论文部分内容阅读
随着一批百米级大坝依次建设,与之相对应的引水输水建筑物-进水塔群的建设高度也随之增加,而西部地区的地震烈度高且强震频发,在水利工程选址时是难以避让的,这就为进水塔群的抗震安全带来了极大的挑战。目前在对高耸进水塔群进行动力响应分析时边界条件通常考虑为固定边界,地震波的入射方式假定为垂直入射,但浅震源地震波传播至地表时的入射方向是不定的,结构产生的地震响应也随地震波的入射方向的变化而变化,因此假定垂直入射的地震波入射方式、固定边界条件与实际情况不完全相符,其带来的误差也是不可忽略的。为研究地震波斜入射对高耸进水塔群的动力响应影响,本文通过有限元软件建立高耸进水塔群模型,引入粘弹性人工边界及地震波以不同角度入射的地震输入法,分析不同入射角度的地震波对高耸进水塔群动力响应影响规律,具体研究内容与结果如下:(1)采用等效边界力法来实现粘弹性人工边界上的波动输入,实现SV波斜入射。基于SV波二维和三维斜入射时人工边界上各结点的等效荷载计算方法,编制sv波作用下等效结点荷载计算程序,建立相应的数值算例模型,计算结果表明该计算程序与方法具有较高的精度。建立高耸进水塔群有限元模型,计算分析了 sv波以不同入射角α及β斜入射时高耸进水塔群的地震响应。研究结果表明:SV波斜入射明显改变了进水塔群的位移、加速度和应力响应,对高耸进水塔群结构有不利影响。(2)基于P波二维和三维斜入射时人工边界上各结点的等效荷载计算方法,编制P波作用下等效结点荷载计算程序,建立相应的数值算例模型,计算结果表明该计算程序与方法具有较高的精度。建立高耸进水塔群有限元模型,计算分析了 P波以不同入射角α及β斜入射时高耸进水塔群的地震响应,研究结果表明:P波斜入射明显改变了进水塔群的位移、加速度和应力响应,对高耸进水塔群结构有不利影响。(3)经过上述分析研究可知地震SV波、P波斜入射对高耸进水塔群的动力响应有一定程度的影响,与地震SV波、P波垂直入射时相比有明显区别且对结构产生不利影响。鉴于此,在高耸进水塔群的结构设计中,有必要考虑地震波斜入射对结构产生的不利影响。