高地震烈度下混凝土重力坝动力特性与抗震性能研究

摘要

西南地区是我国水能资源最为丰富的地区，但同时也是我国高烈度地震频发的地区，目前一批世界级的高混凝土重力坝正在这些地区修建，抗震安全性问题十分突出。因此，对高地震烈度下混凝土重力坝的动力特性和抗震性能研究，是一个极其重要的课题。
　　 本文以阿海水电站为例，建立多种地震波输入模型，以重力坝单坝段模型为研究对象，对不同地震波输入模型下重力坝的动力响应进行了研究，对竖向地震波与横河向地震波对重力坝抗震安全性影响进行评价，将地震波的时程数据和谱特性结合起来，进行了多波验算分析。
　　 根据碾压混凝土重力坝整体性较强的特点，本文进行了坝段群整体抗震性能研究。计算中运用接触单元对坝段间横缝进行了模拟，对重力坝不同坝段在地震过程中的挤压、碰撞现象进行了分析，对接触面上的应力分布规律进行了总结，对高地震烈度下重力坝抗震安全性进行了评价。针对重力坝缝间不同处理措施，进行了坝段群动力特性研究，对重力坝动力响应与自振频率的关系进行了说明。
　　 本文进行了重力坝的极限抗震能力和地震破坏模式进行了研究。以阿海溢流坝段为例，采用地震超载法对不同烈度地震作用下坝体裂缝的出现位置、出现范围与裂缝发展趋势进行描述。找出了该坝段在强震作用下抗震关键部位和薄弱环节，说明了坝体可能的破坏模式。对基础进行了稳定性验算，并结合地基塑性区开展情况和坝体混凝土的开裂，给出了坝体—地基整体系统的极限抗震能力的综合判定方法。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究的目的与意义

1.2研究现状与发展趋势

1.3本文研究内容

第二章重力坝动力分析的理论基础

2.1结构动力方程的建立

2.2有限元动力分析基本理论与主要方法

第三章基于不同地震波输入模型的重力坝动力响应研究

3.1地震波的选取

3.2地震动参数的确定

3.3地震波输入模型的比选

3.4多波验算分析

3.5本章小结

第四章考虑坝段间相互作用的重力坝整体抗震性能研究

4.1重力坝整体抗震性能研究方法

4.2接触问题的基本原理

4.3坝段间横缝的模拟

4.4计算模型与计算参数

4.5计算成果分析

4.6考虑缝间处理措施的重力坝动力特性分析

4.7本章小结

第五章强震作用下重力坝极限抗震能力与破坏模式研究

5.1重力坝极限抗震能力的确定

5.2重力坝破坏模式研究方法

5.3计算模型与计算参数

5.4计算成果分析

5.5本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢