重力坝与坝基体系地震损伤破坏分析

摘要：为了揭示重力坝坝基体系地震破坏过程,需要同时考虑坝体和地基的损伤破坏。本文建立了较为完整的重力坝-地基-库水非线性动力分析模型,同时利用本文开发的程序模拟了重力坝地基体系的地震破坏。结合印度柯依那（Koyna）坝震害,研究了坝体和地基岩体均采用损伤模型重力坝地基体系的地震破坏过程。作为比较分析,研究了坝体采用损伤模型地基采用Drucker-Prager弹塑性模型重力坝地基体系的地震破坏。计算结果表明,地基分别采用损伤模型和D-P弹塑性模型,得到不同的破坏模式。坝体地基均采用损伤模型模拟的结果与实际震害接近,能更好反映重力坝地震损伤破坏。     

鲁地拉重力坝坝基非线性对坝体极限抗震能力的影响研究

本文以鲁地拉水电站重力坝为例,采用线弹性模型和损伤塑性模型研究了重力坝坝基非线性对坝体极限抗震能力的影响,以坝体顶部折坡处的损伤区贯穿为"破坏"依据,计算了坝体"破坏"前所能承受的最大地震荷载。结果表明:地基线弹性模型和非线性模型得到的结果分别为1.6倍设计地震和2.2倍设计地震。对比分析可知,考虑地基非线性影响能够显著降低重力坝坝体折坡处的损伤分布,近而可以更好地模拟坝体结构本身的抗震承载能力。     

基于NGA模型的主余震序列作用下重力坝损伤破坏研究

传统的线弹性模型和弹塑性DP模型难以真实反映混凝土、岩石地基在遭遇超出其抗拉压强度时的损伤破坏规律。为更加全面地评估余震作用对已损重力坝结构的累积破坏影响,本文采用塑性损伤力学模型来模拟坝体的动力损伤,同时考虑岩石材料的非线性性质,将塑性损伤力学的方法推广到岩体材料,建立了大坝坝体与地基的整体损伤力学模型,实现了重力坝整体动态损伤演化全过程模拟。结合主震与强余震统计关系和NGA地震动衰减关系构造了主余震地震动序列,分别研究了单次主震、单次余震以及主震后余震对强震区混凝土重力坝坝体地基整体损伤演化的影响。研究结果表明:余震作用对坝基的塑性应变累积效应显著,对于主震受损的混凝土重力坝结构,余震作用能够引起结构较大的二次残余变形。     

地基材料对重力坝动力损伤特性影响研究

以Koyna重力坝为例,分别建立坝体-地基整体塑性损伤模型、坝体损伤-地基线弹性模型及坝体损伤-地基弹塑性模型,从坝体损伤分布及坝体损伤耗能两个方面出发,研究不同地基材料对坝体动力损伤特性的影响。研究结果表明,若仅考虑坝体的塑性损伤,而地基为线弹性或弹塑性材料,震后除在坝体折坡处出现贯穿上下游的裂缝外,坝踵部位的混凝土也会出现损伤开裂,若同时考虑坝体地基的整体损伤,坝踵部位混凝土不会出现损伤开裂现象;考虑地基线弹性时,坝体产生的损伤耗散能要远大于其余两种模型;考虑地基弹塑性时,坝体产生的损伤耗散能略大于考虑地基塑性损伤下的坝体损伤耗散能,说明考虑地基塑性损伤时计算出的坝体损伤程度最小,地基弹塑性其次,地基线弹性时计算出的坝体损伤最为严重。     

重力坝的坝与地基体系可靠度分析方法研究

可靠度是反映重力坝结构安全稳定的重要指标之一,研究复杂地质条件下混凝土重力坝体系可靠度具有重要的工程意义.因此,在以弹塑性增量分析法识别重力坝坝与地基主要失效模式的基础上,以Drucker-Prager准则和抗剪断准则构建坝体及地基失效的功能函数,提出了多种失效模式下重力坝的坝与地基串联体系可靠度的Monte Carl...     

基于ABAQUS 的黏弹性人工边界在重力坝分析中的应用

无限地基的辐射阻尼效应是影响坝体地震反应的重要因素。本文采用黏弹性边界并在非线性有限元软件ABAQUS软件上成功实施,经与理论解的结果对比,具有较高的求解精度。文中以典型的Koyna重力坝地震反应分析为例,比较了黏弹性边界与传统的固定边界无质量地基的计算结果,特别是利用混凝土损伤模型对Koyna重力坝遭遇强震时震害现象进行了初步分析,得到了大坝下游折坡处与实际遭受的地震破坏现象和破坏程度基本一致的结果。     

基于坝基塑性损伤的重力坝极限抗震能力研究

目前关于重力坝的研究大多仅考虑坝体的损伤破坏,而将坝基设为线弹性材料,这可能导致大坝震害情况与实际不符,而考虑坝基塑性损伤能明显减轻重力坝坝体损伤程度,可以更加真实的模拟出大坝的抗震承载能力。本文基于塑性损伤力学理论,以我国西南某拟建重力坝为研究对象,建立了考虑坝体-坝基整体塑性损伤的三维有限元动力计算模型,并对模型的正确性进行了验证。采用时程分析法分析了该重力坝在不同地震强度下的震损情况,并以坝体裂缝贯通上下游为失稳判别标准对该坝的极限抗震能力进行了评价。结果表明：当地震动强度为0.5g时,下游折坡处损伤区域贯通上游,此时重力坝上部坝体可视为脱离块体,重力坝产生失稳,因此可以判定该重力坝的极限抗震能力为0.5g。     

考虑库底淤积层作用的碾压混凝土重力坝地震响应分析

以碾压混凝土重力坝为对象,开展了水平地震动作用下库底淤沙层对大坝动力响应影响的研究。将坝体碾压混凝土和基岩材料模拟为Drucker-Prager弹塑性材料,考虑碾压混凝土大坝层面和坝体-基岩交界面处的不连续非线性行为,采用相关流动法则和Lagrangian流体单元,考虑弹性地基,库水以及水库底部沉积物等不同材料介质间的相互作用,对有无沉积物和不同沉积物高度情形的碾压混凝土大坝进行了动力反应分析。分析结果表明,地震作用下库底淤沙层对碾压混凝土重力坝动力特性有着一定的影响,地震动作用下碾压混凝土大坝的弹塑性分析应适当考虑淤积层的影响。更多还原     

材料非线性对坝体-地基体系地震响应的影响

传统的线弹性模型不能描述混凝土、岩石在遭遇超出其抗拉、抗压强度的外荷载作用时所表现的非线性性能以及应力重分布现象。本文综合考虑动水压力、地基辐射阻尼效应、横缝开合等影响因素,坝体-地基体系分别采用混凝土损伤塑性模型、D-P弹塑性模型,以白鹤滩高拱坝为例研究混凝土、基岩材料非线性对坝体-地基体系非线性地震响应的影响。计算结果表明:在设计地震作用下,计入混凝土材料非线性影响后,由混凝土线弹性模型计算得到的坝基交界面上的局部高应力区消失,该区域局部范围内混凝土出现拉伸损伤,坝体其余部位混凝土未发生损伤;同时考虑坝基岩体材料非线性后,坝基交界面附近地基出现一定范围的塑性区域,对地震波能量起到一定的耗散作用,坝基交界面附近坝体拉伸损伤程度明显减轻。     

两种非线性模型下重力坝强震破坏机理研究

以某重力坝为例，在已有研究的基础上，分别采用塑性损伤模型和动接触力模型，对混凝土重力坝进行非线性动力分析，研究讨论了坝体头部强震破坏进程、破坏机理以及在贯通前后上下游节点对位移差变化情况，并基于两种模型的本构关系，对比分析了两种模型下重力坝强震损伤破坏演化过程的差异及其对重力坝极限抗震能力的影响。研究结果表明，采用塑性损伤模型计算的混凝土坝坝体头部折坡处的开裂要早于接触模型，但是开裂进程比接触模型慢；若以坝体头部开裂贯通为依据，损伤模型和接触模型的极限抗震能力相差不大，接触模型略低；对头部存在明确层面、不需要考虑网格细化问题等的碾压混凝土坝可采用接触模型，对于不存在明确层面的情况，建议采用损伤模型。     

辽宁省水旱灾害与防治措施

本文分析了辽宁省水旱灾害各因素的发生发展规律、特点及物理成因,对今后一段时间洪旱发生的可能性进行了预测,并提出了辽宁省防灾减灾相应对策。     

水土保持与生态环境建设

生态环境恶化严重阻碍了社会经济的可持续发展,通过水土保持综合治理改善人类与动植物的生存环境,提高了农业生产基本条件,促进区域经济可持续发展。在治理水土流失,改善生态环境过程中,必须讲求科学,遵循自然规律,否则达不到应有的效果。     

夯扩桩的特点及其设计与施工

为了有效地解决淤泥质基础大荷载下的稳定问题,出现了一种适合淤泥质滩地建筑的新桩型-夯扩桩.文中对夯扩桩的特点、施工工艺;设计和计算进行了介绍,并阐述了夯扩桩在设计施工中的一些问题.     

水工混凝土碳化和冻融破坏与防治

通过对水工建筑物混凝土碳化、冻融破坏机理及影响因素分析,提出了水工建筑物混凝土碳化、冻融破坏的防治措施,以"防重于治"为原则.     

建立健全规章制度 强力推进工程建设——解读绥宁县农村人饮安全工程建设

据2005年完成的《绥宁县农村饮水现状调查评估报告》资料表明：该县农村饮水不安全人数为70690人。该县把解决农村饮水不安全问题做为落实省政府八件实事后，把农村安全饮水工程建设做为“民心工程”“德政工程”来抓。2004年以来，共兴建农村饮水安全工程54处，解决3.325万人饮水不安全问题，工程总投资1141.245万元。     

大汶河污染现状及治理措施

目前，大汶河河流污染严重，不仅污染了东平湖，不 危及南水北调东线调水，治理大汶河河流污染问题已刻不容缓。鉴于大汶河河流污染的主要来源和原因，应从管理措施和工程措施两方面着手，坚持统一规划、突出重点、标本兼治、综合治理等多项措施，恢复大汶河生态系统的平衡。     

水土保持与植被

文章介绍了植被破坏对水土保持的危害，详细论述了水土保持与植被的内在关系，认为植被不仅具有绿化美化、改善生态环境的作用，而且具有较强的水土保持功能，是土水保持的根本性措施。     

河北省张承地区风沙现状及治理对策

在分析张家口、承德地区风沙形成原因及发展趋势的基础上,提出了河北省防沙治沙工作中存在的问题,根据河北省不同类型区的自然、地理及社会经济条件,提出了风沙治理模式和建议。     

黑土区水土流失及水土保持研究概述

肥沃的东北黑土区是我国重要的商品粮基地,然而由于每年的自然侵蚀和过度的人为开垦,黑土区水土流失问题日趋严重,不少地方的黑土已完全丧失了生产能力,因此加快黑土区水土流失防治,抢救性地治理和保护黑土资源势在必行。     

水土保持与沙尘暴治理

通过大量的数据和事实，对沙尘暴的形成、土地沙化、荒漠化的现状和成因进行了分析。提出了加大水土保持力度、严格执法等防止土地进一步沙化、荒漠化的措施，以减少沙尘暴的发生。改善生态环境。