發(fā)布時(shí)間：2021-11-08 06:35

　　為研究混凝土壩在地震力作用下裂縫的擴(kuò)展情況,用擴(kuò)展有限元法（XFEM）對(duì)Koyna大壩進(jìn)行仿真分析,以混凝土塑性損傷模型的損傷因子為變量,研究在地震荷載作用影響下混凝土壩體產(chǎn)生的損傷破壞情況。結(jié)果表明:采用擴(kuò)展有限元模擬的壩體破壞模式與Koyna大壩實(shí)際破壞情況基本一致,用擴(kuò)展有限元能夠有效演示大壩在地震作用下的開裂過(guò)程,并且能夠逼真地模擬出裂縫的擴(kuò)展模式,在模擬的過(guò)程中,裂縫擴(kuò)展不受邊界約束,局部不需加密,有效控制了單元數(shù)量,節(jié)約計(jì)算成本,使復(fù)雜現(xiàn)實(shí)問(wèn)題簡(jiǎn)單化。 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019,20(04)

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

Koyna地震波

為了研究壩體在地震荷載下的應(yīng)力變形分布[9]，分別用反應(yīng)譜法和時(shí)程法進(jìn)行動(dòng)力分析，兩種方法的應(yīng)力分布如圖2所示。在壩高約66m處，明顯出現(xiàn)了拉應(yīng)力集中區(qū)，在地震作用下，上游面的拉應(yīng)力超過(guò)了4MPa，下游壩面折坡處的拉應(yīng)力超過(guò)7MPa，壩踵處的局部應(yīng)力超過(guò)了3MPa[9]，地震下壩體產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度2.90MPa，壩體將出現(xiàn)裂縫，有限元分析中的最大壓應(yīng)力<13MPa，抗壓強(qiáng)度滿足要求。在地震作用下，壩踵處首先出現(xiàn)拉應(yīng)力損傷，隨著地震的進(jìn)行，損傷區(qū)逐漸上移，在T=3.88s時(shí)，下游折坡處出現(xiàn)拉應(yīng)力損傷區(qū)，損傷因子為0.25；在T=4.36s時(shí)，損傷區(qū)從下游折坡處逐漸向上游面發(fā)展，折坡處損傷因子為0.56；在T=5.62s時(shí)，下游折坡處損傷因子達(dá)到0.83，之后損傷區(qū)不再發(fā)展，這表明損傷區(qū)在壩體上部形成貫穿裂縫，拉應(yīng)力損傷分布如圖3所示。

用擴(kuò)展有限元法對(duì)地震作用下的壩體裂紋擴(kuò)展進(jìn)行模擬，裂紋擴(kuò)展過(guò)程和應(yīng)力分布如圖5～6所示。在T=3.67s時(shí)，大壩下游面折坡處首先出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，應(yīng)力值達(dá)到4.38 MPa，壩體進(jìn)入裂紋擴(kuò)展的初始階段；在T=4.32s時(shí)，裂紋逐漸向上游壩面發(fā)展，最大應(yīng)力在裂縫縫尖處，并且上游壩面也開始出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象；在T=5.62s時(shí)，裂縫繼續(xù)擴(kuò)展，上游壩面應(yīng)力進(jìn)一步集中，直至裂縫貫穿整個(gè)壩面，縫尖應(yīng)力達(dá)到8.91MPa。圖4 塑性損傷分析的位移時(shí)程圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]新型配筋小剪跨比鋼管混凝土組合剪力墻受力機(jī)理研究[D]. 羅偉.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
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本文編號(hào)：3483200