考虑建基面开裂的重力坝地震响应研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jxjc_2008
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地震作用下,重力坝尤其是其坝踵部位会随着地震加速度的变化而不断的受拉和受压,通常情况下会达到其抗拉强度而开裂,并在以后的地震响应下不断的开裂和闭合,导致坝体内部的应力重分布。为了解该状况下重力坝的抗震特性,本文结合接触理论用有限元法分析了考虑坝基接触面开裂滑移时重力坝非溢流坝段的动力响应,通过了解其地震动应力分布规律研究了部分坝基接触面开裂对重力坝动力特性的影响。本文对动力分析中所用的相关计算理论进行了简明扼要的阐述和说明。其中主要包括地震响应分析方法和接触算法。在重力坝的地震响应中,坝库间相互作用产生的动水压力、基岩特性、裂缝、人工边界的处理以及时程分析中地震波的选择问题,通常对坝体的地震响应有着较为重要的影响,本文对这些需注意的问题进行了一定的阐述和讨论。结合吉沙水电站对其非溢流坝段进行了模态分析,并通过弹簧单元研究了正常蓄水位和空库时坝基接触面开裂对坝体自振特性的影响。然后分别进行了不考虑及考虑坝基接触关系时正常蓄水位工况下坝体的时程动力分析,并对结果进行了比较分析,探讨了坝基接触面上可能的开裂和滑移对大坝地震响应历程的影响。本文研究表明,考虑建基面的开裂,坝体受力状况有恶化趋势,受拉最不利部位由坝踵沿建基面向下游发展至裂缝右端。同时,坝基面周围区域应力增长较大,而坝体其他部位应力所受影响较小。因此,当坝基接触面开裂后,建基面的安全问题亟需引起注意。最后,本文对所做工作进行总结,并提出了进一步的研究方向和发展前景。
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