本文關(guān)鍵詞：混凝土重力壩靜動力分析及抗震性能研究

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【摘要】：在查閱國內(nèi)外大量相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,結(jié)合黃河上游段某水電站工程實例,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)。計算顯示:壩體的最大基礎(chǔ)壓應(yīng)力max?在地震(不計揚壓力)時出現(xiàn),數(shù)值為0.936MPa;壩體的最大拉應(yīng)力max??在機組檢修(計入揚壓力)時出現(xiàn),數(shù)值為0.579MPa,且均小于基礎(chǔ)的允許應(yīng)力。揚壓力的影響力大小在0.2—0.366MPa之間�？够⒖垢》�(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、進出水口頂?shù)装宓?、地基接觸面等5大部分。對各部分在不同工況下的應(yīng)力位移情況進行了較為詳細的描述和分析討論以及地震慣性力對廠壩結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響。在動靜力組合作用下,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,底板可產(chǎn)生1.30MPa的拉應(yīng)力;發(fā)電機流道應(yīng)力受內(nèi)水壓力和水機荷載控制,Y方向最大拉應(yīng)力達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.通過數(shù)據(jù)分析,根據(jù)應(yīng)力配筋計算并結(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)力問題可以通過深槽的混凝土置換來解決。發(fā)現(xiàn)機組之間的永久縫內(nèi)的滲透壓對降低流道環(huán)向應(yīng)力具有積極作用。4.對擋水壩段的靜動力分析采用了ANSYS二維有限元模型,通過反應(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)容建立在工程實例的基礎(chǔ)上,理論分析與計算結(jié)果在一定程度上可以借鑒和應(yīng)用到重力壩抗震設(shè)計工作中。由于強震下的重力壩的動態(tài)反應(yīng)非常復(fù)雜,本文在分析中因為條件有限,在壩體建模及計算時做了適當簡化,沒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),但對于計算結(jié)構(gòu)總體而言這種簡化是合理可行的。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TV642.3;TV312

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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本文編號：1210804