库底淤积层对重力坝动力损伤的影响研究

为真实反映出库水及沉积层对重力坝多耦合体系的影响,文章将库底淤积层考虑为黏性、大密度可压缩流体,同时考虑到坝体混凝土在超出其抗拉压强度的外荷载作用时表现出的强非线性性质,用混凝土损伤模型模拟重力坝坝体的动力损伤,据此建立了能够合理反映坝体混凝土动态损伤演化过程的多耦合仿真模型.基于Koyna重力坝工程,以库底淤积层厚度...     

重力坝─库水─地基动力相互作用对坝体的影响

用动力有限元方法研究了在刚性地基、弹性地基，空库、满库情况下三峡重力坝动力特性及地震动力反应。结果表明，考虑坝－库水－地基相互作用，坝体自振频率降低了３２％，坝体地震动应力大小及分布均发生了明显变化。因此，正确的确定重力坝的地震反应，必须考虑坝－库水－地基的相互作用     

重力坝─库水─地基动力相互作用对坝体的影响

用动力有限元方法研究了在刚性地基、弹性地基,空库、满库情况下三峡重力坝动力特性及地震动力反应。结果表明,考虑坝-库水-地基相互作用,坝体自振频率降低了３２％,坝体地震动应力大小及分布均发生了明显变化。因此,正确的确定重力坝的地震反应,必须考虑坝-库水-地基的相互作用     

拱坝——库水——地基耦合系统坝身泄洪动力分析

本文用数学模型的方法研究了拉西瓦拱坝－库水－地基耦合形成的动力特性，分析了不舌部 水垫塘紊流诱发耦合系统的随机振动的动力响应，研究表明：（１）拉西瓦拱坝系统自振频率低，相邻振型密集，库水不但频率降低（最大约１９％），而且改变了其振型分布，（２）地基材料的特性（比重、弹模）对拱坝系统的动力特性影响较大，在水弹性模拟试验中必须采用与地基真实弹模和比重接近的材料。（３）水舌冲击水扩建塘诱发拱坝系统的动位     

浑水淤积层的防渗性能分析

浑水中含有较多的细小颗粒,在水库渗漏过程中,泥沙逐渐沉积、下渗,在库底形成一弱透水的淤积层,且浑水入渗对库底地层起到充填挤压、渗透固结和改良作用,提高原地层的密实度,降低库盆的渗漏。经对多个水库的实例分析研究表明:一定厚度的浑水淤积层,能够改善库底地层结构,提高抗渗透能力,减小渗漏量,可作为提高库底抗渗性能的工程措施。     

重力坝坝体—库水相互作用的振动台试验研究

结合某重力坝工程,进行了坝体—库水动力相互作用的振动台动力模型试验,研究库水对大坝自振频率及坝面动水压力的影响,同时辅以数值计算,将目前工程上应用广泛的韦斯特伽德库水附加质量模型以及库水有限元模型的计算结果与模型试验成果进行比较。结果表明,库水有限元附加质量模型能更好模拟库水对坝体动力特性和地震动力反应的影响,而韦斯特伽德库水附加质量模型夸大了库水的动力影响,建议在适当折减的基础上采用。     

大坝抗震分析中地震动输入方式研究

大坝、核电厂结构、桥梁等重要建(构)筑物的地震响应分析均要考虑结构和无限地基的动力相互作用问题。对一般文献中常用的3类地震输入模式的合理性进行了讨论,即等价惯性力地震动输入模型、基础边界地震动输入模型、与上部结构互动的地震动输入模型。研究结果表明,前两个模型忽略的条件较多,应用范围及受到一定的局限,准确性受到一定影响;而后一种模型既考虑了建坝对原自由场地震动的影响,又考虑了坝与无限地基动力相互作用的空间耦合及时间耦合的影响,具有较好的适用性及准确性。     

海绵吸收层法在坝-库水瞬态动力相互作用分析中的应用

将海绵层与Sommerfeld人工边界结合起来模拟无穷水库的辐射阻尼效应，并结合有限元法在时域内分析坝—库水动力相互作用。计算了刚性坝面瞬态动水压力及柔性坝—库水动力相互作用的分析，结果说明这种方法在时域内模拟无穷水库动水压力波向上游的辐射阻尼效应是适合的。但需注意海绵层的体积阻力系数不能取得太大。     

坝体-地基-库水系统的动力有限元分析及其应用

基于有限元耦合声-结构方法(The coupled acoustic-structural method,CAS),结合阻抗边界条件,流体采用ABAQUS声学介质模拟,建立了有限元-无限元耦合的坝体-地基-库水系统的数值模型.该方法可对库底吸收边界条件、库水表面重力波和库尾辐射边界条件进行模拟.作为工程实例对满库Kon...     

软土地基沉降计算中压缩层厚度控制标准分析

压缩层厚度是地基沉降计算的重要参数之一,压缩层厚度确定方法主要有应力控制法和应变控制法两种。采用不同的控制标准,计算结果有很大差异。通过对工程实例的计算,比较了这两种方法计算结果的合理性。并讨论了不同应力比条件下,软土地基总沉降计算值随压缩层厚度的变化规律,最后给出了确定压缩层厚度的建议。     

地震烈度对面板坝地震反应的影响

运用有限元分析方法 ,对一建立在刚性地基上的高 1 0 0m的面板坝进行动力分析 ,研究不同地震烈度对其动力反应的影响 ,揭示地震烈度对其动力反应大小的规律 .研究表明 :地震烈度越大 ,坝体的位移反应越强烈 ,而对于坝体的加速度放大倍数而言 ,在一定范围内 ,地震烈度的增大引起了加速度放大倍数的减小 ,而且当地震烈度超过某一特定限度后 ,加速度放大倍数不再随地震烈度的增大而减小 ;对于不同坝高下的面板坝而言 ,引起加速度放大倍数不再减小趋势“拐点”的地震烈度也不相同     

大坝地震反应数据场三维动态可视方法

为了动态地显示大坝地震反应数据场的整体变化情况，本文提出了基于网络、表面、体绘制和多断面的数据场三维动态可视方法，可以立体地反映出三维数据场的整体数据分布，实现大规模数据场实时动态可视，使人们及时准确地了解大坝地震反应过程，正确地做出决策。可视化图形用VC6.0编程，并使用了OpenGL函数，在实现动态显示时，采用了连续帧显示技术。     

珊溪水库面板堆石坝地震动力响应分析

采用三维非线性动力有限元分析方法,对珊溪水库大坝在设计地震作用下进行地震响应分析,研究面板和坝体动位移反应、加速度反应和动应力等,并对坝基覆盖层的地震液化可能性进行分析。研究结果表明,在地震烈度为7度时,珊溪水库大坝震陷率较小,坝基不会发生地震液化。     

某尾矿坝地震动力加速度反应特性研究

采用DGZ-1型多功能共振柱试验机进行了动剪切模量比和阻尼比试验,采用SDZ-1型双向电磁振动三轴仪进行了动强度试验,获得了土体的物理力学指标。应用等效线性粘—弹性模型对某尾矿坝进行地震动力特性分析。结果表明,坝体对地震加速度的反应随着高程的增加而增大,最大加速度反应发生在坝顶位置;坝体对地震的反应在相同高程不同位置差别不大,坝体外边坡和坝体内部的区别不大;坝体对地震水平向加速度反应比竖直向加速度反应大,坝体的动力破坏主要取决于地震的水平运动。     

土石坝-覆盖层-基岩体系动力相互作用研究

在我国西部强震区拟建的土石坝多坐落于覆盖层上,覆盖层土体具有动力非线性和饱和特性,土石坝-覆盖层-基岩体系动力相互作用复杂。为研究土石坝-覆盖层-基岩体系动力相互作用特性,分别采用地震动一致输入方法(联合地震惯性力和约束边界)和非线性波动输入方法(联合自由场非线性动力响应和非线性人工边界),对覆盖层上土石坝进行有限元动力反应分析,考虑了覆盖层厚度、土体动力特性、地震强度及地震波频谱特性的影响效应,着重讨论了大坝的加速度反应峰值。结果表明:在覆盖层土体饱和特性的影响下,一致输入方法不能合理模拟大坝体系动力的相互作用,所获得的坝体竖向加速度反应误差显著。非线性波动输入方法理论上更为严密,其所获得的坝顶竖向加速度峰值较一致输入方法降低明显,降低率为20%～62%,且当输入地震动以高频成分为主时一致输入方法的误差较大。对于坝顶水平向加速度峰值,非线性波动输入方法较一致输入方法的降低率为5%～32%。当土体材料阻尼效应明显时一致输入方法的误差较小,当输入地震动以低频成分为主时其误差较大。一致输入方法会明显低估覆盖层上土石坝的极限抗震能力。当土石坝可能遭受竖向分量较大的近场地震时,有必要采用非线性波动输入方法评价大坝抗震性能。     

动态弹性模量变化对拱坝动力反应的影响

现行水工抗震设计规范规定,大坝混凝土动态弹性模量在静态弹性模量基础上提高30％,对岩体动态变形模量的取值并无规定,现行工程实践中岩体动态变形模量通常在静态变形模量基础上提高30％。根据国内外最新研究成果修编中的新规范拟规定：大坝混凝土动态弹性模量在静态弹性模量基础上提高50％,岩体动态变形模量取为静态变形模量。本文针对新规范的这一变化,结合不同高度的拱坝,从大坝白振特性、动位移、动应力及静动综合应力诸方面进行比较分析,论证混凝土两种动弹性模量以及基岩两种动变形模量取值的影响。结果表明,坝体动弹模从30％提高到50％以及基岩动变模是否提高30％对坝体动力特性和地震反应影响不大。     

混凝土动态弹性模量对重力坝地震反应的影响分析

现行水工抗震规范中规定,大坝混凝土动态弹性模量在静态弹性模量基础上提高30%。这一规定体现的是混凝土瞬时模量与持续模量的差异,而非加载速率的影响。根据国内相关混凝土坝设计规范,持续模量约为瞬时模量的0.67倍,亦即瞬时模量可较持续模量提高50%。本文结合不同高度的重力坝,从大坝自振特性、动位移、动应力及静动综合应力诸方面进行比较分析,论证两种动态弹性模量取值的影响。结果表明:坝体动态弹性模量提高率从30%增至50%后,对重力坝动力特性及地震反应的影响很小。     

强震作用下特高拱坝非线性地震反应分析

研究采用等效一致黏弹性边界单元模拟拱坝无限地基辐射阻尼效应,给出了人工边界节点上等效地震荷载的计算公式,实现了拱坝-地基系统的地震动输入。以我国某特高拱坝为例,建立了拱坝-地基三维有限元分析模型,精细模拟了坝体体型、横缝、河谷形状、各类岩体以及主要地质构造。采用时程分析方法,综合考虑无限地基辐射阻尼效应、拱坝-库水动力相互作用、拱坝横缝动力接触非线性效应等因素,分析了拱坝-地基系统在强震作用下的动力响应,对拱坝抗震安全性进行了评价。研究成果为高拱坝设计提供了参考。     

层状淤沙对混凝土重力坝地震响应的影响分析

本文研究了不同厚度淤沙对混凝土重力坝地震响应的影响以及一定厚度层状淤沙的不同分布形式对混凝土重力坝的地震响应的影响。基于饱和多孔液固两相介质的压力波动方程,设层状淤沙各层厚度不同,将层状淤沙分为三种不同分布形式,在每种分布形式每层的物理参数相同和物理参数不同两种情况下,确定了淤沙对混凝土重力坝地震响应的影响大小。通过算例分析表明,相同物理性质不同的分布形式对地震响应的影响不显著,而不同的分布形式对坝体的地震响应影响较大。     

高土石坝地震动态分布系数研究

与低坝相比,高土石坝受地基刚性的约束减弱,坝体的自振周期延长。在坝体地震反应中,高阶自振周期容易与地震卓越周期迂合,高阶振型的振动易于被激发放大,从而导致坝体地震加速度沿坝高分布与低坝有所不同。现行《DL5073—1997水工建筑物抗震设计规范》对土石坝动态分布系数的规定适合于150m以下的土石坝,已不能适应高土石坝建设的发展需要。因此,利用反应谱法,研究了高土石坝地震动态分布系数,得到了随着坝高的增加,振型数目、高阶周期与地震卓越周期的迂合几率以及加速度分布的变化规律,最终给出了坝高大于150m的土石坝的切速度分布。