本文關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)縫對(duì)高拱壩動(dòng)力破壞性態(tài)的影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國(guó)對(duì)于能源的需求越來越旺盛。但大量使用化石能源,不僅對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,而且也不符合可持續(xù)發(fā)展理念。我國(guó)作為世界上水能蘊(yùn)藏量最豐富的國(guó)家之一,大力發(fā)展水能這種可持續(xù)的清潔能源勢(shì)在必行。同時(shí),我國(guó)也處在一個(gè)地震多發(fā)地區(qū),大壩的抗震安全問題不容忽視。目前對(duì)于高碾壓混凝土拱壩動(dòng)力分析方面的研究多數(shù)只涉及到橫縫,對(duì)于同時(shí)考慮橫縫和誘導(dǎo)縫的情況研究較少。因此,研究橫縫和誘導(dǎo)縫的共同作用對(duì)高碾壓混凝土拱壩抗震性能的影響便具有意義。以模型試驗(yàn)為依據(jù),建立與試驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵恢碌挠邢拊獢?shù)值模型,包括完整壩模型、僅設(shè)置橫縫的模型和同時(shí)設(shè)置橫縫誘導(dǎo)縫的模型。壩體材料非線性通過混凝土損傷塑性本構(gòu)模型來體現(xiàn),結(jié)構(gòu)縫通過Cohesive單元來模擬。并通過對(duì)上述三種模型的數(shù)值分析結(jié)果與模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了所選取材料本構(gòu)模型的合理性,并得到了合適的Cohesive單元峰值控制強(qiáng)度,從而得到一套合理有效的結(jié)構(gòu)縫和高拱壩數(shù)值模擬方法。運(yùn)用上述數(shù)值模擬方法建立沙牌拱壩原型的數(shù)值模型,同樣建立完整壩模型、僅設(shè)置橫縫模型和同時(shí)設(shè)置橫縫誘導(dǎo)縫模型。通過對(duì)三種模型進(jìn)行規(guī)范譜人工波加載分析,并將計(jì)算結(jié)果從壩體應(yīng)力、壩體基頻、壩面損傷分布等方面進(jìn)行對(duì)比分析,得出了橫縫和誘導(dǎo)縫的損傷開裂對(duì)壩體抗震性能和破壞形態(tài)等方面的影響。另外,通過對(duì)同時(shí)設(shè)置有橫縫和誘導(dǎo)縫的拱壩模型進(jìn)行超載分析,得到了沙牌拱壩在動(dòng)力荷載作用下的破壞過程及結(jié)構(gòu)縫破壞后壩體損傷的發(fā)展形式。并且考慮了庫(kù)水的影響,采用韋斯特伽德附加質(zhì)量模型模擬動(dòng)水壓力。通過空庫(kù)與滿庫(kù)工況計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析得出,庫(kù)水使壩體處于預(yù)壓狀態(tài),可有效降低壩體動(dòng)態(tài)拉應(yīng)力,并降低壩體基頻,對(duì)提高壩體抗震能力具有一定的積極影響。
【關(guān)鍵詞】：高拱壩 結(jié)構(gòu)縫 動(dòng)力分析 破壞性態(tài)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TV642.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 高拱壩抗震研究的背景和意義9-11
• 1.2 關(guān)于帶橫縫拱壩抗震的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 數(shù)值分析方面12-13
• 1.2.2 模型試驗(yàn)方面13-14
• 1.3 誘導(dǎo)縫的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文的主要工作15-17
• 2 數(shù)值分析模型介紹17-29
• 2.1 沙牌拱壩動(dòng)力模型試驗(yàn)簡(jiǎn)介17-19
• 2.1.1 模型布置與尺寸17-18
• 2.1.2 相似關(guān)系18
• 2.1.3 模型材料18
• 2.1.4 加載方式與步驟18-19
• 2.2 模型大壩的數(shù)值模擬19-25
• 2.2.1 有限元模型19
• 2.2.2 材料本構(gòu)19-23
• 2.2.3 材料參數(shù)23-25
• 2.3 結(jié)構(gòu)縫的數(shù)值模擬25-28
• 2.3.1 Cohesive單元介紹25-26
• 2.3.2 單元本構(gòu)26-27
• 2.3.3 損傷失效準(zhǔn)則27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 3 模型大壩數(shù)值分析與驗(yàn)證29-38
• 3.1 完整壩動(dòng)力特性驗(yàn)證29-31
• 3.2 僅設(shè)橫縫模型的數(shù)值分析與驗(yàn)證31-33
• 3.2.1 加速度驗(yàn)證31
• 3.2.2 拉伸損傷與試驗(yàn)宏觀裂縫對(duì)比31-33
• 3.3 設(shè)置橫縫與誘導(dǎo)縫模型的數(shù)值分析與驗(yàn)證33-36
• 3.3.1 加速度驗(yàn)證34
• 3.3.2 拉伸損傷與試驗(yàn)宏觀裂縫對(duì)比34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-38
• 4 原型壩推廣計(jì)算38-61
• 4.1 沙牌工程概況38-39
• 4.2 原型壩數(shù)值模型介紹39-42
• 4.2.1 有限元模型建立39-40
• 4.2.2 材料參數(shù)選取40-41
• 4.2.3 壩-基動(dòng)力相互作用41-42
• 4.3 數(shù)值模型驗(yàn)證42-44
• 4.4 原型計(jì)算分析44-55
• 4.4.1 計(jì)算工況設(shè)置46
• 4.4.2 應(yīng)力結(jié)果46-51
• 4.4.3 基頻變化51-53
• 4.4.4 損傷分布53-55
• 4.5 超載分析55-56
• 4.6 蓄水工況分析56-60
• 4.7 本章小結(jié)60-61
• 5 結(jié)論與展望61-63
• 5.1 結(jié)論61-62
• 5.2 展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況66-67
• 致謝67-68

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本文編號(hào)：276699