论文题目: 高拱坝坝肩抗震稳定研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 水工结构
作者: 张伯艳
导师: 陈厚群,张俊发
关键词: 拱坝,坝肩抗震稳定,刚体极限平衡,时域显式有限元,动接触力迭代算法,计算效率
文献来源: 西安理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文阐述了高拱坝坝肩抗震稳定分析的重要意义;它不仅是工程建设的迫切需要,还是推动水工抗震学科发展的必然要求。提出了坝肩抗震稳定分析的三个层面。第一层面是基于刚体极限平衡的分析,该方法比较简单,可作为对拱坝坝肩抗震稳定分析的初步计算。在确定了可能滑动坝肩块体的几何形状、结构面力学参数后可快速分析。第二个层面的计算是有限元与刚体极限平衡结合求解,这时的拱推力与作用于坝肩块体的地震荷载是随时间变化的,从而用刚体极限平衡求得的块体安全系数也是随时间变化的。第三个层面的计算是将拱坝地基与坝体作为整体,计入拱坝横缝和地基缝隙,将坝体的强度校核和坝肩抗震稳定校核统一考虑,通过坝体的动力反应综合评判坝肩抗震稳定安全性的分析方法。围绕坝肩抗震稳定分析的三个层面,主要完成下列研究工作: 介绍坝肩稳定分析的刚体极限平衡方法,推导了楔形块体和多滑面块体的极限平衡公式,指出了刚体极限平衡坝肩抗震稳定分析的一般步骤,给出了溪洛渡工程应用的实例。 介绍了用有限元与刚体极限平衡结合求解坝肩抗震稳定的方法,推导了时域显式有限元的基本公式和基于时域显式有限元的拱推力与地震惯性力的计算公式。给出了小湾拱坝工程应用的实例。
论文目录:
1 绪论
1．1 高拱坝坝肩抗震稳定分析的重要性
1．2 拱坝坝肩抗震稳定分析的特点
1．3 稳定安全系数概念探讨
1．4 拱坝坝肩抗震稳定研究综述
1．5 本文主要研究工作
2 刚体极限平衡分析
2．1 概述
2．2 楔形块体的稳定安全系数
2．3 多滑面块体的稳定安全系数
2．4 刚体极限平衡分析的一般步骤
2．5 溪洛渡拱坝坝肩稳定分析
3 有限元与刚体极限平衡的结合
3．1 概述
3．2 设计地震动的人工合成
3．2．1 必要性
3．2．2 基本公式
3．2．3 实例
3．3 坝体及复杂地基的有限元网格剖分
3．3．1 有限元网格自动剖分概述
3．3．2 基本方法和原理
3．3．3 小湾拱坝的网格剖分
3．3．4 拱坝地基系统有限元网格格剖分实例
3．4 时域显式有限元的基本公式
3．5 基于时域显式有限元的拱推力和地震惯性力
3．6 工程实例
4 LDDA理论与计算机程序
4．1 概述
4．2 LDDA基本理论
4．2．1 系统的动力平衡方程
4．2．2 有限元方程
4．2．3 关于瑞利阻尼系数的取值
4．2．4 关于计算时间步长
4．3 LDDA的完善
4．3．1 动接触力的迭代求解方法
4．3．2 系数矩阵为大型稀疏矩阵的线性代数方程组的求解
4．4 LDDA的计算机程序
4．5 LDDA算例
5 基干粘弹性边界条件的地震自由场输入模型
5．1 自由场计算方法
5．2 地震自由场输入模型
5．3 粘性边界与自由场输入模型算例
5．4 本章小结
6 大岗山拱坝地基系统静动力分析
6．1 本章的目的
6．2 大岗山拱坝计算基础资料
6．3 大岗山拱坝地基系统有限元网格
6．4 计算方案
6．5 计算结果分析
6．5．1 静力计算成果
6．5．2 整体坝动力分析比较
6．5．3 分缝坝动力分析与比较
6．6 计算效率的比较
7 结论与展望
7．1 主要结论
7．2 展望
7．3 主要创新点
参考文献
附录
致谢
发布时间: 2005-12-23
参考文献
- [1].土石坝抗震稳定的极限能力分析[D]. 杨昕光.大连理工大学2014
- [2].高土石坝地震作用效应及坝坡抗震稳定分析研究[D]. 张锐.大连理工大学2008
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