高拱坝是多次超静定结构,其非线性安全度表示由整体弹性工作状况向非线性工作状况转变的超载安全度,对拱坝安全评估十分重要。结合地质力学模型试验与非线性数值分析,本文研究了拱坝在超载过程中的破坏演化特征,阐释了非线性安全度的物理内涵及其判别意义。拱坝整体非线性状态本质上是超出屈服状态一定程度后,结构整体加速开裂破坏和能量快速耗散的一种行为。基于高拱坝工程超载过程中塑性余能范数的变化,提出了一种基于皮尔逊相关系数的非线性安全度确定方法。塑性余能范数可以有效表征岩体结构开裂破坏过程中的能量耗散,皮尔逊相关系数则可表示塑性余能范数与超载倍数之间的线性相关程度。结合6个工程类比,将非线性安全度Kn所对应的皮尔逊系数标准rw确定为0.90,据此得到东庄拱坝非线性安全度为6.54。最后探讨了能量指标的可替代性和长期蓄水的折减效应对非线性安全度的影响。
Yang et al. (Sun,) studied this question.