的格式如圖3所示。

圖2 程序設(shè)計(jì)圖Fig.2Diagram of program design

圖3 數(shù)據(jù)格表Fig.3Formats of data sheets

第2步:利用Delphi調(diào)用AutoCAD，然后在CAD圖紙上先繪出組合滑動(dòng)面（這一步驟由使用者完成，這也是人機(jī)交互的體現(xiàn)）并用相關(guān)技術(shù)將其滑動(dòng)面的參數(shù)儲(chǔ)存在coslidsurf數(shù)據(jù)表中，為以后尋找相關(guān)單元做準(zhǔn)備;之后通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)sql數(shù)據(jù)庫(kù)中的unit表和coordinate表，讀出節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，然后利用這些坐標(biāo)繪出直線(xiàn)，進(jìn)而繪出有限元剖分網(wǎng)格。

調(diào)用AutoCAD的部分代碼如下:

從unit表中讀取單元號(hào)和其中的節(jié)點(diǎn)，然后根據(jù)節(jié)點(diǎn)在coordinate表中查詢(xún)相應(yīng)節(jié)點(diǎn)號(hào)的坐標(biāo)，作為繪制直線(xiàn)的坐標(biāo)，從而逐個(gè)繪出有限元剖分單元。

第3步:這一步是整個(gè)軟件的核心，即找出有限元網(wǎng)格中和組合滑動(dòng)面相交的網(wǎng)格，本文稱(chēng)之為相關(guān)單元。當(dāng)找出所有和組合滑動(dòng)面相交的相關(guān)單元之后，就可以通過(guò)這些單元信息，從有限元計(jì)算軟件的所計(jì)算的應(yīng)力場(chǎng)導(dǎo)出和組合滑動(dòng)面相關(guān)的單元應(yīng)力信息，最后讀取這些應(yīng)力，通過(guò)彈性力學(xué)知識(shí)，換算成滑動(dòng)面上的正應(yīng)力和切應(yīng)力。然后和單元面積相乘，轉(zhuǎn)化為我們想要知道的滑動(dòng)力和抗滑力。最后通過(guò)改進(jìn)的組合系數(shù)法，求出抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，判斷重力壩深層抗滑是否穩(wěn)定。

尋找相關(guān)單元的核心思想是:通過(guò)AutoCAD給出的對(duì)象模型樹(shù)中提供的IntersectWith方法，遍歷每個(gè)單元的每條邊，求出組合滑動(dòng)面和單元的邊的交點(diǎn)，確定個(gè)數(shù)，如果個(gè)數(shù)不為零，則確定該單元就是相關(guān)單元，并且記下滑動(dòng)面和該單元的交點(diǎn)，求出2交點(diǎn)之間的距離d和滑動(dòng)面的方向余弦l，m，為之后求解抗滑力和下滑力做準(zhǔn)備，具體代碼這里不再贅述。

在找出相關(guān)單元并且把相關(guān)單元的信息，包括單元號(hào)、直線(xiàn)號(hào)、滑動(dòng)面和相關(guān)單元的交點(diǎn)讀入relateunit數(shù)據(jù)表之后，通過(guò)delphi的adoquery控件根據(jù)單元號(hào)在數(shù)據(jù)unitstress中查詢(xún)?cè)搯卧膽?yīng)力，即σx，σy，τxy。這里所用單元的應(yīng)力為單元形心處的應(yīng)力。

然后根據(jù)彈性力學(xué)中的知識(shí)求出組合滑動(dòng)面上的應(yīng)力，即:

式（10）、式（11）中:l，m，σ，τ分別表示滑動(dòng)面的方向余弦和斜面上的正應(yīng)力和切應(yīng)力;然后代入上面式子算出Ks，再利用式（9）判斷重力壩的穩(wěn)定情況。

最后，需要強(qiáng)調(diào)的是:本文抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的計(jì)算精度與有限元應(yīng)力結(jié)果密切相關(guān)，而有限元的應(yīng)力往往是存在誤差的，所以滑動(dòng)面上的單元應(yīng)細(xì)分，以保證應(yīng)力求解精度。

5 算例分析

某混凝土重力壩，最大壩高97 m，壩頂全長(zhǎng)386.5 m，共由21個(gè)壩段組成。其中，5#壩段偏于右岸，是實(shí)體重力壩，壩高為60 m，頂寬和底寬分別為6 m和45 m，下游壩坡為1∶0.7。壩基內(nèi)有傾向下游的與水平面呈18°夾角的軟弱結(jié)構(gòu)面，下游抗力體內(nèi)有傾向上游角度為10°的緩傾角軟弱結(jié)構(gòu)面。上述軟弱結(jié)構(gòu)面共同形成連續(xù)滑動(dòng)面（見(jiàn)圖4），必須驗(yàn)算壩基深層抗滑穩(wěn)定。

圖4 有限元剖分網(wǎng)格及滑動(dòng)面示意圖Fig.4Finite element meshes and the slip surface

應(yīng)用本文所述的改進(jìn)分項(xiàng)系數(shù)法驗(yàn)算該重力壩深層抗滑穩(wěn)定。首先建立該壩段的有限元分析數(shù)值模型。為了簡(jiǎn)化實(shí)例計(jì)算，將該壩段視為平面應(yīng)變問(wèn)題，利用平面三角形和四邊形等參單元模擬?？紤]該壩段及其基礎(chǔ)條件的實(shí)際情況，選定其有限元計(jì)算范圍為:上游約1倍壩高，取為60 m;下游約2倍壩高，取為120 m;壩基以下取為60 m。根據(jù)上述分析結(jié)果，5#壩段有限元網(wǎng)格剖分結(jié)果如圖4所示，該圖為利用有限元軟件導(dǎo)出的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)信息，利用本系統(tǒng)在CAD中繪制的網(wǎng)格示意圖。該模型共有1 252個(gè)單元，1 202個(gè)節(jié)點(diǎn)。模型中，上游水位為58 m，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖5。

完成有限元計(jì)算之后，將本程序需要的數(shù)據(jù)按照一定的格式導(dǎo)出，通過(guò)相關(guān)程序處理之后導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)表中（庫(kù)中各表信息在第4節(jié)中已做詳細(xì)介紹），作為抗滑穩(wěn)定的已知信息。所需要的數(shù)據(jù)包括:各節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)信息，各單元的信息以及各單元沿x方向和y方向的應(yīng)力。

圖5 5#壩段最小主應(yīng)力計(jì)算結(jié)果Fig.5Calculation result of minimum principal stress for dam segment 5#

運(yùn)行本程序，完善各計(jì)算參數(shù)。點(diǎn)擊“開(kāi)始計(jì)算”按鈕，按系統(tǒng)提示進(jìn)行操作，最終計(jì)算得Ks= 1.24＞1，根據(jù)公式（9）判斷可得壩體處于穩(wěn)定狀態(tài);而使用傳統(tǒng)的剛體極限平衡法可得該壩段深層抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=3.1，同樣滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定的相應(yīng)工況下的安全系數(shù)要求。雖然上述采用不同的分析方法，但是所得的結(jié)論是一樣的。因此，就本算例而言，使用本文提出的改進(jìn)的分項(xiàng)系數(shù)法對(duì)混凝土重力壩的深層抗滑穩(wěn)定性進(jìn)行分析是可行的，其結(jié)果是可信的。但是，該方法仍然需要經(jīng)過(guò)大量的工程實(shí)例的驗(yàn)證，以確定其可行性和結(jié)果可靠性。

6 結(jié)語(yǔ)

（1）隨著有限元軟件在水利工程中的廣泛應(yīng)用，大量的后續(xù)處理工作需要各種軟件相互結(jié)合，從而要求各軟件之間的數(shù)據(jù)通信。運(yùn)用ActiveX技術(shù)就可以解決數(shù)據(jù)通信問(wèn)題。本文利用該技術(shù)對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，與重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析相結(jié)合，收到了很好的效果。結(jié)合有限元的計(jì)算成果和CAD的強(qiáng)大的繪圖功能，從而使水工計(jì)算程序化、快速化、自動(dòng)化、可視化。

（2）基于ActiveX技術(shù)，可以對(duì)支持該技術(shù)的軟件，如word，excel等，利用結(jié)構(gòu)化面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，并結(jié)合具體專(zhuān)業(yè)問(wèn)題，進(jìn)行軟件的二次開(kāi)發(fā)，從而對(duì)有限元計(jì)算結(jié)果的后續(xù)分析提供一種新的、快捷的、自動(dòng)化的、實(shí)時(shí)的處理方法。

（3）結(jié)合本專(zhuān)業(yè)的具體問(wèn)題對(duì)AutoCAD等支持ActiveX技術(shù)的軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的方法，將會(huì)給水利工程的設(shè)計(jì)、分析、監(jiān)測(cè)帶來(lái)極大的方便，在這方面還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與研究。

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［2］蘇懷智，胡江，溫志萍，等.基于時(shí)變風(fēng)險(xiǎn)率的大壩使用壽命評(píng)估模型［J］.中國(guó)科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué)，2009，52（7）:1966-1973.（SU Huai-zhi，HU Jiang，WEN Zhi-ping，et al.Evaluation Model for Service Life of Dam Based on Time-Varying Risk Probability［J］.Science in China Series E:Technological Sciences，2009，52（7）:1966-1973.（in Chinese））

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［8］汪亞超.混凝土重力壩抗滑穩(wěn)定多維時(shí)空分析方法研究［D］.南京:河海大學(xué)，2011.（WANG Ya-chao. Multi-dimensional Spatio-Temporal Analysis Method for the Anti-sliding Stability of Concrete Gravity Dam［D］. Nanjing:Hohai University，2011.（in Chinese））

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［11］周強(qiáng).基于ActiveX對(duì)象模型樹(shù)的參數(shù)化繪圖技術(shù)的研究與應(yīng)用［J］.南京化工大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，23（5）: 83-86.（ZHOU Qiang.Research and Application of Graph Parametrizing Technique Based on ActiveX Model Tree［J］.Journal of Nanjing University of Chemical Technology，2001，23（5）:83-86.（in Chinese））

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（編輯:姜小蘭）

Software Module to Assess the Deep Sliding Stability of Concrete Gravity Dam

CUI Shu-sheng1，2，SU Huai-zhi1，3，ZHANG Shuai1，2，GU Hao-qing1，2
（1.State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering，Hohai University，Nanjing 210098，China;2.National Engineering Research Center of Water Resources Efficient Utilization and Engineering Safety，Hohai University，Nanjing210098，China;3.College of Water Conservancy and Hydropower，Hohai University，Nanjing210098，China）

To precisely reflect the anti-sliding stability of dam，a visualized software module was researched and developed to assess the deep-seated sliding stability of concrete gravity dam.Firstly，the stress distribution on the deep-seated sliding plane of the dam was numerically calculated.On this basis，by using the design method of the limit state of partial coefficient，the formula of shear strength was applied to each FEM element to define a new formula for the safety coefficient，thus an improved method of partial coefficient for the stability assessment was developed.In subsequence，the method was programmed by programming tool Delphi in association with AutoCAD. Since the advantage of FEM in calculating stress filed and considering dam foundation and body deformation is reflected in the method and the software module，and owing to the reliability degree taken into account as well，the obtained safety coefficient could well reflect the anti-sliding stability.Moreover，Ksexpression in design specification is employed to make the method easy to use and popularize.

gravity dam;anti-sliding stability;Delphi;AutoCAD;secondary development;ActiveX

TV642.3;TP311.56

A

1001-5485（2013）04-0085-06

10.3969/j.issn.1001-5485.2013.04.018

2013，30（04）:85-90

2012-08-27;

2012-10-17

國(guó)家自然科學(xué)基金（51179066，51139001）;新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃（NCET-10-0359）;國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目（2009586912，2009586012）;中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金資助（2012B06614）;江蘇省第四期“333工程”培養(yǎng)資金資助項(xiàng)目（BRA2011179）;江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目（水利工程）（YS11001）

崔書(shū)生（1987-），男，安徽六安人，碩士研究生，研究方向?yàn)樗そY(jié)構(gòu)工程安全監(jiān)控理論和方法，（電話(huà)）13770516712（電子信箱） shushengjiayou@163.com。