拱壩是固接于壩基巖石上的空間殼體結構,其受力特點是將所承受的巨大水壓力傳遞到兩岸壩肩和河床壩基上,壩基彈性模量對拱壩的安全影響較大。本文采用有限元法分析桂林市廣源水電站拱壩壩基彈性模量對拱壩動力特性的影響。結果分析發(fā)現,當Er/Ec<0.5時,壩基彈性模量對拱壩自振頻率影響較大且呈現正比的趨勢,當Er/Ec≥0.5,壩體自振頻率基本不受壩基彈性模量的影響;壩基各部位的彈性模量對地震時壩體的位移和應力均有較大影響,壩基彈性模量越大,動位移和動應力越小,各部位的影響程度為:中部>下部>上部;壩基彈性模量對壩體最大位移時程峰值影響不大,主要表現在對衰減期時長的影響上;對于壩體應力時程,壩體上部拱端和拱冠梁底部的動應力時程處受到壩基彈性模量的影響較大。 

【文章來源】：廣西水利水電. 2020,(05)

【文章頁數】：7 頁

【部分圖文】：

有限元計算模型

為減少由于壩基質量而造成的加速度放大的現象，且同時考慮壩基剛度對拱壩動力響應的影響，動力計算模型采用無質量壩基模型，根據附加水體質量法的原理，在ANSYS中通過施加MASS21單元來實現動水壓力的施加，計算水位為正常蓄水位478m，壩體施加附加水體質量單元前后如圖2所示。1.4 參數選取

計算采用的靜力參數見表1。根據現行《中國地震動參數區(qū)劃圖》（GB18306-2015），本工程地震動峰值加速度值為0.05 g，相應的地震烈度為Ⅵ度，場地類別為Ⅱ類場地，根據《水電工程水工建筑物抗震設計規(guī)范》（NB 35047-2015），場地特征周期為Tg=0.35 s，對于拱壩設計反應譜最大值的代表值取βmax=2.5，最后確定設計反應譜如圖3所示，設計反應譜表達式為：根據現行抗震規(guī)范的相關規(guī)定，對不進行專門的試驗確定其混凝土材料動態(tài)性能的大體積水工混凝土建筑物，其混凝土動態(tài)強度的標準值可較其靜態(tài)標準值提高20%，相應的材料性能分項系數可取1.5；其動態(tài)彈性模量標準值可較其靜態(tài)標準值提高50%；其動態(tài)抗拉強度的標準值可取為其動態(tài)抗壓強度標準值的10%。在混凝土水工建筑物的抗震穩(wěn)定計算中，壩基巖體的動態(tài)變形模量可取其靜態(tài)變形模量[5]。因此，本文對壩基彈性模量仍按照與靜態(tài)混凝土彈性模量比值計算的結果取值，而對于壩體混凝土，其動態(tài)彈性模量取為靜態(tài)的1.5倍。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]論混凝土壩抗震設計與計算中混凝土動態(tài)彈性模量的合理取值[J]. 朱伯芳.  水利水電技術. 2009(11)
[2]基于反應譜法的重力壩有限元等效動應力響應分析[J]. 李同春,胡繼剛,趙蘭浩,張麗萍.  水力發(fā)電學報. 2009(05)
[3]基于反應譜法的RCC重力壩動力可靠度分析[J]. 陳立成,陳建康,桂重,代萍,訾進甲,黃華堅,王劍濤.  中國農村水利水電. 2009(09)

碩士論文
[1]強地震作用下混凝土重力壩抗震性能及穩(wěn)定性分析[D]. 丁柱.昆明理工大學 2017
[2]混凝土重力壩靜動力特性及疲勞累積損傷分析[D]. 邊夢影.昆明理工大學 2016
[3]基于ANSYS重力壩抗震穩(wěn)定性數值模擬[D]. 張炎彬.山東農業(yè)大學 2013



本文編號：3432371