混凝土重力坝地震反应影响因素研究

发布时间：2017-10-26 23:10

  本文关键词：混凝土重力坝地震反应影响因素研究

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【摘要】：城市给水设施是重要的城市基础设施,包括水源地取水设施、水处理设施、输水和配水设施和入户连接设施。地震是我国城市给水设施面临的主要危险。碧流河水库属于大(二)型水库,是大连市城市供水的最重要水源地。大连地区位于郯庐断层带上,历史上海城发生过7.3级大地震,渤海湾内也曾多次发生地震。因此,碧流河大坝工程的设计必须要考虑地震的影响。本文开展了碧流河水库主坝混凝土重力坝段的抗震安全性能研究,分别进行了挡水坝段和溢流坝段的动态模型试验。同时,利用ANSYS软件,主要研究了初始应力对混凝土重力坝地震反应影响,包括施工期、运行期,以及温度场的影响。本文主要做了一下工作：1.基于弹性和重力联合相似律,设计混凝土重力坝坝段动力模型。开展了混凝土仿真材料试验,确定材料特性。考虑地震输入方向的影响,开展挡水坝段和溢流坝段动力模型破坏试验。揭示混凝土的动力相应特点,以及随着地震输入幅值增加,大坝的失效模式和过程。2.使用ANSYS软件,建立碧流河水库混凝土坝段三维有限元模型。并结合有限元分析结果,定量确定高阶模态、地基、库水等对动力模型试验结果的影响。得到混凝土坝段的地震起裂加速度,作为评价大坝抗震性能的关键指标。3.分别考虑施工期、运行期不同情况下,不同荷载组合的计算工况,分析了初始应力对大坝地震反应的影响,着重研究了温度应力的存在对大坝地震反应的影响,系统研究了碧流河水库混凝土坝的抗震安全。
【关键词】：混凝土坝 地震 初始应力 模型试验 数值计算
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV642.3;TV312
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 研究现状10-15
• 1.2.1 混凝土坝抗震理论研究现状10-11
• 1.2.2 模型试验的发展11-12
• 1.2.3 混凝土大坝损伤理论的发展12-13
• 1.2.4 温度对大坝的影响13-14
• 1.2.5 本文主要研究内容14-15
• 2 碧流河水库主坝-混凝土坝段抗震分析15-48
• 2.1 引言15
• 2.2 碧流河水库概况15
• 2.3 混凝土坝段动态特性15-20
• 2.3.1 计算软件15
• 2.3.2 坝段三维数值模型的建立15-16
• 2.3.3 坝段动态特性分析16-20
• 2.4 混凝土坝段地震破坏实验20-45
• 2.4.1 模型试验的相似条件20-21
• 2.4.2 动力模型试验的相似律21-22
• 2.4.3 仿真混凝土材料试验22-26
• 2.4.4 动力模型实验准备26-32
• 2.4.5 动力模型试验结果32-40
• 2.4.6 起裂加速度的计算40-45
• 2.5 实验结果与数值分析对比45-47
• 2.6 本章小结47-48
• 3 施工期重力坝地震反应分析48-60
• 3.1 引言48
• 3.2 基于反应谱方法的地震反应分析48-50
• 3.2.1 挡水坝段谱分析结果48-49
• 3.2.2 溢流坝段谱分析结果49-50
• 3.3 基于时程分析方法的地震反应分析50-59
• 3.3.1 挡水坝段时程分析结果52-55
• 3.3.2 溢流坝段时程分析结果55-59
• 3.4 结果对比59
• 3.5 本章小结59-60
• 4 运行期重力坝地震反应分析60-74
• 4.1 引言60
• 4.2 基于反应谱方法的地震反应分析60-63
• 4.2.1 挡水坝段谱分析结果61-62
• 4.2.2 溢流坝段谱分析结果62-63
• 4.3 基于时程分析方法的地震反应分析63-71
• 4.3.1 挡水坝段时程分析结果63-67
• 4.3.2 溢流坝段时程分析结果67-71
• 4.4 施工期和运行期结果对比71-73
• 4.5 本章小结73-74
• 5 温度应力对重力坝地震反应的影响74-83
• 5.1 引言74
• 5.2 基本理论74-77
• 5.2.1 混凝土热传导基本方程74-75
• 5.2.2 线性热弹性理论的基本方程75-77
• 5.3 温度场的确定77-79
• 5.4 计算结果79-82
• 5.4.1 温度场结果80-81
• 5.4.2 地震作用分析结果81-82
• 5.5 本章小结82-83
• 6 结论与展望83-85
• 6.1 结论83
• 6.2 展望83-85
• 参考文献85-89
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况89-90
• 致谢90-91

【参考文献】

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3 隆文非;张帆;舒仲英;刘浩吾;;重力坝坝体-库水-气幕相互作用的振动台试验[J];水利水电科技进展;2006年05期

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本文编号：1100858