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金安桥碾压混凝土重力坝动力特性研究

孙亚峰  
【摘要】:随着我国水利水电事业的发展,在我国水力资源丰富的西南和西北地区正在设计修建许多高碾压混凝土重力坝,而这些地区正是高烈度地震频发地区。在这些地区的高碾压混凝土重力坝的抗震安全性显得尤为重要,这关系到下游地区的工农业生产和人民群众的生命财产安全。本文采用模型试验的方法和数值分析方法对金岸桥碾压混凝土重力坝的四个典型坝段的动力特性以及其抗震安全性进行了探讨和研究。主要做了以下的工作: 1.本文对模型试验中所采用的混凝土仿真材料的材料试验、材料配比以及其力学特性进行了详细地描述和分析。介绍了相似理论,并详细介绍了模型的设计以及试验内容。 2.采用仿真混凝土,对金安桥碾压混凝土重力坝的排砂坝段、发电引水坝段、挡水坝段和溢流坝段进行动力模型破坏试验,试验中考虑了静水压力和碾压层的影响,对该坝的动力破坏位置和抗震性能进行了评价。 3.本文选取金岸桥碾压混凝土重力坝的挡水坝段的原型作为分析对象,对空库和满库两种工况采用静力分析方法,以得到其在不同工况下的应力和位移曲线的分布;采用模态分析和反应谱分析的方法,研究坝段两种工况下的自振特性、地震动位移和地震动应力响应的分布规律。最后建立二维模型进行动力时程反应分析,主要研究其在地震荷载作用下的动位移和应力响应,以及其结构的动态开裂的研究。通过不同方式的数值分析,得出原型坝体的抗震薄弱部位。 本文紧密联系实际工程,其研究成果对设计类似工程具有较大的参考和借鉴价值。本文最后对所做工作进行了总结,并提出进一步工作的发展方向和前景。


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