本文關(guān)鍵詞：基于突變理論的重力壩抗滑穩(wěn)定研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著非線性力學(xué)的發(fā)展,對重力壩壩基抗滑穩(wěn)定性分析已不再局限于采用剛體極限平衡法或者線性有限元法等方法。針對非線性有限元法,目前已經(jīng)形成多種判據(jù),典型的有收斂性判據(jù)、突變性判據(jù)等。本文采用突變模型常見的兩種應(yīng)用方式(即數(shù)據(jù)擬合和理論分析)從兩個不同角度分別對重力壩壩基失穩(wěn)這一工程問題做了研究,具體工作如下：(1)根據(jù)常見的具有單一狀態(tài)變量的五種突變模型的數(shù)學(xué)和幾何特性,利用數(shù)學(xué)理論得出了常見五種突變模型的分叉集的代數(shù)表達(dá)式。并基于以往的研究對具有單一狀態(tài)變量的五種突變模型的合理應(yīng)用提出了自己的觀點和建議。(2)對傳統(tǒng)的重力壩抗滑穩(wěn)定分析方法做了簡介,并對各種方法的優(yōu)缺點做了理論分析。結(jié)合實際工程分別采用基于剛體極限平衡法的安全系數(shù)法、分項系數(shù)法以及非線性有限元法中的收斂性判據(jù)和突變性判據(jù)(包括位移、塑性區(qū)面積、應(yīng)變能突變判據(jù))對典型壩段進(jìn)行了分析,計算分析表明應(yīng)變能突變判據(jù)較其他幾種判據(jù)具備一定的優(yōu)越性。(3)對具有單一狀態(tài)變量的五種突變模型的數(shù)值擬合方式做了初步闡述,并結(jié)合工程實例以壩基系統(tǒng)的應(yīng)變能為失穩(wěn)考察量采用五種突變模型進(jìn)行了計算分析,初步得出尖點突變模型對于重力壩壩基穩(wěn)定性分析具備較強(qiáng)適用性結(jié)論,并通過分析指出了數(shù)值擬合應(yīng)用方式的不足之處。(4)采用折疊、尖點、燕尾等突變模型對考慮材料損傷的大壩壩基穩(wěn)定性進(jìn)行了理論分析,并與傳統(tǒng)的剛體極限平衡法做比較,指出了剛體極限平衡法存在的不足之處,并對各種突變模型的適用性進(jìn)行了分析。通過理論分析指出：不同突變模型的適用性與臨界失穩(wěn)點有關(guān),其中：折疊突變模型適用于峰值點處失穩(wěn)的分析；尖點突變模型適用于應(yīng)力-應(yīng)變曲線拐點失穩(wěn)的分析；燕尾突變模型適用于u*=u3這一特征點失穩(wěn)的分析。(5)采用尖點突變模型對考慮材料損傷-塑性本構(gòu)的重力壩壩基兩種失穩(wěn)模式進(jìn)行了分析,并與傳統(tǒng)的剛體極限平衡法做比較,進(jìn)一步指出了剛體極限平衡法是本文方法的特例。其中,重點討論了材料均勻性指標(biāo)m和壩基面兩種材料剛度比k等因素對壩基滑動穩(wěn)定性的影響,對尖點突變模型的適用性進(jìn)行了分析,指出尖點突變模型將勢函數(shù)展開式從四次方處截斷存在一定的誤差。
【關(guān)鍵詞】：重力壩壩基 抗滑穩(wěn)定 能量突變判據(jù) 折疊突變 尖點突變
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV642.3;TV223
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 突變理論在水利工程領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 突變理論在工程力學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用11-12
• 1.2.2 突變理論在巖土工程的應(yīng)用12
• 1.2.3 突變理論在水工結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用12-13
• 1.3 突變理論在水工結(jié)構(gòu)領(lǐng)域應(yīng)用中存在的問題13
• 1.4 本文的主要內(nèi)容13-15
• 2 突變理論及其應(yīng)用簡介15-20
• 2.1 初等突變理論15-17
• 2.1.1 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性15-16
• 2.1.2 初等突變和分類定理16-17
• 2.2 初等突變理論的應(yīng)用方式17-18
• 2.3 初等突變理論應(yīng)用中存在的問題探討18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 3 重力壩壩基穩(wěn)定性分析的常用方法20-27
• 3.1 抗滑穩(wěn)定性分析的非線性有限元法20-21
• 3.1.1 壩基面漸進(jìn)破壞的模擬方法20
• 3.1.2 收斂性判據(jù)20
• 3.1.3 突變性判據(jù)20-21
• 3.2 工程實例分析21-26
• 3.2.1 工程概況21
• 3.2.2 傳統(tǒng)確定性方法計算結(jié)果21-22
• 3.2.3 非線性有限元法計算結(jié)果22-26
• 3.3 本章小結(jié)26-27
• 4 基于數(shù)值方法的重力壩失穩(wěn)突變模型27-32
• 4.1 常見突變模型的數(shù)值應(yīng)用方式27-29
• 4.2 工程實例分析29-31
• 4.3 本章小結(jié)31-32
• 5 基于損傷本構(gòu)的重力壩失穩(wěn)突變模型32-52
• 5.1 重力壩失穩(wěn)破壞的簡化力學(xué)模型32-33
• 5.2 重力壩壩基系統(tǒng)平衡方程33-34
• 5.3 峰值點處失穩(wěn)的突變模型34-40
• 5.3.1 折疊突變模型對重力壩壩基穩(wěn)定性的描述34-36
• 5.3.2 折疊突變模型的適用性分析36-37
• 5.3.3 其他幾種突變模型的適用性分析37-40
• 5.4 拐點處失穩(wěn)的突變模型40-45
• 5.4.1 尖點突變模型對重力壩壩基穩(wěn)定性的描述40-43
• 5.4.2 尖點突變模型的適用性分析43-44
• 5.4.3 其他幾種突變模型的適用性分析44-45
• 5.5 其他特征點處失穩(wěn)的突變模型45-50
• 5.5.1 燕尾突變模型對重力壩壩基穩(wěn)定性的描述45-48
• 5.5.2 燕尾突變模型的適用性分析48
• 5.5.3 其他幾種突變模型的適用性分析48-50
• 5.6 本章小結(jié)50-52
• 6 基于損傷-塑性本構(gòu)的重力壩失穩(wěn)突變模型52-66
• 6.1 重力壩失穩(wěn)破壞的簡化力學(xué)模型52-53
• 6.2 重力壩失穩(wěn)破壞的應(yīng)變能突變判據(jù)53-54
• 6.3 系統(tǒng)達(dá)到極限狀態(tài)的充要條件54-55
• 6.4 兩種重力壩壩基面失穩(wěn)模式分析55-56
• 6.5 與剛體極限平衡法的比較56-60
• 6.6 臨界失穩(wěn)時的能量釋放量60-61
• 6.7 尖點突變模型的適用性分析61-64
• 6.8 本章小結(jié)64-66
• 7 結(jié)論與展望66-70
• 7.1 結(jié)論66-68
• 7.2 展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 附錄A 印第安人茅舍突變模型的分叉集74-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況76-77
• 致謝77-78

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于突變理論的重力壩抗滑穩(wěn)定研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：352665