拱坝整体稳定分析方法拱坝整体稳定性的关键就在于坝肩的稳定性，坝肩稳定分析十分复杂，一方面是由于拱坝的是一个空间超静定体系，另一方面坝肩的岩体较为复杂，和往往含有各类不连续的结构面。国内外用以评价拱坝坝与坝肩稳定的方法，总结来看，主要有以下四种：刚体极限平衡法，有限元法、地质力学模型试验方法、可靠度法[NOTEREF_Ref290659157\h\*MERGEFORMATii]。刚体极限平衡法[[]左东启，王世夏，林益才.水工建筑物[M].南京：河海大学出版社.1995][[]祁庆和.水工建筑物第四版[M].北京:中国水利水电出版社,2005.]目前，国内的水利水电工程设计中，刚体极限平衡法是分析拱坝坝肩稳定性的一种常规方法。通过假定简化多余变量，使超静定问题转化为静定问题来求解，通过计算抗滑力和滑动力之比求出大坝的稳定安全系数，判断计算的对象是不是失稳。一般采用下述稳定计算公式：抗剪断公式(1.3.1)抗剪强度公式(1.3.2)经过长期的积累，刚体极限平衡法具备了丰富的工程应用经验，在处理简单的工程对象时计算精度较高，通过拟定一些假定也能应用于较为复杂的稳定问题，简单且容易使用[[]潘家铮．关于拦河坝的抗滑稳定安全度问题[J]．岩土力学，1984，（3）：62-67．][[]潘家铮．建筑物的抗滑稳定和滑坡分析[M]．北京：水利出版社，1980．]。但是该方法没有考虑对象所处的岩体发生变形时对上部结构的影响，具有下述的一些局限性[[]周资斌．基于极限平衡法和有限元法的边坡稳定分析研究[D]．河海大学，2004．]，该；一是该方法在一定的基础上，进行了比较大的人为简化，计算过程中所采用假定的合理性直接影响到计算的精度，以及最终的安全系数；二是计算时主要考虑的是岩体的强度，对于岩体的实际应力－应变关系则未考虑，因此不能获得在滑动面内的应力、变形在空间分布特性以及伴随加载的发展过程；三是该方法无法获得对象在临界状态下的变形特性，其所获得的给定滑动面上的安全系数只是一个平均安全系数[[]张津生．浅析刚体极限平衡法——探讨重力坝深层抗滑稳定的安全判据[J]．水力发电学报，2005，24（5）：26-32.]。有限单元法有限元法用于坝肩稳定性分析始于20世纪60年代，该方法通过建立单元几何、弹性（塑性）、位移、强度以及应力等矩阵，来计算分析对象的受力及变形状况，可以分析整体或局部的稳定安全系数，能够考虑坝基岩体构造的复杂性以及岩体变形对坝体结构的影响[[]朱伯芳．有限单元法原理与应用（第二版）(M)．北京．中国水利水电出版社．1998．][[]BatheKJ，FiniteElementProeeduresinEngineeringAnalysis，EnglandCIiffs：Prentiee-all，1982．]。采用有限单元法分析拱坝坝肩稳定性，能够研究线弹性、弹塑性、流变性及低抗拉特性等问题，较为真实的模拟岩体，考虑拱坝及基础这个整体的相互作用，得到该体系内的应力和变形分布；通过单元划分，能够充分考虑体系内不同材料的力学特性、复杂的地质构造以及基础的变形对上部结构的影响，还能够针对渗流体积力、温度场、地震等多种动静力荷载进行加载模拟。有限单元法应用于拱坝坝肩坝基整体稳定分析时，能够方便地对坝体、坝基进行模拟，并且还能够较为真实的模拟工程施工、运行过程中荷载的施加顺序，通过分析可以得到危险滑移面上应力、应变及稳定安全系数的变化规律，定量指出最危险区域的位置。但是，有限单元法对工程的参数的设定较为敏感。在实际的应用过程中，该方法在进行计算时，往往会由于参数的选取或是采用不同的处理方式来处理边界条件，而导致计算结果有明显的不同[[]K．J．巴斯．工程分析中的有限元法[M]．北京．机械工业出版社．1982．]。因此，在选用参数时，应尽可能与实际情况符合。此外，在进行计算分析时，选择的单元类型及单元的尺寸都会给计算结果带来影响。伴随着本构关系和单元模型的研究深入，边坡和坝肩稳定分析也出现了多种方法，如离散元法、界面元法、弹簧元法[[]张建海,范景伟．刚体弹簧元理论及应用[M]．成都．成都科技大学出版社．1997．]、边界元法、无限元法等等。物理模型试验法目前应用于大坝整体稳定研究的模型试验法有结构模型试验法及地质力学模型试验方法。结构模型试验法包括线弹性模型试验及结构模型破坏试验，其中前者是对坝体及地基在正常工况下的线弹性应力和变形状态进行研究，破坏试验则是研究大坝及基础的破坏机理、极限承载的能力。地质力学模型试验方法是一种以相似理论为基础的试验方法，可以很直观、感性的观察到研究对象的破坏过程，分析其破坏形态、破坏机理及承载稳定性等问题，还可以为各种计算方法提供参考，