本文關(guān)鍵詞：混凝土重力壩靜動(dòng)力分析及抗震性能研究

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【摘要】：在查閱國(guó)內(nèi)外大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合黃河上游段某水電站工程實(shí)例,采用理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合,以分析為主的技術(shù)線路,研究了該電站廠房壩段及擋水壩段的靜力工作受力狀態(tài)和地震動(dòng)荷載作用下的工作受力狀態(tài)。主要研究成果為:1.研究了壩體廠房壩段在不同工況和荷載組合條件下的整體受力狀態(tài),運(yùn)用基礎(chǔ)力學(xué)公式結(jié)合ANSYS數(shù)值模擬分析了壩體的基礎(chǔ)應(yīng)力與抗滑、抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)。計(jì)算顯示:壩體的最大基礎(chǔ)壓應(yīng)力max?在地震(不計(jì)揚(yáng)壓力)時(shí)出現(xiàn),數(shù)值為0.936MPa;壩體的最大拉應(yīng)力max??在機(jī)組檢修(計(jì)入揚(yáng)壓力)時(shí)出現(xiàn),數(shù)值為0.579MPa,且均小于基礎(chǔ)的允許應(yīng)力。揚(yáng)壓力的影響力大小在0.2—0.366MPa之間�？够�、抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)在各工況下均大于規(guī)范要求的最小安全系數(shù)值。2.為了能清楚敘述廠壩應(yīng)力位移分布情況,把整個(gè)結(jié)構(gòu)分成EL1751.0m梁板、泄洪閘邊墩、泄洪閘底板、發(fā)電流道(包括流道內(nèi)表面、管形座、進(jìn)出水口頂?shù)装宓?、地基接觸面等5大部分。對(duì)各部分在不同工況下的應(yīng)力位移情況進(jìn)行了較為詳細(xì)的描述和分析討論以及地震慣性力對(duì)廠壩結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響。在動(dòng)靜力組合作用下,EL1751m梁板的應(yīng)力主要受其上面的活荷載所控制,最大正應(yīng)力z?=2.52MPa;泄洪閘邊墩的最大豎向拉應(yīng)力y?=0.59MPa,整個(gè)邊墩處于偏心受壓狀態(tài);泄洪閘底板應(yīng)力主要受泄洪水壓力的影響,在泄洪時(shí),底板可產(chǎn)生1.30MPa的拉應(yīng)力;發(fā)電機(jī)流道應(yīng)力受內(nèi)水壓力和水機(jī)荷載控制,Y方向最大拉應(yīng)力達(dá)4.90MPa。各種工況下,最大拉應(yīng)力均位于管形座與頂?shù)装宓慕唤犹幐浇?地基接觸面上應(yīng)力基本為壓應(yīng)力,拉應(yīng)力分布的區(qū)域很小。3.通過(guò)數(shù)據(jù)分析,根據(jù)應(yīng)力配筋計(jì)算并結(jié)合最小配筋率給出了相應(yīng)各部位的結(jié)構(gòu)配筋建議,地基接觸面河床深槽下游端的拉應(yīng)力問(wèn)題可以通過(guò)深槽的混凝土置換來(lái)解決。發(fā)現(xiàn)機(jī)組之間的永久縫內(nèi)的滲透壓對(duì)降低流道環(huán)向應(yīng)力具有積極作用。4.對(duì)擋水壩段的靜動(dòng)力分析采用了ANSYS二維有限元模型,通過(guò)反應(yīng)譜分析法研究了大壩抗震性能,模擬出了擋水壩段壩體在靜力作用下的位移、應(yīng)力云圖以及各階壩體振形圖并在地震動(dòng)力作用下,給出了位移應(yīng)力最大值的發(fā)生部位及地震響應(yīng)的規(guī)律。本文所研究的內(nèi)容建立在工程實(shí)例的基礎(chǔ)上,理論分析與計(jì)算結(jié)果在一定程度上可以借鑒和應(yīng)用到重力壩抗震設(shè)計(jì)工作中。由于強(qiáng)震下的重力壩的動(dòng)態(tài)反應(yīng)非常復(fù)雜,本文在分析中因?yàn)闂l件有限,在壩體建模及計(jì)算時(shí)做了適當(dāng)簡(jiǎn)化,沒(méi)有考慮壩面與水體之間的接觸耦合,并假定壩體為均勻介質(zhì),但對(duì)于計(jì)算結(jié)構(gòu)總體而言這種簡(jiǎn)化是合理可行的。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TV642.3;TV312

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1210804