1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 进水塔动水压力研究进展
1.2.2 地震作用下进水塔结构动力响应研究进展
1.3 存在问题及不足
1.4 主要内容和创新点
1.4.1 研究内容
1.4.2 主要创新点
1.4.3 研究技术路线
2 高耸进水塔流固耦合理论及数值方法
2.1 塔体-水体流固耦合系统
2.2 塔体-水体流固耦合系统控制方程
2.2.1 塔体结构控制方程
2.2.2 水体域控制方程
2.2.3 ALE法的水体控制方程
2.2.4 塔体与水体耦合界面
2.3 塔体-水体流固耦合有限元求解
2.3.1 水体域有限元方程
2.3.2 塔体结构有限元方程
2.3.3 塔体-水体流固耦合的求解流程
2.4 算例验证
2.4.1 分析模型概况
2.4.2 分析方法及结果分析
2.5 本章小结
3 刚性地基进水塔动水压力分布规律研究
3.1 水工抗震标准中附加质量公式讨论
3.1.1 进水塔单塔附加质量公式
3.1.2 塔体群附加质量公式
3.2 进水塔群塔动水压力分布规律研究
3.2.1 分析模型和荷载
3.2.2 谐波频率对群塔动水压力影响
3.2.3 地震荷载作用下群塔动水压力分布规律
3.3进水塔单塔动水压力分布规律研究
3.3.1 塔-水流固耦合模型水域取值范围研究
3.3.2 分析模型
3.3.3 谐波频率对单塔动水压力影响
3.3.4 地震荷载作用下单塔动水压力分布规律
3.4 本章小结
4 弹性地基进水塔动水压力分布规律研究
4.1 塔式进水口动水压力研究
4.1.1 水体对进水塔的振动特性影响
4.1.2 谐波激励下进水塔动水压力分布
4.1.3 谐波频率值对动水压力分布影响
4.1.4 单向地震时进水塔动水压力分布
4.1.5 双向和三向地震作用的进水塔动水压力分布
4.2 岸塔式进水口动力动水压力研究
4.2.1 回填高度对进水塔振动特性的影响
4.2.2 三向地震时进水塔动水压力分布
4.3 本章小结
5 高耸进水塔流固耦合解析方法研究
5.1 基于速度势的塔水耦联体系动力响应求解
5.1.1 塔水耦联体系振型求解
5.1.2 受地面激励时进水塔动水压力
5.1.3 算例
5.2 进水塔动水压力的Morison方法
5.2.1 Morison方程原理
5.2.2 基于Morison方程的进水塔附加质量
5.3 几种方法结果对比
5.3.1 附加质量比较
5.3.2 动水压力比较
5.4 本章小结
6 基于粘弹性人工边界的岸塔式进水口地震响应分析
6.1 计算理论及方法验证
6.1.1 粘弹性人工边界理论
6.1.2 地面震动时程的频域反演
6.1.3 台阶地形的粘弹性人工边界实现方法
6.2 进水塔动力分析模型边界设置及接触状态比较研究
6.2.1 工程概况
6.2.2 有限元模型情况
6.2.3 地震动输入信息
6.3 进水塔地震动力响应结果分析
6.3.1 进水塔位移结果
6.3.2 进水塔应力结果
6.3.3 沿塔体高度加速度分布
6.3.4 进水塔与基岩、围岩接触结果分析
6.4 本章小结
7 基于无限元的进水塔结构地震损伤演化分析
7.1 基于波动理论的无限元边界
7.1.1 无限元动力边界原理
7.1.2 无限元边界上等效节点力求解
7.1.3 无限元-有限元模型建立
7.1.4 无限元边界荷载生成及施加
7.1.5 算例验证
7.2 进水塔损伤演化模型
7.2.1 混凝土损伤力学模型
7.2.2 基于混凝土设计规范的损伤因子取值
7.3 进水塔地震响应规律及抗震性能评价
7.3.1 进水塔无限元-有限元模型情况
7.3.2 位移响应
7.3.3 应力应变响应
7.3.4 加速度响应
7.3.5 损伤演化
7.4 本章小结
8 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果
西安理工大学;
