考虑低温与冻融的面板堆石坝静动力分析
发布时间：2021-08-02 20:26
我国高寒、高海拔的青藏高原与西北地区拥有丰富的水电资源。为了开发这些水电资源,我国在上述区域建设了一批混凝土面板堆石坝。由于高寒、高海拔地区特殊的环境特点,使面板堆石坝极易遭受低温、冻融以及地震时上游冰压力等特殊工况,而这些工况往往对面板坝造成不利影响。为此,本文通过考虑低温与冻融对面板堆石坝材料的不利影响,以及遭受地震时的产生的特殊工况,研究高寒、高海拔地区面板坝的应力变形特点,为该地区面板坝设计与施工提供合理的理论依据。本文主要研究内容如下:（1）面板堆石坝堆石体、面板混凝土、接缝及接触本构模型以及流变基本理论;以公伯峡混凝土面板堆石坝为例建立二维有限元模型,计算其施工期、运行初期以及长期运行下静力应力变形特性。（2）针对低温与冻融对混凝土面板堆石坝堆石体与混凝土材料物理力学性质的影响,根据低温与冻融循环下岩体与混凝土力学参数变化的现有研究成果,拟定低温与冻融面板坝各材料的力学参数。以某面板堆石坝工程为例建立有限元模型,计算分析常温、低温、冻融三种工况下坝体与面板的应力变形情况。结果表明低温与冻融对混凝土面板影响较大。（3）混凝土面板堆石坝动力分析方法与本构模型等基本理论。针对高寒...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文技术路线图
进行低温和冻融、地震动力响应等特殊荷载、工况分析的基础。 Marc 作为一款通用的有限元软件，其拥有多种高级非线性有限元求解、计算精度高以及扩展性强等优点，因此本文基于 MSC. Marc 软件为，编制相关的程序，来实现面板堆石坝静力分析计算，为本文第三、提供基础。分析的基本理论体本构模型年，Duncan 等人[17]根据三轴试验结果，提出了一个非线性弹性本构模B 模型。该模型假定1 3( ) ~a 的关系曲线近似为双曲线，并以土的模量B 作为主要计算参数。多年来，大量学者验证 E-B 模型在模拟土力学行为时具有较高的精度因而得以广泛应用。相对于其他土体本构含有 7-9 个参数，且参数依据三轴应力应变试验即可获得，相对比较应用广泛。缩试验所得大、小主应力差1 3 与轴向应变a 的关系如图 2-1（a）
西安理工大学硕士学位论文多数有限元分析软件中都得到了应用。缝和接触模拟种相邻材料的变形性能相差很大时，在荷载作用下，可能沿两者的接移和开裂。因此在进行有限元分析时，常在两种材料之间设置合适的触面上产生的错动、滑移或开裂等。一般接触面采用无厚度 Goodman元结点编号如图 2-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MSC.Marc软件二次开发的岩土流变分析[J]. 冉蠡,程琳,杨杰,仝飞,陈诗怡. 三峡大学学报(自然科学版). 2018(03)
[2]大坝混凝土分数阶徐变模型探讨[J]. 刘钰,黄耀英,唐腾飞,肖磊,高俊. 长江科学院院报. 2018(06)
[3]不同冻融循环次数混凝土单轴压缩试验[J]. 刘博文,彭刚,王孝政,马小亮,邓媛. 水利水运工程学报. 2017(01)
[4]冻融循环对混凝土静动力特性的影响[J]. 张亚栋,邹宾,田杨,范俊余. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2017(01)
[5]地下厂房洞室群围岩三维非线性粘弹塑性流变分析[J]. 丁浩,肖明,陈俊涛. 水电能源科学. 2016(10)
[6]冻融循环作用对黄土力学性质损伤的试验研究[J]. 庞旭卿,胡再强,刘寅. 铁道科学与工程学报. 2016(04)
[7]混凝土抗冻性研究[J]. 范昕然. 东北水利水电. 2016(03)
[8]冻融环境下混凝土力学性能试验及损伤演化[J]. 田威,谢永利,党发宁. 四川大学学报(工程科学版). 2015(04)
[9]冰冻对面板坝接缝止水结构可靠性的影响研究[J]. 吐尔逊·买买提明. 人民长江. 2015(10)
[10]冻融作用下岩石的微观损伤及动态力学特性（英文）[J]. 周科平,李斌,李杰林,邓红卫,宾峰. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(04)
博士论文
[1]高土石坝地震动输入与地震变形分析[D]. 赵梦蝶.郑州大学 2016
[2]流冰与桥墩的相互作用[D]. 张宿峰.东北林业大学 2014
[3]黄河下游河道冰动力行为二维数值模拟研究[D]. 阮雪景.中国海洋大学 2013
[4]混凝土坝水库水动力相互作用计算模型研究[D]. 王毅.大连理工大学 2013
[5]汶川地震紫坪铺面板堆石坝震害分析及面板抗震对策研究[D]. 周扬.大连理工大学 2012
硕士论文
[1]混凝土面板堆石坝非线性有限元动力分析[D]. 肖振翔.福州大学 2013
[2]大掺量粉煤灰混凝土冻融循环作用下的力学性能研究[D]. 陆建飞.西北农林科技大学 2011
[3]高面板堆石坝地震三维动力反应分析[D]. 邓海峰.三峡大学 2010
[4]极端洪水和低温条件下的土石坝安全评价[D]. 雷瑞丽.长沙理工大学 2010
[5]深覆盖层上面板堆石坝静动力特性及坝基地震液化研究[D]. 李静琪.河海大学 2007
[6]河冰力学性能及其对桥墩撞击力的研究[D]. 王金峰.东北林业大学 2007
[7]复杂地基上高混凝土面板堆石坝结构性态研究[D]. 阿里木江.河海大学 2006
[8]低温下混凝土力学性能的试验研究[D]. 姬鸿云.西北农林科技大学 2003
[9]面板堆石坝非线性地震响应数值计算方法及三维效应分析[D]. 姜韶华.大连理工大学 2001
本文编号：3318220
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文技术路线图
进行低温和冻融、地震动力响应等特殊荷载、工况分析的基础。 Marc 作为一款通用的有限元软件，其拥有多种高级非线性有限元求解、计算精度高以及扩展性强等优点，因此本文基于 MSC. Marc 软件为，编制相关的程序，来实现面板堆石坝静力分析计算，为本文第三、提供基础。分析的基本理论体本构模型年，Duncan 等人[17]根据三轴试验结果，提出了一个非线性弹性本构模B 模型。该模型假定1 3( ) ~a 的关系曲线近似为双曲线，并以土的模量B 作为主要计算参数。多年来，大量学者验证 E-B 模型在模拟土力学行为时具有较高的精度因而得以广泛应用。相对于其他土体本构含有 7-9 个参数，且参数依据三轴应力应变试验即可获得，相对比较应用广泛。缩试验所得大、小主应力差1 3 与轴向应变a 的关系如图 2-1（a）
西安理工大学硕士学位论文多数有限元分析软件中都得到了应用。缝和接触模拟种相邻材料的变形性能相差很大时，在荷载作用下，可能沿两者的接移和开裂。因此在进行有限元分析时，常在两种材料之间设置合适的触面上产生的错动、滑移或开裂等。一般接触面采用无厚度 Goodman元结点编号如图 2-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MSC.Marc软件二次开发的岩土流变分析[J]. 冉蠡,程琳,杨杰,仝飞,陈诗怡. 三峡大学学报(自然科学版). 2018(03)
[2]大坝混凝土分数阶徐变模型探讨[J]. 刘钰,黄耀英,唐腾飞,肖磊,高俊. 长江科学院院报. 2018(06)
[3]不同冻融循环次数混凝土单轴压缩试验[J]. 刘博文,彭刚,王孝政,马小亮,邓媛. 水利水运工程学报. 2017(01)
[4]冻融循环对混凝土静动力特性的影响[J]. 张亚栋,邹宾,田杨,范俊余. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2017(01)
[5]地下厂房洞室群围岩三维非线性粘弹塑性流变分析[J]. 丁浩,肖明,陈俊涛. 水电能源科学. 2016(10)
[6]冻融循环作用对黄土力学性质损伤的试验研究[J]. 庞旭卿,胡再强,刘寅. 铁道科学与工程学报. 2016(04)
[7]混凝土抗冻性研究[J]. 范昕然. 东北水利水电. 2016(03)
[8]冻融环境下混凝土力学性能试验及损伤演化[J]. 田威,谢永利,党发宁. 四川大学学报(工程科学版). 2015(04)
[9]冰冻对面板坝接缝止水结构可靠性的影响研究[J]. 吐尔逊·买买提明. 人民长江. 2015(10)
[10]冻融作用下岩石的微观损伤及动态力学特性（英文）[J]. 周科平,李斌,李杰林,邓红卫,宾峰. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(04)
博士论文
[1]高土石坝地震动输入与地震变形分析[D]. 赵梦蝶.郑州大学 2016
[2]流冰与桥墩的相互作用[D]. 张宿峰.东北林业大学 2014
[3]黄河下游河道冰动力行为二维数值模拟研究[D]. 阮雪景.中国海洋大学 2013
[4]混凝土坝水库水动力相互作用计算模型研究[D]. 王毅.大连理工大学 2013
[5]汶川地震紫坪铺面板堆石坝震害分析及面板抗震对策研究[D]. 周扬.大连理工大学 2012
硕士论文
[1]混凝土面板堆石坝非线性有限元动力分析[D]. 肖振翔.福州大学 2013
[2]大掺量粉煤灰混凝土冻融循环作用下的力学性能研究[D]. 陆建飞.西北农林科技大学 2011
[3]高面板堆石坝地震三维动力反应分析[D]. 邓海峰.三峡大学 2010
[4]极端洪水和低温条件下的土石坝安全评价[D]. 雷瑞丽.长沙理工大学 2010
[5]深覆盖层上面板堆石坝静动力特性及坝基地震液化研究[D]. 李静琪.河海大学 2007
[6]河冰力学性能及其对桥墩撞击力的研究[D]. 王金峰.东北林业大学 2007
[7]复杂地基上高混凝土面板堆石坝结构性态研究[D]. 阿里木江.河海大学 2006
[8]低温下混凝土力学性能的试验研究[D]. 姬鸿云.西北农林科技大学 2003
[9]面板堆石坝非线性地震响应数值计算方法及三维效应分析[D]. 姜韶华.大连理工大学 2001
本文编号：3318220
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