仿真混凝土的力學(xué)性能研究及重力壩的動(dòng)力模型數(shù)值分析.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為滿足對綠色能源越來越大的需求，在“西部大開發(fā)”和“西電東送”戰(zhàn)略任務(wù)支撐下，在本世紀(jì)上半葉，我國水電能源的開發(fā)利用將進(jìn)入重要的發(fā)展時(shí)期。按照國家對能源和水利事業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，一大批壩高在100～300m左右的世界級高混凝土壩即將在我國西南地區(qū)開工建設(shè)。這些大壩多建于高烈度地震區(qū)，壩址地質(zhì)條件復(fù)雜，設(shè)計(jì)地震加速度高。目前，人們對強(qiáng)烈地震作用下混凝土高壩的非線性動(dòng)力反應(yīng)、破壞過程、破壞機(jī)理和可能的破壞形式還知之甚少。因此

2、，結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型試驗(yàn)與數(shù)值分析成為了解混凝土高壩非線性動(dòng)力響應(yīng)與地震破壞形態(tài)的重要手段。本文將針對模型試驗(yàn)中理想的混凝土仿真材料的力學(xué)性能和本構(gòu)模型進(jìn)行深入研究，同時(shí)，利用得到的仿真材料非線性本構(gòu)進(jìn)行重力壩模型動(dòng)力特性數(shù)值分析。主要做了以下的工作： 1．為了得到模型試驗(yàn)所需要的理想仿真混凝土材料，在電子材料試驗(yàn)機(jī)上對大連理工大學(xué)研制出的仿真混凝土材料的力學(xué)性能和各種參數(shù)進(jìn)行了較詳細(xì)的研究。對仿真混凝土進(jìn)行了單向應(yīng)力狀態(tài)下的拉、壓試

3、驗(yàn)，系統(tǒng)地研究了齡期、配比、養(yǎng)護(hù)溫度等對仿真混凝土強(qiáng)度及變形特性的影響。結(jié)合原型混凝土的力學(xué)特性，研究了仿真混凝土的拉、壓應(yīng)力一應(yīng)變曲線規(guī)律，并確定其相應(yīng)的本構(gòu)模型。 2．進(jìn)行了仿真混凝土的抗剪試驗(yàn)、斷裂破壞試驗(yàn)，測試了仿真混凝土材料的抗剪強(qiáng)度及斷裂韌度并得出其變化規(guī)律。并研究了應(yīng)變速率對仿真混凝土抗拉、抗壓性能的影響，探討了動(dòng)荷載下仿真混凝土的破壞機(jī)理。 3．?dāng)?shù)值分析：采用仿真材料的非線性本構(gòu)，在靜力條件下，對龍開口重