本文關(guān)鍵詞：地震作用下高薄拱壩動力響應(yīng)分析

  更多相關(guān)文章： 高薄拱壩 地震作用 動力響應(yīng) 附加質(zhì)量 流固耦合

【摘要】：隨著我國水利事業(yè)的蓬勃發(fā)展,西部地區(qū)有一大批壩身高、體型薄的拱壩已建或正在籌建中。同時,西部地區(qū)地處喜馬拉雅地震帶,是亞歐大陸上最主要的地震帶之一,也是我國大陸地震活動最活躍的地區(qū),有史以來在我國發(fā)生的7級以上地震中,約70%都發(fā)生在這一地區(qū)。因此,準(zhǔn)確、及時的評價高薄拱壩的抗震安全性能,是水利工程建設(shè)管理重中之重的課題。本文依托壩高160m,厚高比0.106的重慶市蓋下高薄拱壩工程為研究對象,開展了地震作用下高薄拱壩動力響應(yīng)相關(guān)研究,主要研究內(nèi)容與成果如下:1、對動力人工邊界處理方法、壩體—庫水動力相互作用理論以及結(jié)構(gòu)自振特性分析方法進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上,研究了考慮壩體—庫水動力相互作用的反應(yīng)譜法和建立粘彈性人工邊界的時程分析法,為高薄拱壩自振特性計算、地震動力響應(yīng)分析以及動力響應(yīng)影響因素分析奠定理論基礎(chǔ)。2、利用大型通用有限元軟件ANSYS的APDL參數(shù)化語言,實現(xiàn)了高薄拱壩參數(shù)化有限元模型的自動建立,通過熱—結(jié)構(gòu)分析,模擬了溫度荷載對高薄拱壩的影響,分析表明薄拱壩在單獨溫度荷載作用下產(chǎn)生較大的應(yīng)力及變形。并應(yīng)用有限單元法對高薄拱壩進(jìn)行不同工況下溫升和溫降組合靜力計算,得出在復(fù)雜靜力荷載作用下壩體上部產(chǎn)生較大位移,與基礎(chǔ)接觸處發(fā)生集中應(yīng)力。3、建立了壩體—庫水流固耦合模型和利用Mass21單元模擬動水壓力的壩體—地基—附加庫水質(zhì)量模型,研究考慮流固耦合作用和水體附加質(zhì)量法對高薄拱壩自振特性的影響,研究表明考慮流固耦合作用時壩體的自振頻率高于采用水體附加質(zhì)量法時壩體的自振頻率。在此基礎(chǔ)上按反應(yīng)譜法計算地震動力響應(yīng),與靜力成果疊加處理,得出了高薄拱壩在靜動力作用下的最不利響應(yīng)。4、利用時程分析法,以蓋下拱壩有限元模型為原型,分析了影響高薄拱壩動力響應(yīng)的兩個重要因素:壩體—庫水的動力相互作用、地基輻射阻尼效應(yīng)。分析表明考慮壩體—庫水的動力相互作用時壩體位移及應(yīng)力響應(yīng)大于不考慮壩體—庫水動力相互作用的響應(yīng)結(jié)果,所采用考慮地基輻射阻尼效應(yīng)的粘彈性邊界有效地避免了壩體地震反應(yīng)的虛假放大。5、研究了高薄拱壩在時程動力分析中,遭遇多遇地震、罕遇地震以及設(shè)計反應(yīng)譜地震作用時壩體的動力響應(yīng)變化規(guī)律,與反應(yīng)譜法成果做了對比分析,并在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)抗震防裂措施。
【關(guān)鍵詞】：高薄拱壩 地震作用 動力響應(yīng) 附加質(zhì)量 流固耦合
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TV642.4;TV312
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 問題的提出及研究意義10-11
• 1.2 高薄拱壩的發(fā)展概況及特點11-13
• 1.2.1 高薄拱壩的發(fā)展概況11-13
• 1.2.2 高薄拱壩的特點13
• 1.3 高薄拱壩抗震設(shè)計的發(fā)展歷程13-15
• 1.3.1 靜力法13-14
• 1.3.2 擬靜力法14
• 1.3.3 動力法14-15
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線15-17
• 1.4.1 本文的主要研究內(nèi)容15
• 1.4.2 本文的技術(shù)路線15-17
• 第二章 高薄拱壩抗震計算理論及方法17-34
• 2.1 引言17
• 2.2 無限地基中的動力人工邊界17-19
• 2.3 壩體—庫水動力相互作用理論19-22
• 2.3.1 壩體—庫水的耦合作用19-20
• 2.3.2 壩體—庫水動力耦合作用方程20-22
• 2.4 結(jié)構(gòu)自振特性分析方法22-26
• 2.4.1 水體附加質(zhì)量法結(jié)構(gòu)自振特性分析22-23
• 2.4.2 水體與結(jié)構(gòu)的耦合作用23-25
• 2.4.3 考慮耦合作用的結(jié)構(gòu)自振特性分析方法25-26
• 2.5 結(jié)構(gòu)動力分析的反應(yīng)譜法26-29
• 2.5.1 反應(yīng)譜法的一般原理26-27
• 2.5.2 結(jié)構(gòu)動力分析的反應(yīng)譜法27-29
• 2.6 結(jié)構(gòu)動力分析的時程法29-33
• 2.6.1 時程分析法的一般原理30
• 2.6.2 結(jié)構(gòu)動力分析的時程法30-33
• 2.7 本章小結(jié)33-34
• 第三章 基于ANSYS平臺的高薄拱壩三維有限元靜力分析34-49
• 3.1 引言34
• 3.2 ANSYS有限元軟件介紹34-36
• 3.2.1 ANSYS軟件簡介34-35
• 3.2.2 APDL參數(shù)化設(shè)計語言35-36
• 3.3 蓋下高薄拱壩工程概況36-37
• 3.4 計算參數(shù)和有限元模型37-39
• 3.4.1 計算參數(shù)37-38
• 3.4.2 拱壩系統(tǒng)有限元數(shù)學(xué)模型38-39
• 3.5 計算基本荷載39-43
• 3.5.1 自重39
• 3.5.2 靜水壓力39
• 3.5.3 泥沙壓力39-40
• 3.5.4 溫度荷載40-42
• 3.5.5 拱壩熱固耦合分析42-43
• 3.6 靜力荷載作用下高薄拱壩有限元計算結(jié)果及分析43-48
• 3.6.1 高薄拱壩溫度應(yīng)力分析成果43-45
• 3.6.2 高薄拱壩三維有限元靜力分析成果45-48
• 3.7 本章小結(jié)48-49
• 第四章 地震作用下高薄拱壩反應(yīng)譜動力響應(yīng)分析49-61
• 4.1 引言49
• 4.2 計算參數(shù)和有限元模型49-50
• 4.2.1 計算參數(shù)49
• 4.2.2 有限元模型49-50
• 4.3 壩體自振特性分析50-53
• 4.3.1 水體附加質(zhì)量法壩體自振特性分析50-52
• 4.3.2 考慮流固耦合的壩體自振特性分析52-53
• 4.4 反應(yīng)譜法成果分析53-59
• 4.4.1 反應(yīng)譜法動力響應(yīng)分析53-58
• 4.4.2 動靜疊加應(yīng)力分析58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 第五章 地震作用下高薄拱壩時程動力響應(yīng)分析61-77
• 5.1 引言61
• 5.2 地震波選取及參數(shù)確定61-64
• 5.2.1 地震波的選取61-63
• 5.2.2 計算模型及參數(shù)的確定63-64
• 5.3 蓋下高薄拱壩動力響應(yīng)影響因素分析64-71
• 5.3.1 壩—庫的動力相互作用對高薄拱壩動力響應(yīng)的影響分析比較65-68
• 5.3.2 地基輻射阻尼對高薄拱壩動力響應(yīng)影響分析比較68-71
• 5.4 時程動力法成果分析71-74
• 5.4.1 時程動力法位移成果分析71-72
• 5.4.2 時程動力法應(yīng)力成果分析72-74
• 5.5 工程抗震措施建議74-75
• 5.6 本章小結(jié)75-77
• 第六章 結(jié)論與建議77-80
• 6.1 結(jié)論77-78
• 6.2 建議78-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 在校期間發(fā)表的論文著作及取得的科研成果85

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 謝宜岳;;薄拱壩之應(yīng)力計算及其程序[J];廣西水利水電科技;1981年03期

2 蘭振凱;;有縫薄拱壩的計算與實驗研究[J];鄭州工學(xué)院學(xué)報;1983年01期

3 周鴻鈞,王復(fù)明,林皋;薄拱壩自振特性的簡便算法[J];水利學(xué)報;1987年08期

4 石新啟;宋小巖;;在較寒冷地區(qū)修建砌石薄拱壩的嘗試[J];農(nóng)田水利與小水電;1988年01期

5 肖明,余衛(wèi)平;考慮溫變荷載分析歐陽海薄拱壩的三維非線性有限元法[J];武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2001年01期

6 范金星;王開治;;薄拱壩極限承載能力研究與應(yīng)用[J];水電能源科學(xué);2009年03期

7 高其德;;承德縣烏龍磯水庫砌石薄拱壩[J];海河水利;1986年05期

8 葉文生;推廣砌石薄拱壩技術(shù)促進(jìn)小水電的發(fā)展[J];小水電;1994年06期

9 王天怡;坪坑水庫橢圓型漿砌石薄拱壩的設(shè)計與施工[J];人民長江;1997年01期

10 楊鳳梧;貓?zhí)恿?紅巖)水電站雙曲率薄拱壩的設(shè)計[J];水力發(fā)電;1982年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉光廷;麥家煊;張國新;薛慧;陳鳳岐;;溪柄碾壓混凝土薄拱壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計[A];96’碾壓混凝土筑壩技術(shù)交流會論文集[C];1996年

2 王杰;盧大文;周達(dá)康;;碾壓混凝土雙曲薄拱壩連續(xù)上升模板設(shè)計研究[A];2008年碾壓混凝土筑壩技術(shù)交流研討會論文集[C];2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳思文;地震作用下高薄拱壩動力響應(yīng)分析[D];重慶交通大學(xué);2016年

，

本文編號：794541