本文關(guān)鍵詞：地震作用下混凝土重力壩的數(shù)值模擬與應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水壩抗震研究是關(guān)系中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全局的防災(zāi)減災(zāi)工作中的重要組成部分,也是中國(guó)水利建設(shè)事業(yè)必須面對(duì)和急需解決的一個(gè)戰(zhàn)略性關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題和目前工程抗震領(lǐng)域中的前沿課題。為此,本文對(duì)地震過(guò)程中水壩的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬分析,為重力壩的設(shè)計(jì)及抗震研究提供參考依據(jù)。首先,為了研究附加質(zhì)量法在三維重力壩抗震計(jì)算中的應(yīng)用,利用ABAQUS有限元軟件二次開(kāi)發(fā)功能,編寫三維附加質(zhì)量單元子程序UEL,實(shí)現(xiàn)了三維模型中節(jié)點(diǎn)附加質(zhì)量的快速施加,并通過(guò)模擬Koyna震害工程來(lái)驗(yàn)證子程序的正確性。計(jì)算結(jié)果基本符合Koyna震害記錄,說(shuō)明子程序UEL的開(kāi)發(fā)是正確可靠的,用該二次開(kāi)發(fā)方法解決此類三維水體—結(jié)構(gòu)相互作用問(wèn)題是可行的。其次,以秦皇島桃林口混凝土重力壩為研究對(duì)象,模擬桃林口大壩在遷安波作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng),并研究了三個(gè)方向地震加速度在地震過(guò)程中的影響程度。研究發(fā)現(xiàn),同時(shí)計(jì)入三個(gè)方向的地震波是對(duì)壩體最不利的一種模擬方案,橫河向地震加速度和垂直地震加速度在整個(gè)抗震分析中都有著重要影響,在應(yīng)力分析中,垂直地震作用的影響較大,橫河向地震波的影響較小;在位移分析中,橫河向地震波的影響更加明顯。再次,對(duì)桃林口大壩進(jìn)行了多波驗(yàn)算分析,研究發(fā)現(xiàn),不同地震波作用下壩體的震后損傷部位不同,這說(shuō)明不同地震波作用下,壩體的動(dòng)力響應(yīng)不同,壩頸位置是抗震薄弱部位,但同時(shí)也不能忽視壩體其它部位的安全與穩(wěn)定。最后,研究了下游折坡點(diǎn)高度對(duì)整個(gè)壩體抗震性能的影響,研究發(fā)現(xiàn)適當(dāng)增加下游折坡點(diǎn)的高度,可以增強(qiáng)壩體的抗震性能,為了保證水壩在強(qiáng)震中的安全與穩(wěn)定,下游折坡點(diǎn)應(yīng)控制在壩體高度的80%以上。研究成果對(duì)于全面了解并提高混凝土重力壩抗震性能、優(yōu)化抗震措施具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：混凝土重力壩 抗震性能 動(dòng)水壓力 附加質(zhì)量法 下游折坡點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TV312;TV642.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 混凝土高壩強(qiáng)震實(shí)例11-12
• 1.2.1 新豐江工程11
• 1.2.2 寶珠寺工程11-12
• 1.2.3 沙牌工程12
• 1.3 混凝土重力壩抗震研究12-14
• 1.3.1 壩址地震動(dòng)輸入12-13
• 1.3.2 結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)研究13-14
• 1.3.3 混凝土動(dòng)態(tài)特性研究14
• 1.4 壩體—庫(kù)水流固耦合的研究14-15
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 第2章 重力壩動(dòng)力分析理論及混凝土塑性損傷模型16-28
• 2.1 抗震設(shè)計(jì)理論16-17
• 2.1.1 靜力理論16
• 2.1.2 反應(yīng)譜理論16-17
• 2.1.3 動(dòng)力理論17
• 2.1.4 基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)理論17
• 2.2 結(jié)構(gòu)動(dòng)力方程的建立17-20
• 2.2.1 一維地震動(dòng)輸入時(shí)的動(dòng)力方程17-18
• 2.2.2 多維地震動(dòng)輸入時(shí)的動(dòng)力方程18-19
• 2.2.3 多點(diǎn)地震動(dòng)輸入時(shí)的動(dòng)力方程19-20
• 2.3 重力壩的有限元?jiǎng)恿Ψ治?/span>20-23
• 2.3.1 有限元法概述20-21
• 2.3.2 動(dòng)力時(shí)程分析法21-23
• 2.4 附加質(zhì)量法23-24
• 2.5 混凝土塑性損傷模型24-28
• 2.5.1 混凝土塑性損傷曲線24-25
• 2.5.2 混凝土塑性損傷本構(gòu)25-27
• 2.5.3 模型屈服條件27-28
• 第3章 附加質(zhì)量子程序的開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證28-39
• 3.1 引言28
• 3.2 附加質(zhì)量子程序的開(kāi)發(fā)28-29
• 3.3 附加質(zhì)量子程序的驗(yàn)證29-38
• 3.3.1 Koyna工程概況29
• 3.3.2 計(jì)算模型的建立29-30
• 3.3.3 計(jì)算參數(shù)的確定30-31
• 3.3.4 加載地震波的選取31
• 3.3.5 Koyna大壩模態(tài)分析31-32
• 3.3.6 Koyna大壩動(dòng)力時(shí)程分析32-37
• 3.3.7 Koyna大壩損傷分析37-38
• 3.4 小結(jié)38-39
• 第4章 不同地震波輸入方式下重力壩動(dòng)力響應(yīng)研究39-54
• 4.1 桃林口工程簡(jiǎn)介39
• 4.2 計(jì)算模型的建立39-40
• 4.3 本構(gòu)模型的確立40-41
• 4.4 地震波的選取41-42
• 4.5 地震波輸入方式對(duì)比42-50
• 4.5.1 模擬方案43
• 4.5.2 不同地震波輸入方式的結(jié)果分析43-50
• 4.6 多波驗(yàn)算分析50-53
• 4.6.1 模擬方案50
• 4.6.2 多波驗(yàn)算結(jié)果分析50-53
• 4.7 小結(jié)53-54
• 第5章 重力壩折坡點(diǎn)高度對(duì)其抗震性能的影響54-65
• 5.1 引言54
• 5.2 震害工程實(shí)例簡(jiǎn)介54
• 5.3 計(jì)算方案的確立54-55
• 5.4 不同折坡點(diǎn)高度的計(jì)算結(jié)果分析55-64
• 5.4.1 折坡點(diǎn)處應(yīng)力分析55-58
• 5.4.2 壩頂位移分析58-63
• 5.4.3 震后拉伸損傷分析63-64
• 5.5 小結(jié)64-65
• 第6章 結(jié)論與展望65-66
• 6.1 結(jié)論65
• 6.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 在學(xué)研究成果69-70
• 致謝70

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