楊房溝拱壩靜動(dòng)力有限元分析
發(fā)布時(shí)間:2020-04-23 19:18
【摘要】:楊房溝水電站位于涼山州木里縣雅礱江中游河段,地處地震活躍地帶,該工程的擋水建筑物為拱壩,其抗震性能是人們普遍關(guān)注的問(wèn)題,為了評(píng)價(jià)楊房溝拱壩的抗震性能,對(duì)楊房溝拱壩進(jìn)行多種工況的靜動(dòng)力有限元分析。分析時(shí)采用Westerggard動(dòng)水附加質(zhì)量法、無(wú)質(zhì)量地基模型,用直接積分法求解拱壩在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)。主要的研究?jī)?nèi)容如下:(1)前期閱讀大量文獻(xiàn),闡述了拱壩地震分析時(shí)的橫縫模型、動(dòng)水模型、地基模型和地震動(dòng)輸入方法四個(gè)方面的研究現(xiàn)狀。(2)介紹了拱壩靜動(dòng)力有限元分析的基本理論和拱壩的有限元等效應(yīng)力計(jì)算方法。(3)建立了考慮橫縫和不考慮橫縫的兩種拱壩模型,由拱壩的各種參數(shù)條件計(jì)算所要施加的自重、水壓、淤沙壓力、溫度荷載、動(dòng)水壓力、地震荷載和阻尼,確定了邊界條件。(4)不考慮橫縫的影響,對(duì)拱壩進(jìn)行靜動(dòng)力有限元分析,靜力工況時(shí),拱壩的最大順河向位移為5.85cm,最大主拉應(yīng)力為4.45MPa,最大主壓應(yīng)力為9.92MPa;動(dòng)力工況時(shí),拱壩的最大順河向位移為11.828cm,最大主拉應(yīng)力為8.67MP,最大主壓應(yīng)力15.35MPa。拱壩在建基面處有明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象,采用有限元等效應(yīng)力法評(píng)價(jià)其安全性,計(jì)算得到靜力工況時(shí)的有限元等效應(yīng)力均小于1.5MPa,滿(mǎn)足混凝土拱壩的抗拉要求,動(dòng)力工況時(shí)的最大有限元等效應(yīng)力達(dá)到5.29MPa,超出混凝土拱壩的允許拉應(yīng)力,值得注意。結(jié)果表明溫降增大拱壩的拉應(yīng)力,溫升增大拱壩的壓應(yīng)力,考慮地震作用后拱壩的動(dòng)力響應(yīng)明顯增大。(5)考慮橫縫影響,對(duì)拱壩進(jìn)行靜動(dòng)力有限元分析,靜力工況下橫縫大部分部位是閉合的,同不考慮橫縫時(shí)拱壩的應(yīng)力位移分布區(qū)別不大。動(dòng)力工況下,橫縫在拱壩上部拱冠梁附近及靠近左右兩岸的位置容易張開(kāi),其最大張開(kāi)度為11.15mm。橫縫的張開(kāi),拱向正應(yīng)力得以釋放,使得拱壩的應(yīng)力重分布,拱壩的拱向正應(yīng)力有所減小,梁向正應(yīng)力有所增大,拱壩頂部拱冠梁附近和建基面處的拉應(yīng)力減小,但拱壩的整體性降低。相較應(yīng)力的增大程度而言,考慮橫縫時(shí)對(duì)位移的影響不大。考慮橫縫后有限元等效應(yīng)力明顯減小,動(dòng)力工況時(shí)的有限元等效應(yīng)力最大值為3.57MPa,滿(mǎn)足混凝土拱壩的抗拉要求。(6)最后對(duì)全文工作進(jìn)行總結(jié)并對(duì)進(jìn)一步的研究方向做出展望。
【圖文】:
圖2.1-1邋8節(jié)點(diǎn)6面體單元逡逑單元的位移模式為:逡逑
法、Newmark法等。本文用ABAQUS進(jìn)下面對(duì)其作具體介紹。逡逑認(rèn)為是線(xiàn)性加速度法的推廣。逡逑速度、加速度分別為4、和p,?+邋A/时,詽}哄義襄澹澹ǎ粒,)4邋+邋^-表+/?(A,)2(U)熏邋A}櫻蓿粒簦郟ǎ埽幔櫻幔櫻歟粒歟菔保鮮郊聰咝約鈾俁燃偕。辶x狹聳奔洳僥詡鈾俁鵲謀浠,并影蠠退方法/6。当ae彩,蕜Θ2.1-33)相当釉傗
本文編號(hào):2638058
【圖文】:
圖2.1-1邋8節(jié)點(diǎn)6面體單元逡逑單元的位移模式為:逡逑
法、Newmark法等。本文用ABAQUS進(jìn)下面對(duì)其作具體介紹。逡逑認(rèn)為是線(xiàn)性加速度法的推廣。逡逑速度、加速度分別為4、和p,?+邋A/时,詽}哄義襄澹澹ǎ粒,)4邋+邋^-表+/?(A,)2(U)熏邋A}櫻蓿粒簦郟ǎ埽幔櫻幔櫻歟粒歟菔保鮮郊聰咝約鈾俁燃偕。辶x狹聳奔洳僥詡鈾俁鵲謀浠,并影蠠退方法/6。当ae彩,蕜Θ2.1-33)相当釉傗
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