带水平上室型调压井结构三维有限元静动力稳定分析

摘要

调压井结构的安全稳定关系到整个水电站及引水系统的正常运行,因此确保调压井的安全是十分必要的。针对调压井结构的静动力稳定分析这一工程课题,在凝炼相关研究的基础上,通过大型通用软件ABAQUS进行了三维有限元静动力分析。主要研究内容包括以下几个方面:
　　(1)通过有限元软件ABAQUS建立调压井结构的三维模型。其主要内容包括模拟各材料分区——岩体和混凝土结构,离散单元,确立材料属性,定义边界条件和荷载等。
　　(2)对结构进行地应力平衡,并验证平衡效果,结果表明地应力平衡效果良好。
　　(3)对布仑口-公格尔水电站调压井结构最高涌水位工况下进行静力分析,研究其变形及力学特性,评价其稳定性,并对支护措施的改善提出具体的建议。
　　(4)基于附加质量单元,确定地震荷载作用下的动水压力,通过建立用户单元及运用Fortran语言编写相应的命令,实现动水压力的加载。
　　(5)选取地震波,并根据相关规范及结构的设计指标,调整选定的地震波。
　　(6)选取Rayleigh阻尼作为结构的阻尼,通过结构自振特性分析提取自振频率,计算选定阻尼的相关参数。
　　(7)基于布仑口-公格尔水电站调压井最高涌水位工况下的静力分析,进行结构在地震荷载作用下的动力响应分析,研究其位移及应力随时程的变化规律,评价结构的安全性。

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第1章 绪论

1.1 选题的意义与目的

1.2 水电站调压井结构概述

1.3 调压井结构分析理论及方法研究现状

1.4 地下结构抗震研究现状

1.5 问题的提出及本文的主要工作

第2章 有限元理论与有限元软件

2.1 概述[42-44]

2.2 三维静力有限元分析一般步骤

2.3 三维动力有限元的相关理论[45-46]

2.4 ABAQUS简介及其二次开发[47-49]

第3章 带水平上室型调压井结构静力稳定计算

3.1 概述

3.2 布仑口-公格尔水利枢纽工程概况

3.3 调压井结构有限元静力计算

3.4 计算成果与分析

3.5 本章小结

第4章 带水平上室型调压井结构动力稳定分析

4.1 概述

4.2 计算模型

4.3 动力反应计算结果与分析

4.4 本章小结

第5章 结语与展望

5.1 结语

5.2 展望

参考文献

致谢

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