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《兰州理工大学》 2011年
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碾压混凝土重力坝三维非线性静动力分析

王诗玉  
【摘要】:重力坝是我国大坝建设中的主要坝型,具有安全可靠、对岩基要求不高、施工技术简单等显著优点,在国内外被广泛采用。近些年来碾压混凝土重力坝因其施工速度快、造价低等特点受到了越来越多的采用。在重力坝设计中坝体的应力分析是重要的组成部分,而传统的计算方法适应性差,己不能满足设计需要。随着有限元理论的完善和仿真软件的不断发展,采用有限元程序对重力坝进行仿真模拟具有重要的工程意义和实用价值。 本文以某水电站的碾压混凝土重力坝为工程依托,利用有限元分析程序建立挡水坝段及坝体连接段的三维有限元实体模型,并对坝体结构仿真模型进行线性和非线性有限元静动力分析。主要做了以下几个方面的工作: 1、参考国内外相关文献,综述了碾压混凝土重力坝的发展状况,介绍有限元静动力的发展历史和基本原理以及非线性有限元的基本原理。 2、利用ABAQUS软件对挡水坝段在施加初始地应力与不施加初始地应力两种情况下的位移和应力进行比较。 3、利用ABAQUS软件,依据某水电站设计参数,对挡水坝段及坝体连接段建立三维有限元实体模型,计算在不同工况下挡水坝段及坝体连接段的应力和位移等工作性态,并研究坝踵区的竖向拉应力和坝趾区的压应力。 4、对挡水坝段和连接坝段进行模态分析,研究其自振频率及结构振型,并比较考虑附加质量和不考虑附加质量的计算结果;在模态分析的基础上,对结构进行地震反应谱分析,研究挡水坝段和连接段的动应力数值;对正常蓄水位组合工况与地震工况进行叠加分析,研究其结构各部位的位移和应力等工作性态。 5、对挡水坝段和连接坝段进行时程分析,研究其结构各部位的位移和应力等工作性态。并比较反应谱和时程分析结果,分析两种方法的优缺点。为坝体的抗震设计提供了参考。
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TV642.3;TV31

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