高土石壩地震動力特性分析

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1、ＩＩ中圖分類號：ＴＶ３１２密級：公開ＵＤＣ：本校編號：續(xù)Ｗ交遠(yuǎn)乂＃碩±學(xué)位論文論文題目：高上石頑地震動力特性分析／研究生姑名：於文歡學(xué)號：０２１２２６５學(xué)校指導(dǎo)教師姓名：任建民職稱；副教授工水工結(jié)構(gòu)工申請學(xué)位等級：學(xué)碩去專業(yè)：程０１５４論文提交日期．０２０１５．０６：２論文答辯日期；ｉ獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研巧工作和取得的研究成果，除了文中１，，也不包特別加｜＾？標(biāo)注

2、和致謝之處外論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果含獲得蘭州交通大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料一。與我同工作的同志對本研巧所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。＂１學(xué)位論文作者簽名簽字日期：＾卻月／Ｊ日＾學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解蘭州交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)蘭州交通大堂可Ｗ將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)

3、部口或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盎。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名；義導(dǎo)師簽名：￣簽字日期：１＾巧年《月運日簽字日期：Ｊ年月／少曰《少碩士學(xué)位論文高土石壩地震動力特性分析StudyonDynamicCharacteristicsofHighEarth-RockfillDamunderEarthquake作者姓名：於文歡學(xué)科、專業(yè)：水工結(jié)構(gòu)工程學(xué)號：0212265指導(dǎo)教師：任建民完成日期：2015.4蘭州交通大學(xué)LanzhouJiaotongUniversi

4、ty蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要土石壩作為最為古老的一種壩型，由于其具有可以就地取材、節(jié)約造價、對地形地貌、氣候適用性強等眾多的優(yōu)點而在水利水電工程中應(yīng)用的非常廣泛。隨著水利開發(fā)的規(guī)模日益擴大，土石壩的填筑高度也越來越高，而巖土力學(xué)理論以及計算分析水平的提高，再加上大型施工機械的研制和施工方法的創(chuàng)新，這些都為高土石壩的建設(shè)提供了支撐，因此許多的高土石壩得以規(guī)劃和建設(shè)。目前世界上最高的土石壩已達(dá)335m，中國在建和擬建的土石壩中也有不少超過200m，甚至300m以上的超高土石壩，這種高土石壩的安全性

5、如果得不到絕對的保障，其后果將是不可想象的，而這些高土石壩的多數(shù)都是建在西部強震區(qū)，其抗震性能將成為壩體安全的主導(dǎo)因素，因此有必要對高土石壩的抗震動力特性進(jìn)行專項系統(tǒng)的研究。本文對高土石壩的地震動態(tài)特性進(jìn)行了分析。采用剪切楔法并且聯(lián)合反應(yīng)譜法和振型疊加法，考慮了土石壩體材料的靜力和動力非線性特性，重點討論了高土石壩在地震作用下，其最大壩體加速度、最大剪應(yīng)變、最大剪應(yīng)力的分布，分析了土石壩的地震動態(tài)分布規(guī)律以及壩頂?shù)卣饎討B(tài)分布系數(shù)的取值。采用有限元軟件ABAQUS，引入Duncan-ChangE??

6、模型作為靜力本構(gòu)模型和等效線性模型作為動力本構(gòu)模型嵌入ABAQUS的用戶子程序，分別完成了瀑布溝水電站土石壩填筑的施工過程模擬、蓄水期壩體的靜力分析以及地震作用下壩體的動力反應(yīng)。研究結(jié)果表明：1）隨著地震設(shè)計烈度的增加，不同壩高土石壩的壩頂?shù)卣饎討B(tài)系數(shù)都在減小，對于同一座土石壩，同一地震設(shè)計烈度下，壩頂加速度放大倍數(shù)隨著地震加速度的增加而降低，也就說明壩頂?shù)卣饎討B(tài)系數(shù)不僅與地震設(shè)計烈度有關(guān)，也與壩高有很大的關(guān)聯(lián)。2）對于高土石壩而言，壩體加速度的峰值出現(xiàn)較大的放大效應(yīng)，在0.9倍壩高以上區(qū)域出現(xiàn)近

7、似線性的增長，而壩體內(nèi)部其他部分相對來說加速度分布比較均勻。壩頂最大加速度的出現(xiàn)時間與地震波的峰值時間沒有很直接的聯(lián)系，只是與地震波本身的波形以及土石壩本身的的材料特性有關(guān)。3）探討性地提出了土石壩動態(tài)系數(shù)分布建議圖以及壩頂動態(tài)系數(shù)取值的建議值。隨著壩的高度不斷增加，壩體整體的平均剪應(yīng)變、壩體的阻尼比也在增加，增強了土體對地震能量的消耗，這也在一定程度上解釋了壩頂?shù)淖畲蟮卣鸺铀俣入S著壩體高度的增加而減小。4）無論是在竣工期、蓄水期，還是在地震作用的過程中，2/3壩高位置附近都將是拱效應(yīng)最為嚴(yán)重和水

8、力劈裂發(fā)生可能性最大的區(qū)域，故是心墻產(chǎn)生裂縫可能性最大的區(qū)域，是心墻抗?jié)B最為薄弱的環(huán)節(jié)，因此在設(shè)計、施工、監(jiān)控過程中都要進(jìn)行重點關(guān)注。I高土石壩地震動態(tài)特性分析關(guān)鍵詞：高土石壩；地震動態(tài)系數(shù)；動態(tài)特性；剪切楔法；ABAQUS論文類型：應(yīng)用研究II蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAsoneofthemostancientdamtype,earth-rockfilldamhasmanyadvantagesofobtainingmateriallocally,savingcost