坝高和基岩刚度对重力坝地震响应的影响

应用随机振动理论，研究了坝高和坝基刚度对重力坝地震响应的影响规律．分析得到具有明确统计意义的结构地震均方根响应、地震最大响应均值及其均方差，分析成果可用于重力坝的抗震安全性和可靠性评价．同时分析了重力坝地震响应加速度和动应力随坝高和坝基刚度变化的统计规律．     

底盘与塔楼刚度比对非对称塔楼结构地震响应的影响

大底盘非对称塔楼是一种复杂的结构体系。底盘对上部塔楼起到连接的作用,因而影响结构整体的受力性能。本文通过一组刚度不同的模型,探讨了底盘刚度和塔楼刚度比值变化对非对称塔楼结构在地震作用下结构动力特性和地震响应的影响。     

包含软弱夹层地基上重力坝动力特性和地震响应规律

针对复杂坝基对坝体动力特性及地震响应产生影响的问题,以亭子口水利工程为依托,在考虑地基-结构动力相互作用的前提下,通过不含软弱夹层和包含软弱夹层地基计算结果的对比,探讨了软弱夹层对重力坝动力特性和地震响应规律的影响.计算结果表明:在动力特性方面,软弱夹层的存在使各阶振型自振频率有所降低;在地震响应规律方面,软弱夹层使坝体加速度响应值减小约23%～41%,使坝体顺河向动位移有明显增大,使坝体动应力响应值减小约9%～38%.     

抗拉强度空间变异性对重力坝地震开裂的影响分析

由于施工质量不均匀和混凝土自身的非均质性,重力坝坝体混凝土强度具有空间变异性,这一特性会对大坝的抗震性能造成影响,而当前的重力坝地震动力分析中很少考虑混凝土强度参数的空间变异性。应用随机场理论构建大坝抗拉强度的空间变异随机场,采用中心点法离散随机场并构建自相关函数得到相关系数矩阵,对相关系数矩阵进行Cholesky分解和线性变换,结合独立标准正态分布样本矩阵生成相关对数正态分布样本矩阵,实现抗拉强度空间变异性的抽样模拟。考虑混凝土抗拉强度的空间变异性,采用混凝土塑性损伤模型对Koyna重力坝进行地震非线性动力分析,基于统计意义研究了坝体裂缝条数、裂缝深度、上游面裂缝分布范围和坝顶位移等动力响应特征。成果分析表明：考虑抗拉强度的空间变异性后,Koyna重力坝动力响应具有明显的离散性,且上游面裂缝条数增加后导致坝顶水平位移整体偏向下游,垂直位移整体上抬,残余位移增大;同时裂缝深度均值较均质材料情况增大,坝体震损程度总体加剧;Koyna重力坝实际观察到的裂缝位于计算得到的裂缝分布范围之内。对抗拉强度变异系数和水平向自相关距离的参数敏感性分析表明,坝体动力响应的均值和变异性随变异系数的增大而增大,但对抗拉强度的水平自相关距离变化不敏感。     

基于ANSYS的重力坝地震动力有限元分析

对某混凝土重力坝进行了二维和三维静力分析,三维有限元实体单元模型分析结果为应变小、拉力小、压力大,而二维有限元应变单元模型分析结果为应变大、拉力大、压力小.采用响应谱方法和三维实体模型分析了重力坝的动力特性和地震响应,最大地震动位移出现在坝顶上游侧,坝体的轴向中心附近处出现过大的应力集中,坝体轴向中心顶部的扭转变形以及静水压力作用对水平动位移和竖向动位移也有影响.     

球节点刚度对单层柱面网壳地震响应影响随PGA变化的规律

已有研究发现单层柱面网壳焊接空心球节点刚度对结构的地震响应有一定影响,为了解此影响随PG A （地震动峰值加速度）变化的规律,对相同尺寸的单层柱面网壳精细化模型和常用模型进行了地震响应对比分析。其中精细化模型是按照空心球节点和钢管杆件的实际尺寸建立的壳单元模型;常用模型采用梁单元建模,不考虑球节点。改变PG A后,对比2种模型相同位置节点的位移时程曲线可以看到：随着 PG A 的增加,精细化模型与常用模型的节点位移响应差值越来越大;PGA超过结构的失稳临界值后,随着PGA的增加,加大精细化模型节点壁厚对提高结构抗失稳能力的作用越来越小。     

电视塔三维非平稳随机地震响应特性

采用随机振动复模态理论,对北京电视塔模型三维非平稳地震激励下的响应应特性进行了计算研究。结果表明：塔下部结构与上部结构响应有较大的差别,塔身、塔楼、混凝土桅杆响应的演变谱密度主要分布系统的第二、第四频率上,而钢结构桅杆的前六阶频率上增有较大的不可忽视的响应变密度,因此对电视塔结构的抗震设计应根据响应的特点考虑高阶振型的影响。     

考虑损伤状态阈值模糊性的重力坝地震易损性分析

由于结构损伤状态的演变是一个逐渐过渡的过程,以及分析认知的模糊性,重力坝地震损伤状态的阈值具有模糊性。本文提出了描述重力坝损伤状态阈值模糊性的数学模型,结合坝与地基系统的非线性有限元地震动力分析和Hariri-Ardebili的损伤状态量化方法,提出了重力坝模糊地震易损性分析方法。将提出的方法应用于Pine Flat重力坝,研究了隶属度函数形式和损伤状态阈值模糊区间的大小对Pine Flat重力坝地震易损性的影响。结果表明,损伤状态阈值模糊区间的大小对Pine Flat重力坝地震易损性的影响较大,而隶属度函数形式的影响较小。损伤状态阈值的模糊性导致Pine Flat重力坝轻度损伤状态的超越概率明显增加,而接近倒塌损伤状态的超越概率有所降低。因此,在重力坝地震易损性分析中应该考虑损伤状态阈值模糊性的影响。     

碾压混凝土重力坝地震动力分析

结合龙滩碾压混凝土重力坝,采用有限元动力分析方法,分析了碾压混凝土重力坝的动力特性和地震动力响应,研究了碾压混凝土重力坝地震动位移和地震动应力的分布规律．     

重力坝折坡点高度对其抗震性能的影响

为了研究下游折坡点高度对混凝土重力坝抗震性能的影响,应用ABAQUS软件,以1967年Koyna震害工程为原型建立二维有限元模型.结果表明:随着折坡点位置的降低,坝面突变处的拉应力值逐渐增大,其中在90%~70%阶段呈近似线性增加,70%以下增加幅度趋缓;随着折坡点高度的降低,坝体上部晃动愈加剧烈,对坝顶建筑物的安全稳定性产生严重不利影响;当折坡点的高度控制在坝高的80%以上时,可以有效减弱或避免应力集中产生的破坏.在工程设计中合理控制下游折坡点的高度对提高坝体的抗震性能起到重要作用.     

重力坝基岩力学时变特性随机动态分析模型

以实测资料为依据,利用随机有限元计算了重力坝在环境荷载作用下的效应场,并基于递阶对角神经网络原理,动态获取了重力坝基岩力学时变特性参数,建立了重力坝基岩力学时变特性随机动态分析模型,可用于评估重力坝基岩力学时变特性参数的变化性态.     

研究生论坛：含不同倾角结构面的重力坝坝基深层抗滑稳定研究

为了研究存在不同倾角结构面时的重力坝坝基深层抗滑稳定问题,本文基于超载理论的地质力学模型试验,对含双倾斜结构面的某水利枢纽中的C#坝段进行破坏试验,得到坝基的破坏机理以及超载安全系数K_p=3.0,再采用有限元,对天然坝基存在的不同倾角结构面进行多种组合计算分析,得到含单倾斜结构面坝基超载安全系数K_c=2.6、双倾斜结构面坝基超载安全系数K_c=2.4。研究结果表明：对于含双倾斜结构面的重力坝坝基,模型试验与有限元计算所得的大坝破坏失稳过程相似,模型试验得到的超载安全系数略大于有限元计算所得超载安全系数;含不同倾角结构面重力坝坝基,其失稳滑动模式和破坏机理均不同。本研究采用两种不同的方法进行对比分析,相互验证,揭示了含不同倾角结构面的重力坝坝基深层滑动的破坏机理。     

地基弹性和坝踵裂缝对重力坝动力特性的影响

本文采用特解边界元法，分析了地基弹性和重力坝坝踵水平裂缝对坝体自振特性的影响，并将特解边界元法推广应用到两个区域问题。所得结论为工程设计提供有价值的依据。     

用真实抗剪断强度研究重力坝沿坝基面的失稳破坏过程

采用弹塑性力学有限元法,使用真实抗剪断强度进行屈服判断,对于坝体高度、坝体混凝土与坝基岩体的弹性模量、坝基面的抗剪强度变化的多种情况,重力坝沿坝基面失稳破坏的机理与过程进行了较深入的研究,得出了一些可供今后经济安全设计重力坝和修订规范参考的结论．     

地基与重力式桥墩相互作用的非线性地震反应

针对在强烈地震作用下软弱地基上的桥墩有可能会发生桥墩基础提离现象的问题,分析了非线性地基土与非线性重力式桥墩相互作用体系下的地震反应,上部结构恢复力模式取为理想弹塑性模型,下部地基土采用有试验支持的无拉力Winkler弹塑性固结模型。并对一重力式桥墩进行了计算分析,分析结果表明,对于浅基的重力式矮墩,地基的破坏往往先于桥墩的破坏,在进行桥梁抗震设计时,考虑土与桥墩的共同作是必要的。     

混凝土重力坝沿建基面滑动的尖点突变模型研究

应用突变理论，根据混凝土重力坝的特点，建立了一个考虑裂隙介质应变软化和水致弱化的尖点突变模型．并对混凝土重力坝沿建基面滑动的机理进行了分析，指出发生突变的必要条件取决于系统的内部特性，外部因素的影响起触发作用．也根据突变模型给出了系统突变时的临界位移值和临界外力．     

混凝土重力坝沿建基面滑动的尖点突变模型研究

应用突变理论,根据混凝土重力坝的特点,建立了一个考虑裂隙介质应变软化和水致弱化的尖点突变模型,并对混凝土重力坝沿建基面滑动的机理进行了分析,指出发生突变的必要条件取决于系统的内部特性,外部因素的影响起触发作用.也根据突变模型给出了系统突变时的临界位移值和临界外力.