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《清华大学》 2007年
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基于性能的混凝土坝—地基系统地震破损分析与风险评价

沈怀至  
【摘要】: 本文在研究基于性能的坝体、坝基交界面不同破损等级的评价准则、大坝易损性分析与风险评价方法基础上,初步建立了基于性能的大坝-地基系统在不同概率水平地震作用下的抗震设计分析理论框架,并应用于基于性能的混凝土高坝的安全评价与风险优化决策中,主要研究内容包括: 1.在基于性能的砼坝抗震简化模型方面,建立了一种重力坝地震破损分析拟静力的简化方法。在基于第一振型等效地震荷载(施加方向分别指向上游或下游)基础上,应用弥散裂缝模型,建立了非线性拟静力简化方法,得到了单调加载极限变形,作为基于性能的混凝土坝破损分析的初步工具。 2.在基于性能的砼坝抗震动力模型方面,根据大坝动力线弹性与非线性损伤断裂模型得到的地震应力水平、超应力累积持时与典型开裂特征,建立了一种基于大坝损伤开裂的地震破损评价模型,并建议了相应的损伤评价指标DM(Damage Measure)。 3.在基于性能的坝基交界面抗震分析方面,根据岩体结构面的法向和切向本构关系,分别引入坝体底面刚性接触和弹性接触假设,建立了坝基交界面非线性接触模型,提出了以坝基交界面屈服范围、残余滑动位移以及坝基动力抗滑稳定安全系数等为评价指标的坝基交界面地震破损安全评价方法。 4.在应用以上2、3所述模型的基础上,引入坝体-地基系统破损概率即易损性理念,通过拉丁抽样得到的坝体与地基材料参数抽样样本组合和对数正态分布假设,提出了大坝易损性分析方法,给出了考虑坝体破损、坝基交界面的屈服与残余滑动位移的地震易损性概率曲线,并提出了坝体-坝基系统整体易损性分析方法。 5.在工程应用方面,采用本文上述提出的抗震破损模型,应用于金安桥重力坝坝体-地基系统的地震易损性分析,结合大坝设计地震超越概率,建立了大坝抗震风险分析模型以及考虑投资-效益准则与目标性能约束的抗震优化决策方法。根据坝体配筋加固方案,计算出采用抗震措施前后的风险概率及其经济损失评价,将基于性能的抗震风险模型运用于混凝土重力坝的抗震风险评价中。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TV642

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 李晓燕;钟红;林皋;;地震作用下混凝土重力坝破坏过程与破坏形态数值仿真[J];水利学报;2011年10期
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1 刘阳冰;钢-混凝土组合结构体系抗震性能研究与地震易损性分析[D];清华大学;2009年
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1 李晓燕;混凝土重力坝的地震风险分析[D];大连理工大学;2011年
2 陈明阳;碾压混凝土重力坝抗震措施研究[D];大连理工大学;2010年
3 李雪雷;混凝土重力坝抗震措施研究[D];大连理工大学;2012年
【参考文献】
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【共引文献】
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10 张国新;葛劭卿;陈平;;岩石裂隙中非恒定渗流与变形耦合作用的DDA方法[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 王学庆;考虑土—结构动力相互作用的巨型框架隔震悬挂结构动力响应分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
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8 吴寒亮;芳纶纤维布约束混凝土短柱的尺寸效应研究与多尺度分析[D];北京交通大学;2010年
9 李妍;混凝土多孔砖墙体裂缝控制的相关力学性能研究[D];吉林大学;2011年
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1 王焯;基于模糊理论的尾矿坝安全现状综合评价[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前3条
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2 刘阳冰;刘晶波;;钢—混凝土组合框架结构易损性分析[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2008年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 陈厚群;;坝址地震动输入机制探讨[A];首届全国水工抗震防灾学术会议论文集[C];2006年
8 孙大伟;刘君健;邓海峰;;董箐面板堆石坝三维动力反应分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年
9 涂劲;杜修力;陈厚群;;有缝重力坝-地基系统地震反应分析方法[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1999年
10 姚振兴;郑天愉;;对二滩水电站坝区场地地面运动的估计[A];中国科学院地球物理研究所论文摘要集(1985)[C];1989年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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9 蔡勇;气液两相剪切流界面失稳和破碎的直接数值模拟[D];中国科学技术大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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5 全克江;地震早期P波与地震动峰值特征参数关系研究[D];北京交通大学;2012年
6 林刚;土工管袋结构坝体在波浪作用下的试验研究[D];河海大学;2005年
7 刁现伟;不规则框架结构抗震性能研究及基于性能的抗震设计[D];同济大学;2006年
8 杨仁孟;框架结构的地震易损性分析方法的研究[D];中国地震局工程力学研究所;2006年
9 张斌;碾压混凝土重力坝抗震措施模型试验研究[D];大连理工大学;2009年
10 李国华;地基基础与坝体相互作用体系动力特性分析[D];广西大学;2003年
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