近断层地震动斜输入作用下水电站厂房非线性地震响应研究
发布时间：2021-01-11 14:31
我国西南、西北地区水能资源丰富,但该地区强震频发,水电工程选址难以避让。水电站厂房作为水力发电工程的核心建筑物,其抗震安全面临严峻挑战。近断层地震动多具有长周期大幅值速度、位移脉冲等独特运动特性,且一般不符合垂直入射假定,往往对水电站厂房造成严重破坏。开展近断层地震动作用下水电站厂房的抗震安全评价研究是设计者和研究者均十分关切、亟待解决的重要课题。本文通过解析推导和数值模拟研究了近断层地震动脉冲特性、入射角对水电站厂房地震响应影响规律。主要结论包括:（1）依据介质分界面连续性条件和自由表面边界条件推导了平面SV波和P波斜入射下的自由地表位移解析表达式,探讨了地震波入射角对自由地表位移幅值的非线性影响规律。与垂直入射相比,自由地表水平和竖向位移随着地震波入射角的增大呈现出不同程度的放大或缩小,平面SV波斜入射下水平位移最大可增加49%,平面P波斜入射下水平位移最大可由Om最大增至1.743m。（2）针对不同边界面的波场情况,考虑不同地震波的时间迟,将入射波、反射波和衍生反射波产生的位移、速度和应力分别进行矢量叠加,得到边界面处的自由场位移、速度和应力,进而得到黏弹性人工边界结点上的等效结...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
平面SV波的反射与折射示意图
0s1p10(4)= 0 0(5)= 0 以α角向自由地表入射，振幅0(1)= 1m，下半无限空2450kg/m3，弹性模量 E=24GPa，泊松比ν=0.25，cp=性振动位移幅值为： = 1 X1sin2cos= (1 X1)cos X2sin = 1 X1sin2cos 存在临界入射角的问题，即当入射角大于临界角时平面均匀波的特性[69]。对于介质的纵波波速为 cp=情况，平面 SV 波入射临界角cr= acrsinsp= 3的自由地表面位移幅值曲线。
西安理工大学硕士学位论文入射角α=[0°,31°]，自由地表 z 向位移随α角增大而°]，z 向位移随α角增大而减小，最终减小至 0.659m（入射角为 0°），x 向位移在入射角α=(0°,33°]时减小x 向位移在α=(33°,35.3°]时增大，在 35.3°时最大，移在入射角α=(0°,35.3°]区间内逐渐增大，0m 增大射地表位移理论解推导一平面 P 波从密度为ρ1的介质中向密度为ρ2的介质纸面垂直，未绘出）上发生反射和折射，除了产生衍生出反射的平面 SV 波、折射的平面 SV 波。本此下面的问题可以看成是一平面应变问题。假设入 SV 波的弹性振动位移分别为[68]：
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国能源产业十年回顾与展望[J]. 本刊编辑部. 能源. 2018(Z1)
[2]践行“绿水青山就是金山银山”就是建设生态文明[J]. 马中,王若师,昌敦虎,马本,张露之. 环境保护. 2018(13)
[3]河床式水电站厂房地震响应软弱基岩弹模敏感性分析[J]. 苏晨辉,宋志强,曹伟,党康宁. 水利水电技术. 2017(11)
[4]近断层脉冲型地震动作用下面板堆石坝的动力响应[J]. 邹德高,韩慧超,孔宪京,周扬. 水利学报. 2017(01)
[5]罕遇地震作用下水电站厂房上部结构破坏模式研究[J]. 郝军刚,胡蕾,伍鹤皋,傅丹. 振动与冲击. 2016(03)
[6]SV波斜入射下高拱坝地震反应分析[J]. 杜修力,徐海滨,赵密. 水力发电学报. 2015(04)
[7]基于两向设计地震动的二维自由场构建[J]. 何卫平,何蕴龙. 工程力学. 2015(02)
[8]基于粘弹性边界的河床式厂房地震动力响应分析[J]. 喻虎圻,何蕴龙,曹学兴,孙伟,李巍. 武汉大学学报(工学版). 2015(01)
[9]斜入射SV波对地铁车站地震响应的影响[J]. 黄景琦,杜修力,田志敏,金浏,赵密. 工程力学. 2014(09)
[10]结构大震弹塑性时程分析中的能量反应分析[J]. 温凌燕,娄宇,聂建国. 土木工程学报. 2014(05)
博士论文
[1]工程结构考虑地基—结构动力相互作用影响的地震响应分析[D]. 陶磊.西安理工大学 2017
[2]大型水电站厂房及蜗壳结构静动力分析[D]. 张存慧.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]水电站厂房在地震作用下的能量反应分析及应用研究[D]. 刘昱杰.西安理工大学 2018
[2]基于损伤塑性的水电站厂房地震响应分析研究[D]. 苏晨辉.西安理工大学 2017
[3]基于Abaqus的框架结构地震输入能量影响因素分析[D]. 吴帅帅.郑州大学 2016
[4]深厚覆盖层上水电站厂房沉降和地震动反应数值分析[D]. 岳晨雨.大连理工大学 2015
[5]地震波斜入射对拱坝地震反应的影响[D]. 徐海滨.北京工业大学 2010
本文编号：2970946
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
平面SV波的反射与折射示意图
0s1p10(4)= 0 0(5)= 0 以α角向自由地表入射，振幅0(1)= 1m，下半无限空2450kg/m3，弹性模量 E=24GPa，泊松比ν=0.25，cp=性振动位移幅值为： = 1 X1sin2cos= (1 X1)cos X2sin = 1 X1sin2cos 存在临界入射角的问题，即当入射角大于临界角时平面均匀波的特性[69]。对于介质的纵波波速为 cp=情况，平面 SV 波入射临界角cr= acrsinsp= 3的自由地表面位移幅值曲线。
西安理工大学硕士学位论文入射角α=[0°,31°]，自由地表 z 向位移随α角增大而°]，z 向位移随α角增大而减小，最终减小至 0.659m（入射角为 0°），x 向位移在入射角α=(0°,33°]时减小x 向位移在α=(33°,35.3°]时增大，在 35.3°时最大，移在入射角α=(0°,35.3°]区间内逐渐增大，0m 增大射地表位移理论解推导一平面 P 波从密度为ρ1的介质中向密度为ρ2的介质纸面垂直，未绘出）上发生反射和折射，除了产生衍生出反射的平面 SV 波、折射的平面 SV 波。本此下面的问题可以看成是一平面应变问题。假设入 SV 波的弹性振动位移分别为[68]：
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国能源产业十年回顾与展望[J]. 本刊编辑部. 能源. 2018(Z1)
[2]践行“绿水青山就是金山银山”就是建设生态文明[J]. 马中,王若师,昌敦虎,马本,张露之. 环境保护. 2018(13)
[3]河床式水电站厂房地震响应软弱基岩弹模敏感性分析[J]. 苏晨辉,宋志强,曹伟,党康宁. 水利水电技术. 2017(11)
[4]近断层脉冲型地震动作用下面板堆石坝的动力响应[J]. 邹德高,韩慧超,孔宪京,周扬. 水利学报. 2017(01)
[5]罕遇地震作用下水电站厂房上部结构破坏模式研究[J]. 郝军刚,胡蕾,伍鹤皋,傅丹. 振动与冲击. 2016(03)
[6]SV波斜入射下高拱坝地震反应分析[J]. 杜修力,徐海滨,赵密. 水力发电学报. 2015(04)
[7]基于两向设计地震动的二维自由场构建[J]. 何卫平,何蕴龙. 工程力学. 2015(02)
[8]基于粘弹性边界的河床式厂房地震动力响应分析[J]. 喻虎圻,何蕴龙,曹学兴,孙伟,李巍. 武汉大学学报(工学版). 2015(01)
[9]斜入射SV波对地铁车站地震响应的影响[J]. 黄景琦,杜修力,田志敏,金浏,赵密. 工程力学. 2014(09)
[10]结构大震弹塑性时程分析中的能量反应分析[J]. 温凌燕,娄宇,聂建国. 土木工程学报. 2014(05)
博士论文
[1]工程结构考虑地基—结构动力相互作用影响的地震响应分析[D]. 陶磊.西安理工大学 2017
[2]大型水电站厂房及蜗壳结构静动力分析[D]. 张存慧.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]水电站厂房在地震作用下的能量反应分析及应用研究[D]. 刘昱杰.西安理工大学 2018
[2]基于损伤塑性的水电站厂房地震响应分析研究[D]. 苏晨辉.西安理工大学 2017
[3]基于Abaqus的框架结构地震输入能量影响因素分析[D]. 吴帅帅.郑州大学 2016
[4]深厚覆盖层上水电站厂房沉降和地震动反应数值分析[D]. 岳晨雨.大连理工大学 2015
[5]地震波斜入射对拱坝地震反应的影响[D]. 徐海滨.北京工业大学 2010
本文编号：2970946
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shuiwenshuili/2970946.html
