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拱坝横缝及键槽形式对坝体地震响应的影响分析

张栋  
【摘要】: 在地震作用下,拱坝中的横缝会发生张开,闭合现象,横缝两侧的坝体还有相对滑动的趋势,对坝体的应力、变形均有较大影响。这是一个接触非线性问题,其中横缝中的键槽对于拱坝的抗震性能产生一定的影响,而且不同的键槽形式模拟方法也对工程结果产生不同的影响。 针对这一问题,利用有限元软件ANSYS计算研究了不同横缝接触模型对坝体动力响应的影响,其中对键槽的模拟形式做了深入研究,主要包括以下三部分: 1、介绍了混凝土拱坝中横缝键槽的类型和几何形状以及摩擦接触问题的数值模拟方法。 2、根据横缝不同的几何模型和物理模型,利用大型有限元商用软件ANSYS中接触非线性分析功能对大岗山拱坝进行了地震响应分析。 3、根据计算结果讨论了不同的横缝模拟方法对于拱坝整体地震响应的影响,以及对于横缝开度的不同的影响。研究结果表明,横缝对坝体地震响应应力大小和分布均产生较大影响,而大多数横缝均设有键槽,键槽的设置对坝体的横缝开度和切向错动量有一定的影响,有利于提高坝的整体性。 本文的计算结果可以为高拱坝中横缝模拟方式提供一些参考。


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