收藏本站
《大连理工大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高土石坝地震作用效应及坝坡抗震稳定分析研究

张锐  
【摘要】: 我国西部即将兴建的众多高土石坝大多位于强震区,确保其安全运行对国民经济的发展和人民生命财产安全具有重大意义。本文就高土石坝的地震作用效应以及坝坡抗震稳定分析开展了系列研究工作。文中分别采用二维与三维解析法和有限单元法分析了高土石坝沿坝高和坝顶河谷方向的地震加速度分布特征,最终提出了300m级高土石坝地震动态分布系数建议图。然后利用改进的极限平衡法和强度折减法分析了地震动态分布系数对高土石坝坝坡抗震安全系数和临界滑动面的影响。利用强度折减法进行坝坡稳定分析时,根据郑颖人院士总结得出的边坡失稳时,滑动面内单元应变的突变特征,提出了塑性贯通区内最大单元等效塑性应变陡增判断准则。考虑到在坝体失稳变形过程中会产生较大的位移和变形,最后将基于更新拉格朗日方法的大变形理论引入到坝坡抗震稳定分析中,并与利用传统小变形理论求得的结果相比较。论文的主要内容包括以下几个方面: 1.分别利用:1)基于剪切梁理论的解析法,包括反应谱法、考虑动剪切模量G与动剪应变γ非线性关系的迭代法、考虑三维效应的简化分析法。2)有限单元法,包括基于E-B非线性弹性模型的静力有限元分析程序和基于等效线性黏-弹性模型的动力有限元分析程序,对六座不同高度模型大坝以及拟建的糯扎渡、双江口高土石坝进行了沿坝高和坝顶河谷方向地震加速度分布特征研究。同时讨论了河谷斜率、地震设计烈度、坝坡率、坝型、地震动输入和坝料参数对高土石坝地震加速度分布的影响,最终提出了300m级高土石坝地震动态分布系数建议图。 2.利用强度折减法数值模拟一300m土石坝在失稳过程中,通过观测发现塑性贯通区内各单元等效塑性应变具有突变且发展程度不一的变化规律,提出了塑性贯通区内最大单元等效塑性应变陡增判断准则。 3.分别利用:1)考虑堆石材料非线性强度准则和土料动强度准则的极限平衡法,2)对判断准则和折减过程加以改进的强度折减法,分析了地震动态分布系数和坝料强度准则对高土石坝坝坡安全系数和临界滑动面的影响。结果表明,在使用地震动态分布系数建议图计算地震力时,坝体所受的地震荷载有所减小,导致土体滑动力矩相应减小,安全系数有所增加。临界滑动面的位置主要取决于坝料强度准则,地震动态分布系数的影响不大。 4.高土石坝在失稳过程中,坝坡会产生较大的位移和变形。因此,引入基于更新拉格朗日方法的大变形理论,采用反映岩土材料拉压不等性的修正Drucker-Prager本构模型,对高土石坝的抗震稳定问题进行了大变形有限元分析,并与采用传统小变形理论求得的结果相比较。得出的结论是,采用基于连续介质力学的大变形理论分析高土石坝坝坡稳定问题时,计算所得的坝坡安全系数略有提高,小变形理论求得的坝坡安全系数亦可满足工程应用的要求。最后讨论了修正Drucker-Prager本构模型中材料参数K、剪胀角ψ、黏聚力系数C和内摩擦角φ,以及弹性模量E和泊松比v对坝坡安全系数的影响。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TV641

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邱文亮;张哲;;桥梁结构地震与温度作用效应组合研究[J];大连理工大学学报;2011年04期
2 黎雪环;;结构抗震与减震加固方法探讨[J];中华建设;2011年07期
3 庄金钊;高小旺;杨仁树;;大震作用下高层不规则钢结构的弹塑性位移反应分析[J];建筑结构;2006年S1期
4 杨乐;王海军;赵典申;;高耸岸塔式进水口结构动静力特性仿真分析[J];水力发电;2011年05期
5 刘庆林;傅学怡;孙占琦;;基于复阻尼假定的不同材料阻尼特性混合结构抗震分析复模态叠加法[J];建筑结构学报;2011年09期
6 王志刚;;基础抗震研究[J];科技传播;2011年17期
7 刘建永;金新阳;;中美规范混凝土框架结构算例比较[J];建筑结构;2006年S1期
8 姬永红;;城市供水管网抗震可靠性研究及应用[J];城市道桥与防洪;2011年08期
9 赵剑明;刘小生;陈宁;刘启旺;王宏;;强震区高面板堆石坝抗震安全性评价[J];西北地震学报;2011年03期
10 张继良;;水闸安全鉴定中对结构稳定难点测算的探讨[J];黑龙江水利科技;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭晓霞;邵龙潭;孙翔;;地震作用下高土石坝稳定性分析[A];第十一届全国土力学及岩土工程学术会议论文集[C];2011年
2 刘瑛珍;;编后语——总结经验,取精用弘,提高土石坝工程技术水平[A];土石坝与岩土力学技术研讨会论文集[C];2001年
3 张丙印;于玉贞;张建民;;高土石坝的若干关键技术问题[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(上册)[C];2003年
4 郦能惠;;西部地震区高土石坝抗震安全[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
5 李永红;王平;曹荣;;汶川地震中高土石坝震损初步分析[A];汶川大地震工程震害调查分析与研究[C];2009年
6 张茹;何昌荣;孙陶;陈群;;高土石坝筑坝料本构模型参数研究[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
7 郭军;高季章;;高土石坝导流洞改造利用技术进展及新思考[A];水力学与水利信息学进展 2009[C];2009年
8 张镜剑;李志远;;土石坝可靠度分析的初步研究[A];工程结构可靠性——中国土木工程学会桥梁及结构工程学会结构可靠度委员会全国第三届学术交流会议论文集[C];1992年
9 殷宗泽;;高土石坝应力变形分析[A];海峡两岸土力学及基础工程地工技术学术研讨会论文集[C];1994年
10 杨滨然;林克昌;肖栋;;嘉洲翠庭大厦桁架转换层结构设计[A];首届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 中国地质环境监测院地下水监测与模型中心副主任 吴爱民;水库防“病”专家三人谈[N];地质勘查导报;2007年
2 本报特约通讯员 秦延安;陕西水电院:创新走红市场[N];人民长江报;2006年
3 彭程;“十一五”我国坝工和水电机组技术发展展望[N];中国水利报;2007年
4 刘广全;为全面建设小康社会提供水利水电科技支撑和保障[N];人民政协报;2006年
5 毛绍清;二滩公司携手中国水科院[N];西南电力报;2008年
6 通讯员 毛绍清;开发雅砻江 携手破难题[N];中国电力报;2008年
7 晓一;专家全面解读《轻型钢结构住宅技术规程》[N];中华建筑报;2010年
8 毛绍清;练博士“炼”出真功夫[N];西南电力报;2007年
9 本报记者 刘凤翔;还黄河青春[N];中国水利报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 张锐;高土石坝地震作用效应及坝坡抗震稳定分析研究[D];大连理工大学;2008年
2 黄红女;土石坝安全测控理论与技术的研究及应用[D];河海大学;2005年
3 李红军;高土石坝地震变形分析与抗震安全评价[D];大连理工大学;2008年
4 胡军;高土石坝动力稳定分析及加固措施研究[D];大连理工大学;2008年
5 冯晓莹;黏土心墙水力劈裂机理试验及数值分析研究[D];大连理工大学;2008年
6 雷红军;高土石坝粘性土大剪切变形条件下渗透特性研究[D];清华大学;2010年
7 王志华;大型工程土与结构动力相互作用的理论和试验研究[D];河海大学;2005年
8 张晋芳;厚板转换层的拓扑优化及选型研究[D];西南交通大学;2009年
9 周扬;汶川地震紫坪铺面板堆石坝震害分析及面板抗震对策研究[D];大连理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 卞锋;高土石坝地震动力响应特征弹塑性有限元分析[D];清华大学;2010年
2 王芹;高土石坝抗震稳定与变形分析[D];大连理工大学;2010年
3 孙静;考虑坝体压实情况下高土石坝施工期应力变形分析[D];天津大学;2012年
4 王党在;复合土工膜防渗体在高土石坝中的应用研究[D];西安理工大学;2005年
5 刘莹光;加筋技术在高土石坝抗震中的应用[D];大连理工大学;2006年
6 张延亿;糯扎渡心墙堆石坝离心模拟试验研究[D];中国水利水电科学研究院;2007年
7 许春雷;高土石坝坝坡稳定的可靠性研究[D];大连理工大学;2010年
8 兰海龙;变截面门式刚架的抗震性能[D];西安建筑科技大学;2004年
9 陈义军;高土石坝砂卵石作坝壳堆石料应用研究[D];四川大学;2006年
10 程怡;高土石坝三维动力稳定分析研究[D];大连理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026