收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高心墙堆石坝流固耦合弹塑性地震动力响应分析

董威信  
【摘要】:考虑流固耦合的弹塑性地震动力响应有限元分析是高土石坝研究领域的难点和热点课题之一。本文从本构模型、数值模拟和工程应用等方面对该课题开展研究工作,综合粗粒土弹塑性本构模型和数值算法等方面的成果,开发了一套高效实用的高心墙堆石坝地震动力响应分析方法和程序,并应用于强震和复杂条件下的典型实际工程。论文的主要工作和成果如下:(1)建立了可以统一描述粗粒土静动力特性的弹塑性本构模型。基于Pastor-Zienkiewicz III广义塑性模型,引入临界状态理论和状态参数对剪胀方程、塑性模量等进行改进,可以统一描述不同状态下土体的静动力特性。采用丰浦砂和糯扎渡主堆石料的排水/不排水、单调/循环三轴试验结果,对建立的本构模型进行了验证,结果表明模型可以很好地反映粗粒土的静动力特性。(2)发展了流固耦合弹塑性动力分析有限元程序,可进行复杂条件下土工结构物的地震动力响应分析。引入了所建立的粗粒土静动力统一弹塑性本构模型,并采用著名的离心机振动台试验VELACS项目的试验数据对开发的程序进行了验证。结果表明,该程序可以较好地模拟试验结果,初步说明该程序可以有效地进行流固耦合地震动力响应分析。(3)开发了有限元快速求解算法,大幅提高了计算效率,可实现土石坝大规模三维弹塑性有限元分析。引入三维过渡等参单元提高了计算精度,改善了程序的计算稳定性。结合土石坝有限元计算特点,研究了多种快速求解算法,大幅降低存储需求和计算时间,使得程序可以有效地应用于大规模三维动力分析。(4)分析了典型高心墙堆石坝强震复杂条件下的动力响应,验证了所建立的本构模型和开发的有限元程序的实用性和有效性。对于实际复杂工程的大规模计算分析,内存需求和计算时间大幅降低,可在微机上用于自由度达30余万的流固耦合弹塑性地震动力响应分析。通过和等价黏弹性模型-等效线性化方法的计算结果进行对比,说明本文开发的程序和算法可以更合理地反映心墙堆石坝的地震动力响应特性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李国英,王禄仕,米占宽;土质心墙堆石坝应力和变形研究[J];岩石力学与工程学报;2004年08期
2 赵剑明,常亚屏,陈宁;高心墙堆石坝地震变形与稳定分析[J];岩土力学;2004年S2期
3 袁友仁,王柏乐,葛明;糯扎渡心墙堆石坝心墙方案比较研究[J];水力发电;2005年05期
4 王仁超;刘金飞;李仕奇;;高心墙堆石坝填筑分期分区优化模型[J];土木工程学报;2008年02期
5 赵剑明;刘小生;陈宁;常亚屏;刘启旺;王宏;;高心墙堆石坝的极限抗震能力研究[J];水力发电学报;2009年05期
6 夏中伏;郑方品;吕文强;宋崔蓉;;西藏直孔水电站碎石土心墙堆石坝施工[J];水利水电施工;2010年02期
7 范林文;唐世明;蒲洪;;碎石土心墙堆石坝快速施工技术[J];四川水力发电;2010年04期
8 江守燕;谢庆明;杜成斌;孙立国;;混凝土心墙堆石坝加固施工模拟[J];水利水电科技进展;2011年02期
9 张洪海;袁友仁;;高心墙堆石坝结构设计中几个问题探讨[J];水电能源科学;2011年09期
10 郑方品;;碎石土心墙堆石坝施工在高原的应用[J];科技风;2011年07期
11 徐晗;饶锡保;黄斌;潘家军;;地震作用下心墙堆石坝动力响应分析[J];水电能源科学;2012年01期
12 赵晨生;刘宁;张平;钟登华;;高心墙堆石坝施工填筑单元划分优化[J];天津大学学报;2012年12期
13 陈立成;杨培章;;心墙堆石坝坝体变形有限元分析[J];华电技术;2013年02期
14 张洪海;袁友仁;;高心墙堆石坝混凝土垫板应力分析及分缝设计[J];水电能源科学;2013年04期
15 周曾敏;鲁布革水电站心墙堆石坝的设计特点[J];水力发电;1988年12期
16 杨建国,胡德金,高正中;土质心墙堆石坝弹塑性有限元计算分析[J];四川大学学报(工程科学版);2000年05期
17 邓亲云,张健;分散土的判别及应用于心墙堆石坝的工程措施[J];水利技术监督;2000年06期
18 袁友仁;徐村水电站心墙堆石坝设计[J];水利水电技术;2002年01期
19 姚颖;张建海;何昌荣;杨宏昆;卢培灿;;剑科心墙堆石坝三维地震反应分析[J];水力发电;2009年05期
20 朱平;周武林;;水牛家电站碎石土心墙堆石坝工程施工技术与管理[J];四川水力发电;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵剑明;刘小生;陈宁;常亚屏;刘启旺;王宏;;高心墙堆石坝的极限抗震能力研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年
2 徐晗;饶锡保;黄斌;陈云;潘家军;;地震作用下心墙堆石坝动力响应分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
3 姚颖;张建海;何昌荣;杨宏昆;周涛;;剑科心墙堆石坝应力应变计算分析[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2009年
4 姚颖;张建海;何昌荣;胡著秀;杨宏昆;周涛;卢培灿;;剑科心墙堆石坝三维地震反应分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年
5 王满;王德信;徐凡力;;土质心墙堆石坝断面区间优化设计[A];第四届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1995年
6 于玉贞;张丙印;侯文峻;张建民;;糯扎渡心墙堆石坝坝坡稳定有限元分析[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(下册)[C];2003年
7 张延亿;徐泽平;温彦锋;侯瑜京;梁建辉;;糯扎渡高心墙堆石坝离心模拟试验研究[A];中国水利学会第四届青年科技论坛论文集[C];2008年
8 张坤勇;丰土根;;地震荷载作用下心墙堆石坝坝坡稳定性分析[A];首届全国水工抗震防灾学术会议论文集[C];2006年
9 云宪义;鞠连义;王晓丽;林闯;;满拉土心墙堆石坝心墙砾质土材料设计[A];水力发电工程与水工建筑物学术论文集[C];2000年
10 莫永彪;何福江;刘福友;;硗碛电站砾石土心墙堆石坝填筑施工技术和施工方法[A];土石坝技术——2008年论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 董威信;高心墙堆石坝流固耦合弹塑性地震动力响应分析[D];清华大学;2015年
2 崔博;心墙堆石坝施工质量实时监控系统集成理论与应用[D];天津大学;2010年
3 刘勇;高心墙堆石坝施工方案综合优化与设计管理研究[D];天津大学;2010年
4 张平;基于实时监控的高心墙堆石坝施工仿真与进度控制研究[D];天津大学;2011年
5 赵晨生;高心墙堆石坝耦合施工进度与质量的实时控制研究[D];天津大学;2012年
6 曹学兴;深厚覆盖层地基高土质心墙堆石坝抗震安全性研究[D];武汉大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 温州;高心墙堆石坝三维有限元分析及抗震安全评价[D];大连理工大学;2009年
2 赵晓光;高心墙堆石坝心墙底部高塑性粘土厚度研究[D];河海大学;2007年
3 石健兵;高心墙堆石坝高塑性粘土区域的影响分析[D];大连理工大学;2008年
4 陈青;高心墙堆石坝变形计算模型的对比与验证[D];清华大学;2007年
5 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
6 孙德胜;高心墙堆石坝坝料分区优化研究[D];大连理工大学;2007年
7 赵贵生;满拉水利枢纽工程土心墙堆石坝筑坝材料动力特性试验与地震反应分析[D];大连理工大学;2002年
8 侯文萃;心墙堆石坝坝料分区配置应力应变有限元分析[D];西北农林科技大学;2011年
9 李仕成;糯扎渡水电站心墙堆石坝土石方调运及坝体填筑进度分析[D];天津大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 本报记者 伍平;高心墙堆石坝研究开辟筑坝新途径[N];云南科技报;2011年
2 于红彬 葛培清 飞若力;澜沧江上铸丰碑[N];科技日报;2014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
  • 010-62982499
  • 010-62783978