強震作用下土石壩的動力反應(yīng)和永久變形分析.pdf

1、中國水利資源豐富，同時又是一個多地震的國家，有相當(dāng)數(shù)量的土石壩位于高烈度的強震區(qū)，這些大壩壩體是否能夠抵御強震沖擊以及它們在地震作用下的抗震性能如何，是人們十分關(guān)心的重大工程問題，因此開展土石壩的抗震研究具有重要的現(xiàn)實意義。本文以位于強震區(qū)的土石壩為研究對象，利用有限元方法對強震作用下土石壩的動力反應(yīng)特性和地震永久變形進(jìn)行研究，并作出相應(yīng)的分析、結(jié)論和展望。論文具體工作如下：
　　 (1)通過閱讀大量文獻(xiàn)，論述了各類常用的土石壩

2、堆石料靜力和動力本構(gòu)模型，總結(jié)了土石壩有限元分析的基本原理和計算流程。
　　 (2)利用有限元軟件ABAQUS提供的二次開發(fā)平臺，開發(fā)了三維多重機構(gòu)模型的UMAT子程序，并且測試了該程序的計算精確性和穩(wěn)定性。
　　 (3)結(jié)合工程實例，利用三維多重機構(gòu)模型和等價粘彈性模型對某瀝青混凝土面板堆石壩進(jìn)行了地震反應(yīng)分析，探討了該壩在強震作用下的動力反應(yīng)特性，并對用兩種本構(gòu)模型計算的結(jié)果進(jìn)行了分析比較。結(jié)果表明，用三維多重機構(gòu)模

3、型和等價粘彈性模型計算得到的壩體動力反應(yīng)有一定程度的差異，三維多重機構(gòu)模型能夠比較準(zhǔn)確地模擬堆石料在地震荷載作用下的復(fù)雜應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，其計算結(jié)果可以更合理地揭示壩體的非線性地震反應(yīng)特性。
　　 (4)論述了基于累積損傷理論的土石壩地震永久變形分析方法，結(jié)合工程實例對某土石壩在建狀態(tài)的地震永久變形進(jìn)行了計算，對數(shù)值計算結(jié)果和現(xiàn)場實測值進(jìn)行整理分析，并且對該大壩竣工后的壩體地震永久變形作出了預(yù)測分析。結(jié)果表明，在建壩體的壩內(nèi)沉降計算