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《大连理工大学》 2009年
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拱坝抗震性能设计及模型试验影响因素研究

郑毅  
【摘要】: 随着西部大开发战略的实施,一批高拱坝在我国西南部正在或将要开工建设,这些工程库容达数十亿到数百亿立方米,并且大部分处于强烈地震活动区,若发生破坏将带来严重的后果。本文以研究混凝土拱坝的地震破坏形态、破坏机理为目的,从混凝土拱坝动力数值计算入手,考虑混凝土开裂、横峰张开等非线性因素研究了混凝土拱坝的可能破坏模式和地震极限承载能力。从而可以更全面地考察拱坝的抗震性能,为工程设计人员有针对性地采取工程措施进行拱坝抗震设计提供了参考。主要内容如下: 针对本论文所涉及的基本理论,简要介绍了混凝土单元的理论框架及性能和有限元接触算法的基本理论,主要是接触算法中的拉格朗日乘子法。 采用非线性时程分析方法研究了拱冠地震动向下游位移和地震峰值加速度(PGA/GPA)的关系,发现了之间的相互关系,并且上述关系可以反映拱坝的整体破坏状态,利于评判拱坝的整体抗震性能。在此基础上,进行了在考虑设计地震和考虑不同概率大小地震下,基于“投资—效益准则”的大坝的整体抗震性能设计 研究了考虑混凝土开裂非线性的拟静力方法适用范围。发现这种近似方法对于重力坝这种静定结构具有可行性,但是对于拱坝这种高度超静定结构不适用。同时,还讨论了不同振型下的震动对拱坝开裂的贡献。 讨论了非线性情况下的拱坝模型试验,根据由相似原理推导的非线性下的模型与原型的各种相似比,仅考虑材料是脆性破坏的情形,建立了缩尺模型的数值模型,并将其数值计算结果与原型的数值计算结果进行了对比验证,发现其相似理论能够反应实际情况。随后进行了地震波持时延长后,破坏模型试验的数值验证,其结果比原型时偏大,并指出了其可能的原因,说明延长持时的地震波对破坏模型试验的准确度影响不容忽视。 最后对所做工作进行了总结,并提出下一步工作的发展方向和前景。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TV642.4;TV312

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于天来,丛欣建;钢筋混凝土梁弹塑性问题的计算机仿真分析[J];东北林业大学学报;2004年04期
2 陈厚群,李德玉,胡晓,侯顺载;有横缝拱坝的非线性动力模型试验和计算分析研究[J];地震工程与工程振动;1995年04期
3 肖诗云,林皋,李宏男;拱坝非线性地震反应分析[J];地震工程与工程振动;2002年04期
4 封伯昊,张立翔,金峰;基于损伤的混凝土大坝可靠度分析[J];工程力学;2005年03期
5 夏颂佑;张楚芳;张鸣岐;;动态结构模型相似条件若干问题的探讨(兼对“研究拱坝振动的模型相似律”一文的几点讨论意见)[J];华东水利学院学报;1980年01期
6 吴世伟;张思俊;吕泰仁;刘宁;李同春;;拱坝的失效模式与可靠度[J];河海大学学报;1992年02期
7 杨国庆;赵光恒;;重力坝抗震设计可靠度分析[J];河海大学学报;1992年04期
8 杜成斌,马良筠,任青文;有缝高拱坝的非线性地震响应分析[J];河海大学学报(自然科学版);1999年06期
9 赵光恒,杜成斌;分缝拱坝的地震响应分析[J];河海大学学报;1994年05期
10 陆新征,江见鲸;用ANSYS Solid 65单元分析混凝土组合构件复杂应力[J];建筑结构;2003年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗宇,孙伟民;集中力作用下的墙体计算截面宽度及承载力非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年03期
2 赵志平;常建立;杨晓光;;利用ANSYS对碳纤维布加固RC梁的非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2006年01期
3 傅光耀;王浩;;薄钢铺板对平台主梁变形影响的试验研究和分析[J];四川建筑科学研究;2006年02期
4 周志军;郭光玲;;纤维布包裹钢筋混凝土轴心受压柱非线性有限元数值模拟[J];四川建筑科学研究;2006年04期
5 张磊;薛勇;丁红岩;;碳纤维加固钢筋混凝土梁正截面受弯非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2006年04期
6 常玉珍;吴敏哲;;组合肋壳几何非线性分析[J];四川建筑科学研究;2006年05期
7 李砚波;冯智勇;戴自强;张敬;;混凝土夹芯承重墙板试验及理论研究[J];四川建筑科学研究;2006年05期
8 司炳君;孙治国;谢永杰;;ANSYS软件在无粘结预应力混凝土箱型梁承载力分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年06期
9 张鹏梁;程华;周凌;;钢筋混凝土圆截面受弯构件正截面承载力计算[J];四川建筑科学研究;2006年06期
10 王青;徐港;;剪力墙结构弹塑性分析的QR法Ⅱ——计算格式、程序及算例[J];四川建筑科学研究;2006年06期
【同被引文献】
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1 杨伟;欧进萍;;结构地震弹塑性反应谱——损伤谱[J];地震工程与工程振动;2008年06期
2 蒋立志,林荫琦,朱镜清;阻尼耗能在结构弹塑性地震反应中的作用[J];地震工程与工程振动;1996年03期
3 陈万吉,胡志强;三维摩擦接触问题算法精度和收敛性研究[J];大连理工大学学报;2003年05期
4 刘君,陈健云,孔宪京,林皋;基于DDA和FEM耦合方法的碾压混凝土坝抗震安全性分析[J];大连理工大学学报;2003年06期
5 王忠昶;栾茂田;杨庆;;关于非线性非局部应变梯度模型的探讨[J];大连理工大学学报;2007年01期
6 徐道远,符晓陵,朱为玄,王向东;坝体混凝土损伤-断裂模型[J];大连理工大学学报;1997年S1期
7 张艳伟;孙国正;石来德;;混凝土泵车支腿反力计算及基于ANSYS的支腿结构分析[J];中国工程机械学报;2004年03期
8 陈国安;朱真才;李思鼎;;工程机械支腿最大受力值计算[J];中国工程机械学报;2010年02期
9 刘华,蔡正敏,杨菊生,王铁军;混凝土结构三维损伤开裂破坏全过程非线性有限元分析[J];工程力学;1999年02期
10 杜成斌,苏擎柱;混凝土坝地震动力损伤分析[J];工程力学;2003年05期
【二级参考文献】
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1 高文学,刘运通;岩石动态损伤的数值模拟[J];北京工业大学学报;2000年02期
2 江近仁,洪峰;功率谱与反应谱的转换和人造地震波[J];地震工程与工程振动;1984年03期
3 高小旺,鲍霭斌;地震作用的概率模型及其统计参数[J];地震工程与工程振动;1985年01期
4 陈厚群,李德玉,胡晓,侯顺载;有横缝拱坝的非线性动力模型试验和计算分析研究[J];地震工程与工程振动;1995年04期
5 杜修力,陈厚群,侯顺载;拱坝系统三维非线性地震波动分析[J];地震工程与工程振动;1996年03期
6 肖诗云,林皋,王哲,逯静洲;应变率对混凝土抗拉特性影响[J];大连理工大学学报;2001年06期
7 赵光恒,杜成斌;分缝结构的非线性响应分析[J];工程力学;1994年03期
8 陆新征,江见鲸;利用斜支撑提高异型柱框架结构抗扭性能的研究[J];工业建筑;2002年06期
9 肖诗云,林皋,逯静洲,王哲;应变率对混凝土抗压特性的影响[J];哈尔滨建筑大学学报;2002年05期
10 吕泰仁;吴世伟;;用几何法求构件的可靠指标[J];河海大学学报;1988年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 车新觉;考虑地基变形确定拱坝温度等效荷载的方法[J];水力发电;1985年06期
2 吴佩佩;闫金良;;国内拱坝的建设及发展[J];西北水电;2006年04期
3 王天星;;提高拱坝坝肩稳定性措施与分析[J];江淮水利科技;2008年03期
4 孙恭尧;拱坝的体形优化[J];水力发电;1990年04期
5 孙造占,林皋;拱坝设计专家系统中的知识表示[J];水力发电;1993年01期
6 李瓒;;从柯尔布赖恩拱坝事故所想到的[J];水电站设计;1993年03期
7 朱伯芳;;拱坝温度荷载计算方法的改进[J];水利水电技术;2006年12期
8 陆意刚;;满应力设计在拱坝设计中的应用[J];水利科技;2008年02期
9 林正标;;浅析对拱坝的认识[J];引进与咨询;2006年05期
10 张学勤;伍经;刘铁男;;拱坝最优选形探讨[J];武汉大学学报(工学版);1978年Z1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈万涛;刘吉祥;唐兰;;沙牌碾压混凝土坝设计及配套技术综述[A];2008中国水力发电论文集[C];2008年
2 赖道平;顾冲时;徐建军;;地质缺陷对响洪甸拱坝结构性态演变机理影响的数值模拟研究[A];和谐地球上的水工岩石力学——第三届全国水工岩石力学学术会议论文集[C];2010年
3 邓思华;;拱坝与基础协同工作的应力分析[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ卷)[C];1998年
4 李守义;王飞虎;王选平;;拱坝拱圈性态研究[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(上)[C];1994年
5 薛利军;杨强;周维垣;;基于有限元计算的拱坝坝肩稳定、边坡稳定极限平衡分析[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(上册)[C];2006年
6 黎展眉;;国内外拱坝建设与发展[A];纪念贵州省水力发电工程学会成立20周年论文选集[C];2005年
7 王仁坤;;高混凝土拱坝设计[A];中国水电100年(1910-2010)[C];2010年
8 李宙;;锦潭水电站混凝土双曲拱坝的优化设计[A];南方十三省(区、市)水力发电学会秘书长会议论文集[C];2010年
9 陈培培;李守义;张国新;;某碾压混凝土双曲拱坝温控防裂技术研究[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
10 苏勇;;我国碾压混凝土筑坝技术的发展及碾压拱坝设计技术[A];2004年全国碾压混凝土坝筑坝技术交流会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 薛云霞 王照瑜;拱坝设计与研究的佳作[N];中华读书报;2003年
2 ;2010年四川省科技进步一等奖项目巡展[N];四川日报;2011年
3 向良璧 ;我国拱坝挑战世界纪录[N];经济参考报;2002年
4 本报记者 井书光;为水利发展提供强大的科技支撑[N];中国水利报;2002年
5 记者 邹杰;构皮滩电站高峡出平湖[N];遵义日报;2009年
6 本报记者 江泽明;溪洛渡水电站科研成果获殊荣[N];凉山日报(汉);2011年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 宋贞霞;考虑河谷场地效应的拱坝—地基地震响应分析方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2013年
2 赵宪民;三河口拱坝建基岩体特征及坝肩稳定研究[D];长安大学;2013年
3 苏超;基于有限单元法的高拱坝优化设计方法体系的研究与应用[D];河海大学;2005年
4 吴党中;拱坝优化时基础变模敏感性及坝肩传力洞增稳效应研究[D];浙江大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 靳旭;拱坝在水压力下开裂的数值模拟[D];昆明理工大学;2013年
2 李忠;材料置换法改善拱坝受力状态的研究[D];昆明理工大学;2012年
3 马舒琪;用拱坝作尾矿库初期坝的研究[D];昆明理工大学;2011年
4 张芝玲;基于改进响应面法的拱坝可靠度分析[D];郑州大学;2013年
5 孙雪瑞;拱坝结构工程图形库研制与三维可视化设计软件[D];电子科技大学;2010年
6 秦彩苗;基于ANSYS的峨峪拱坝应力计算[D];河北农业大学;2012年
7 李仲明;拓扑优化理论在拱坝优化设计中的应用[D];西安理工大学;2010年
8 郭艳军;砌石拱坝三维有限元分析及设计优化[D];郑州大学;2011年
9 李野;基于矢量和法的乌东德高拱坝坝肩稳定分析[D];上海交通大学;2013年
10 刘建雄;基于遗传算法的三心圆拱坝体形优化研究[D];西安理工大学;2007年
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