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沥青混凝土心墙坝心墙与基座接头抗震研究

许诏君  
【摘要】:沥青混凝土心墙作为土石坝的防渗系统在世界范围内得到广泛应用,其具有良好的变形适应能力,抗冲蚀、老化的能力,同时对坝体堆石骨料要求不高,对地形条件适应能力强,已成为国际大坝委员会(ICOLD)推荐的坝型。 近些年来,随着沥青混凝土心墙坝的发展和应用,对沥青混凝土心墙的研究也越来越广泛,主要包括沥青混凝土的材料性能、配合比、应力应变特性等,但沥青心墙与防渗墙之间连接型式的地震破坏机制方面的研究还仍是空白。沥青心墙与防渗墙之间的连接型式直接影响沥青心墙的应力与变形,进而影响到整个防渗系统甚至大坝整体的安全。本文结合中央高校基本科研业务费专项资金(DUTllZDllO),对沥青混凝土心墙坝心墙与基座不同接头型式开展了一系列试验和数值分析研究。 其主要内容有以下几个部分: (1)采用大型双向振动台,开展沥青混凝土心墙坝动力模型实验研究。采用类比的实验方法和先进测试技术(包括高速高清摄像头和图像分析),实时监测沥青心墙加速度、动应变等地震响应,研究地震作用下沥青混凝土心墙坝心墙与基座两种不同连接型式(水平连接和弧形连接)的抗震效果以及地震后的防渗性能。 (2)采用室内渗透模型试验,在不同水压力条件下,研究是否考虑铜片止水对心墙防渗性能的影响,并进一步研究心墙与基座发生水平相对错动后的防渗性能。 (3)对振动台模型试验进行了数值模拟,使数值模拟与试验结果相互印证,补充。结果表明,试验与数值模拟定性一致,试验结果是合理的。 (4)采用非线性有限元技术,计算原型坝的动力反应,比较原型坝不同接头型式的抗震性能。综合振动台模型试验和有限元分析的成果,为选择合理的接头型式提供依据。


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