大坝抗震分析的数值模拟方法及安全性评价研究

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随着西部大开发战略的实施,我国加大了对西部水能资源的开发力度。目前,有一批300m级的高坝正在建设或者筹备建设中,高混凝土坝的抗震安全性已成为近年来水电建设的关键技术问题。考虑到大坝在强震作用下动力反应的特殊性,以及大坝抗震安全性评价在实际工程中的重要意义,本文作了如下的研究工作: 首先,本文在模拟坝体.地基的动力相互作用时引入粘一弹性动力人工边界,并对不同的边界采用不同的波场分离技术,得到集中粘-弹性人工边界的底部边界和侧边界各个节点位置的等效地震荷载。通过有限元软件ANSYS的APDL命令流,比较方便地实现地震动从人工边界以等效荷载形式输入。 其次,通过算例验证了本文所采用的地震动输入方法的精度和合理性,并通过对粘-弹性人工边界系数α<,N>、α<,T>以及波源至人工边界的距离R不同取值的探讨,验证了粘-弹性人工边界具有很好的鲁棒性。 最后,基于蒙特卡罗随机抽样法,在考虑筑坝材料参数的不确定性因素的影响下,对大坝抗震的安全性进行可靠性分析研究,得出了一些有价值的成果,以期为实际工程设计更合理、更科学,提供有益的参考。
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