核电站防浪堤地震动力响应分析

发布时间：2022-08-09 18:15

　　近年来随着核电工程的快速发展，与核电厂取排水设施相关的防浪堤等水工建筑物的地震安全问题越来越受到专家学者的广泛关注。核电站厂址多数临海，防浪堤作为海防工程可以抵御海潮及海啸对核电厂区的威胁，地震时一旦发生破坏，将严重威胁核电厂区运营安全。因此，通过动力计算得到防浪堤动态地震响应及破坏模式，对核电站的安全运营具有举足轻重的意义。本文提出了适用于防浪堤地震动力响应的数值模拟方法。详细研究了计算动力响应的显式动力学方法，详细介绍了用于流固耦合分析的ALE计算理论，详细阐述了强度折减有限元方法，为建立防浪堤地震动力响应模型及仿真提供了理论依据。本文结合秦山核电厂一期海堤工程的工程结构和地质特点，建立了防浪堤地震动力响应模型，对仿真过程中涉及的几种强度准则进行了分析，并给出的各准则间的转换方法，详细阐述了防浪堤地震动力响应数值仿真模型的建立方法，包括初始地应力计算、人工边界的添加、阻尼的选取、地震波的调整等，并给出了防浪堤地震完全动力分析的建模及仿真流程。本文利用通用有限元分析软件ls-dyna，对防浪堤在两级地震动输入（SL-I、SL-II）下的地震动力响应进行了分析，主要研究了防浪堤在地震过... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 二级地震设计方法及物项分类
    1.3 核电站防浪堤抗震设防标准
    1.4 研究现状
        1.4.1 水工建筑物地震动力响应分析
        1.4.2 水工建筑物稳定性分析
    1.5 本文主要工作
第二章 防浪堤地震动力响应分析理论及方法
    2.1 引言
    2.2 显式计算理论
        2.2.1 显式积分方法
        2.2.2 算法的时步控制
    2.3 ALE 计算理论
        2.3.1 边界条件及控制方程
        2.3.2 边界条件的描述
    2.4 强度折减有限元法
        2.4.1 弹塑性屈服准则
        2.4.2 屈服准则的选用
    2.5 本章小结
第三章 防浪堤地震动力响应分析数值仿真模型
    3.1 引言
    3.2 防浪堤布置及断面形式
    3.3 工程地质概况
    3.4 岩土体弹塑性计算参数调整
        3.4.1 不同屈服准则间的参数转换
        3.4.2 参数转换验证算例
        3.4.3 土体计算参数
    3.5 仿真模型边界条件及加载方法
        3.5.1 初始地应力
        3.5.2 人工边界
        3.5.3 阻尼选取
        3.5.4 地震波加载
        3.5.5 有限元模型
        3.5.6 完全动力仿真步骤
    3.6 本章小结
第四章 防浪堤地震动力响应数值计算及稳定性分析
    4.1 引言
    4.2 两级地震激励下防浪堤响应分析
        4.2.1 位移响应时程分析
        4.2.2 永久变形分析
        4.2.3 挡浪墙沉降及动应力分析
    4.3 防浪堤抗滑及抗震稳定性分析
        4.3.1 防浪堤破坏条件
        4.3.2 防浪堤抗滑稳定性分析
        4.3.3 防浪堤抗震稳定性分析
    4.4 本章小结
第五章 考虑流固耦合作用下地震动力响应数值计算
    5.1 引言
    5.2 流固耦合数值仿真模型
        5.2.1 有限元模型
        5.2.2 水体本构模型及状态方程
    5.3 防浪堤地震动力响应分析
        5.3.1 水压力响应分析
        5.3.2 位移响应时程分析
        5.3.3 永久变形分析
        5.3.4 挡浪墙沉降及动应力分析
    5.4 防浪堤抗滑及抗震稳定性分析
        5.4.1 防浪堤抗滑稳定性分析
        5.4.2 防浪堤抗震稳定性分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]边坡稳定分析的原理和方法[J]. 周红祖,刘晓辉.  高等教育研究(成都). 2008(01)
[2]边坡稳定分析的原理和方法[J]. 周红祖,刘晓辉.  高等教育研究(成都). 2008 (01)
[3]考虑土料动力特性参数围压依赖性的高土石坝动力反应分析[J]. 李红军,迟世春,钟红,林皋.  水利学报. 2007(08)
[4]边坡稳定的可靠度分析与评价[J]. 陈强,李耀庄.  路基工程. 2007(01)
[5]土石坝地震响应的非线性剪切条模型与对比分析[J]. 李湛,栾茂田.  地震工程与工程振动. 2005(05)
[6]龙首二级面板堆石坝三维真非线性地震反应分析和评价[J]. 赵剑明,常亚屏,陈宁.  岩土力学. 2004(S2)
[7]高心墙堆石坝地震变形与稳定分析[J]. 赵剑明,常亚屏,陈宁.  岩土力学. 2004(S2)
[8]路堤沉降计算中邓肯-张模型参数灵敏度分析[J]. 王志亮,宋茂天,殷宗泽.  岩土力学. 2004(07)
[9]大坝强震震害特征分析[J]. 郭明珠,任凤华,滕海文,苏克忠.  土木工程学报. 2003(11)
[10]高面板坝三维真非线性地震反应分析方法及模型试验验证[J]. 赵剑明,汪闻韶,常亚屏,陈宁.  水利学报. 2003(09)

博士论文
[1]边坡稳定有限元分析方法中若干应用问题研究[D]. 赵杰.大连理工大学 2006
[2]土石坝地震永久变形及抗震稳定性数值分析方法研究[D]. 李湛.大连理工大学 2006



本文编号：3673043