哈密抽水蓄能电站曲轴线面板坝静动力稳定分析研究
发布时间：2021-10-15 23:03
近年来,随着水利水电事业的蓬勃发展,抽水蓄能电站因具有调节电峰、绿色清洁环保等优势得到迅速发展。因特殊设计以及对地形的适应要求,抽水蓄能电站上水库多修建于山顶的垭口处,坝址处地势相对开阔,通常有着复杂且恶劣的地质条件,筑坝的开挖料也较多。混凝土面板堆石坝恰好因其具有就地取材、经济适用、面板施工简便、变形适应性强、抗震抗冻性能好等特点而被广泛应用于抽水蓄能电站中。我国西部地区多山高震、地质地形条件复杂,地震荷载下的坝体变形特性、面板结构性破坏、接缝张拉变形、坝坡稳定性等受到严重考验。本文针对新疆哈密抽水蓄能电站上水库曲轴线混凝土面板堆石坝这一实际工程进行了静动力分析研究。论文的主要结论如下:（1）通过查阅相关文献,对面板堆石坝的动力计算方法、加速度响应、地震动输入机制等内容展开论述,总结出混凝土面板堆石坝进行动力抗震数值分析的基本原理和计算流程;（2）对大坝的施工建造及蓄水过程进行静力计算,研究了大坝在竣工期和正常运行期的受力变形规律,结果表明:由于坝体高程较低,在静力作用下坝体的竖向最大沉降率为0.24%,面板最大挠度为6.5cm,面板底部区域及坝轴线转折处出现较小拉应力,面板间竖缝及...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 面板堆石坝的动力反应分析方法研究
1.2.2 地震动输入方式研究
1.2.3 曲轴线面板坝静动力研究
1.3 本文主要研究目的与内容
2 动力计算理论及静动力本构模型
2.1 动力有限元方程的建立
2.1.1 运动方程的建立
2.1.2 整体刚度、质量、阻尼矩阵的形成及组装
2.1.3 固有频率和振型计算
2.1.4 动力响应的计算
2.2 三维静力有限元计算本构模型
2.3 三维动力有限元计算本构模型
2.4 附加质量法施加动水压力
2.5 本章小结
3 某抽水蓄能电站上库外凸面板坝静力变形特性研究
3.1 哈密抽水蓄能电站工程概况
3.2 哈密抽水蓄能电站上库大坝模型的建立
3.3 模型参数及荷载分级
3.4 竣工期及蓄水期坝体位移计算结果分析
3.5 坝体应力结果分析
3.6 竣工期及蓄水期面板位移与应力计算结果分析
3.7 静力荷载作用下接缝的变形
3.8 本章小结
4 地震波输入方法对某抽水蓄能电站上库外凸面板坝动力变形特性的影响
4.1 动力参数和基频分析
4.1.1 动力参数
4.1.2 大坝振型和基频分析
4.2 地震波最不利组合形式研究
4.3 地震波水平输入角度对坝体动力响应研究
4.4 本章小结
5 某抽水蓄能电站上库外凸面板坝动力响应分析
5.1 坝体加速度结果分析
5.2 最大加速度时程分析
5.3 坝体动位移结果分析
5.4 坝体动位移时程分析
5.5 坝体动应力
5.6 地震荷载作用下接缝的变形
5.7 本章小结
6 某抽水蓄能电站上库外凸面板坝最终变形及安全稳定性评价
6.1 坝体残余位移结果分析
6.2 地震荷载作用下面板的受力与变形
6.3 拟静力法抗震验算
6.3.1 计算方法与分析软件
6.3.2 二维典型剖面计算模型
6.3.3 计算参数
6.3.4 计算成果分析
6.4 极限抗震能力
6.4.1 坝体安全性
6.4.2 面板安全性
6.4.3 止水结构安全性
6.5 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]大角度折线型高面板堆石坝三维数值模拟分析及应用[J]. 朱安龙,廖洁,沈超敏,姜忠见,刘斯宏. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2018(05)
[2]对折线形面板堆石坝方案的选择及其三维有限元计算成果复核[J]. 李陶. 黑龙江水利科技. 2018(08)
[3]中国混凝土面板堆石坝发展30年[J]. 杨泽艳,周建平,王富强,吴毅瑾,孙永娟. 水电与抽水蓄能. 2017(01)
[4]考虑循环软化的非线性动力本构模型在FLAC3D中的实现[J]. 徐令宇,蔡飞,陈国兴,王国新. 岩土力学. 2016(11)
[5]高土石坝抗震安全评价与抗震措施研究进展[J]. 孔宪京,邹德高,刘京茂. 水力发电学报. 2016(07)
[6]考虑行波效应的混凝土高坝系统地震分析与损伤评价[J]. 李炳阳,杨敏,何小敏. 水电能源科学. 2015(08)
[7]堆石料的动力残余应变模型[J]. 迟世春,吕小龙,贾宇峰. 岩土工程学报. 2016(02)
[8]折线型面板坝坝轴线转折处面板连接方式研究[J]. 张勇. 小水电. 2015(03)
[9]模拟填筑层数及水位对坝体变形及稳定性的影响[J]. 周爱红,袁颖,何国峰. 长江科学院院报. 2015(05)
[10]不同输入地震波作用下高土石坝地震反应分析与评价[J]. 赵剑明,王海峰,刘小生,陈宁,刘启旺,杨正权,杨玉生. 水力发电学报. 2015(01)
硕士论文
[1]地震波动入射方向对土石坝地震反应的影响研究[D]. 张树茂.大连理工大学 2014
[2]高土石坝地震动最不利输入方向研究[D]. 尤丽红.大连理工大学 2011
[3]抽水蓄能电站混凝土面板堆石坝三维有限元分析[D]. 张运花.大连理工大学 2009
本文编号：3438774
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 面板堆石坝的动力反应分析方法研究
1.2.2 地震动输入方式研究
1.2.3 曲轴线面板坝静动力研究
1.3 本文主要研究目的与内容
2 动力计算理论及静动力本构模型
2.1 动力有限元方程的建立
2.1.1 运动方程的建立
2.1.2 整体刚度、质量、阻尼矩阵的形成及组装
2.1.3 固有频率和振型计算
2.1.4 动力响应的计算
2.2 三维静力有限元计算本构模型
2.3 三维动力有限元计算本构模型
2.4 附加质量法施加动水压力
2.5 本章小结
3 某抽水蓄能电站上库外凸面板坝静力变形特性研究
3.1 哈密抽水蓄能电站工程概况
3.2 哈密抽水蓄能电站上库大坝模型的建立
3.3 模型参数及荷载分级
3.4 竣工期及蓄水期坝体位移计算结果分析
3.5 坝体应力结果分析
3.6 竣工期及蓄水期面板位移与应力计算结果分析
3.7 静力荷载作用下接缝的变形
3.8 本章小结
4 地震波输入方法对某抽水蓄能电站上库外凸面板坝动力变形特性的影响
4.1 动力参数和基频分析
4.1.1 动力参数
4.1.2 大坝振型和基频分析
4.2 地震波最不利组合形式研究
4.3 地震波水平输入角度对坝体动力响应研究
4.4 本章小结
5 某抽水蓄能电站上库外凸面板坝动力响应分析
5.1 坝体加速度结果分析
5.2 最大加速度时程分析
5.3 坝体动位移结果分析
5.4 坝体动位移时程分析
5.5 坝体动应力
5.6 地震荷载作用下接缝的变形
5.7 本章小结
6 某抽水蓄能电站上库外凸面板坝最终变形及安全稳定性评价
6.1 坝体残余位移结果分析
6.2 地震荷载作用下面板的受力与变形
6.3 拟静力法抗震验算
6.3.1 计算方法与分析软件
6.3.2 二维典型剖面计算模型
6.3.3 计算参数
6.3.4 计算成果分析
6.4 极限抗震能力
6.4.1 坝体安全性
6.4.2 面板安全性
6.4.3 止水结构安全性
6.5 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]大角度折线型高面板堆石坝三维数值模拟分析及应用[J]. 朱安龙,廖洁,沈超敏,姜忠见,刘斯宏. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2018(05)
[2]对折线形面板堆石坝方案的选择及其三维有限元计算成果复核[J]. 李陶. 黑龙江水利科技. 2018(08)
[3]中国混凝土面板堆石坝发展30年[J]. 杨泽艳,周建平,王富强,吴毅瑾,孙永娟. 水电与抽水蓄能. 2017(01)
[4]考虑循环软化的非线性动力本构模型在FLAC3D中的实现[J]. 徐令宇,蔡飞,陈国兴,王国新. 岩土力学. 2016(11)
[5]高土石坝抗震安全评价与抗震措施研究进展[J]. 孔宪京,邹德高,刘京茂. 水力发电学报. 2016(07)
[6]考虑行波效应的混凝土高坝系统地震分析与损伤评价[J]. 李炳阳,杨敏,何小敏. 水电能源科学. 2015(08)
[7]堆石料的动力残余应变模型[J]. 迟世春,吕小龙,贾宇峰. 岩土工程学报. 2016(02)
[8]折线型面板坝坝轴线转折处面板连接方式研究[J]. 张勇. 小水电. 2015(03)
[9]模拟填筑层数及水位对坝体变形及稳定性的影响[J]. 周爱红,袁颖,何国峰. 长江科学院院报. 2015(05)
[10]不同输入地震波作用下高土石坝地震反应分析与评价[J]. 赵剑明,王海峰,刘小生,陈宁,刘启旺,杨正权,杨玉生. 水力发电学报. 2015(01)
硕士论文
[1]地震波动入射方向对土石坝地震反应的影响研究[D]. 张树茂.大连理工大学 2014
[2]高土石坝地震动最不利输入方向研究[D]. 尤丽红.大连理工大学 2011
[3]抽水蓄能电站混凝土面板堆石坝三维有限元分析[D]. 张运花.大连理工大学 2009
本文编号：3438774
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