文档介绍：摘要关键词:横缝、坝体一可压缩库水系统、地震反应、相互作用高拱坝横缝张合和库水可压缩性对地震反应的影响研究是新建大坝抗震设计和已建大坝抗震安全往评估中的重要课题。本论文针对这一问题,以坝体和库水的流固耦合动力相互作用为研究对象,建立了带横缝高拱坝一可压缩库水系统的非线性有限元模型,对拱坝的动力反应和可压缩库水的库水动水压力反应进行了分析。论文主要研究内容有:考虑到库水沿上游方向的无限性特点,论文通过两个有限元模型算例,对模拟无穷水库辐射阻尼的唧人工边界的模拟效果进行了分析。针对坝体和可压缩库水的流固耦合特性,比较了声学介质一结构交界面单元和声学介质一结构交界面命令模拟流固耦合边界的两种流固耦合方法,以及椒ê涂诜椒街只址椒ā提出了线性约束及等式约束两种模拟横缝及库水连结的约束方法,建立了带横缝拱坝一可压缩库水系统的有限元模拟模型。应用所建立的带横缝拱坝一可压缩库水系统模型,分别讨论了当坝段考虑为相互独立和相互接触,库水连结为线性约束和等式约束,以及不考虑横缝拱坝时,系统的非线性地震反应,对主要观测点动水压力,位移值等进行了比较分析。
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魏和红翩躲妒锄期:纠砌堋签名:柱叙日期:钾叮年争月H独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈变的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、
,水力资源十分丰富,非常适宜于修建高坝大库。但同时西部地区也正是我国地震频度极高的高地震烈度区。在建和拟建中的小湾米⑾B宥、锦屏拱坝米唤龈叨瘸四壳笆澜缟弦建成的最高拱坝,而且大都建设在地震烈度很高的强震区,其中小湾拱坝的设计地震加速度达到B宥.,锦屏一级在如此高烈度地震区进行准冻吖鞍拥慕ㄉ瑁谕馍儆邢壤蟀的抗震安全性成为大坝设计中的关键技术问题之一,受到普遍的关注,提出了一系列有关超高拱坝抗震安全评价方面的新的课题和挑战,如拱坝横缝非线性影响、拱坝一地基动力相互作用、地震波输入机制、坝肩动力稳定、。其中横缝对坝体在地震作用下应力大小和分布的影响就是一个很重要的研究方向。因此,深入开展高坝的抗震研究,应用合理和可靠的抗震设计理论和分析方法,对新建大坝进行科学的抗震设计、对已建大坝进行合理的抗震安全性评估,确保大坝在地震时的安全运行,对于我国“西电东送”和“全国联网”战略的实现以及西部大开发战略的顺利实现和缓减我国的能源危机都具有重要目前,国内外在大坝的抗震设计理论、分析方法、试验验证等方面已经做了大量卓有成效的工作,取得了丰硕的成果。但是由于高坝的抗震研究是一个非常复杂的问题,不仅仅是由于坝体本身的结构形式及边界条件很复杂,而且,还由于坝体、库水、地基以及库底淤沙之间是相互影响相互作用的。如果还要进一步考虑地震波传播时的幅差和相差、半无限地基辐射阻尼、水库上游辐射阻尼、以及各种非线性因素的影响,则问题将变得更为复杂。从理论上讲,只有计入这些影响后,才能真正反映高坝动力分析的特点。而且众多研究已经表明,大坝抗震意义。
压缩性完全掩盖了问题的本质特征。但日本学者烟野正阁对日本的塌原重力坝进行的原型试验中并没有发现共振现象。烟野正认为这是由于库底边界的可压缩种观点,烟野正嘲又进行了室内模拟试验。结果说明:当钢槽的四周没有吸收砂分析中应将坝体一地基一库水甚至包括库底淤砂层作为一整体系统来进行分析,正确考虑地震输入机理、、坝体馑嗷プ饔谩⒖獾子偕车影响、半无限地基和水库上游的辐射阻尼以及坝体横缝的非线性反应等因素的影地震时。库区的地面运动将会使坝体上游面承受附加的动水压力。有关上游坝面动水压力的研究,可追述到二十世纪三十年代,’俣ò犹搴偷基为刚性,研究了刚性垂直坝面动水压力。随后,许多研究者基于不同的分析模型,对坝面动水压力阿题进行了深入的研究。由于计算工具和计算方法的局陧性,在动水压力的早期研究中~般都采用简化模型,假定坝体和地基为刚性,分析刚性坝面动水压力。随着计算机性能的不断提高,多种数值方法开始广泛应用于分析坝面动水压力,坝面动水压力分析的计算模型不断完善,逐步考虑了坝体和库水的动力相互作用、库水可压缩性的影响