(9)建立了小湾水电站坝址区的水文地质模型,提出了密集排水孔的流量结点分配快速计算方法和带有潜水面的干区虚拟流动的不变网格有限元分析方法,研究了地表入渗对边坡稳定不利的暂态孔隙水压力的变化规律,提出了小湾拱坝基础渗控布置方案。
(10)采用弹黏塑性理论、三维刚体弹簧元、刚体极限平衡法等多种分析方法评价小湾和溪洛渡拱坝坝肩在动力和静力条件下的抗滑稳定性,搜索出两岸坝肩最小稳定安全系数的块体;采用三维弹塑性有限元法和大型地质力学模型,考虑坝址区主要断裂构造以及洞塞、井塞、锚固等加固措施,对小湾拱坝加固前后的整体稳定性进行了对比分析,得出加固处理后小湾拱坝的超载能力。
(11)研究了高拱坝沿建基面失稳的破坏机理,采用线性和非线性有限元方法,对小湾拱坝强度、稳定及可能的破坏形式进行了分析,得出了小湾拱坝沿建基面有足够的抗滑安全性的结论。
(12)提出了拱坝封拱温度场的两种优化模型,探讨了小湾拱坝最优封拱温度及实施方法。
(13)提出了对拱坝安全度进行宏观评定的两个新的方法;拱坝应力水平系数和安全水平系数,比目前采用的拱坝柔度系数更为合理。
(14)对提高拱坝混凝土强度等级进行了探索,从坝体应力、温度控制、弹性稳定、抗地震及材料特性等方面进行分析后得出结论:适当提高拱坝混凝土强度等级是可行的,并可带来显著经济效益。
(15)改进了Hoek-Brown岩体强度理论,针对含断续节理岩体强度的各向异性特性,推导出m、S的变化规律,并预测了小湾岩体力学参数,研究了含断续节理岩体的破坏机理。
(16)全面、深入地研究了拱圈线型,不同的拱圈线型对坝体混凝土体积的影响可达20%~30%,给出了优选拱圈线型方法和程序。
(17)建立了多裂隙岩体在初始损伤、损伤演化和塑性损伤变形状态下的三维弹塑性损伤本构模型;研究了可以反映锚杆(索)加固机理的损伤岩锚柱单元,并根据能量等效原形和变形相容条件推导了岩锚柱单元的弹性损伤系数及损伤岩锚柱单元对岩体刚度的影响。