阿海碾壓混凝土重力壩抗震加固措施的試驗及數(shù)值研究.pdf

1、進(jìn)入了21世紀(jì)，原油價格的持續(xù)高漲，作為再生能源之一的水利發(fā)電，為解決我國可持續(xù)發(fā)展能源的瓶頸問題，正發(fā)揮越來越大的作用。隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略和“西電東送”的實施，一批高壩在我國西南部正要或?qū)⒁_工建設(shè)，這些工程庫容高達(dá)數(shù)十億到數(shù)百億立方米，并且大部分處于強(qiáng)烈地震多發(fā)區(qū)，若破壞發(fā)生將帶來嚴(yán)重的后果。因此，大壩抗震的安全性是我國大壩設(shè)計中最關(guān)鍵的問題之一。有效的工程措施對于改善大壩的安全性能，增強(qiáng)其抵御荷載能力等方面可以發(fā)揮很好的作用。

2、r>　　 本文依托國家自然科學(xué)基金項目“(50679006)深水高壓飽和混凝土多尺度統(tǒng)一本構(gòu)關(guān)系研究及靜、動態(tài)模型試驗”，以阿海碾壓混凝土重力壩為研究背景，從仿真混凝土的基本性能，振動臺動力模型試驗和線性有限元定性分析兩方面，對碾壓混凝土重力壩鋼筋混凝土的抗震加固問題進(jìn)行了研究。具體地論文主要研究了以下三方面內(nèi)容：
　　 1、進(jìn)行混凝土壩小縮尺動力模型試驗時，研制出滿足相似要求的模型混凝土材料成為問題的關(guān)鍵。為了得到模型試驗所

3、需要的理想仿真混凝土材料，在電子材料試驗機(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)下的壓、拉試驗，系統(tǒng)地研究了配合比等對仿真混凝土強(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壓、拉本構(gòu)關(guān)系。
　　 2、介紹水工結(jié)構(gòu)動力模型破壞試驗的基本相似理論，詳細(xì)論述了阿海碾壓混凝土重力壩模型試驗的設(shè)計。對阿海試驗?zāi)Ｐ蛽Q算關(guān)系進(jìn)行了探討，分析了影響試驗結(jié)

4、果的幾個主要因素。根據(jù)數(shù)值計算結(jié)果，采用泊松比、高階模態(tài)、阻尼等多個修正系數(shù)，綜合運用相似定律和有限元分析的修正來實現(xiàn)模型試驗結(jié)果與原型反應(yīng)間的換算。
　　 3、為了正確選擇反映各階段相似關(guān)系的鋼筋混凝土模擬材料，對幾種鋼筋混凝土的模擬方法做了深入的研究。通過仿真混凝土四點彎曲梁試件底部埋入金屬纖維絲模擬混凝土的配筋。綜合多方面效應(yīng)考慮，本方法可以提高仿真混凝土的延性，整體性。根據(jù)荷載—撓度曲線，發(fā)現(xiàn)在彈塑性全過程階段和普通鋼筋

5、混凝土具有良好相似性?？梢詫⑦@種方法用于大壩配筋抗震措施模型試驗。
　　 4、利用水下地震模擬系統(tǒng)，對阿海碾壓混凝土重力壩擋水壩段、排沙壩段、發(fā)電壩段以及溢流壩段四個壩段進(jìn)行無抗震措施和局部配筋抗震措施模型試驗。研究局部配筋抗震措施對壩體起裂加速度、壩體整體性等方面抗震性能的影響。
　　 5、采用以線彈性理論為基礎(chǔ)的混凝土材料模型，利用大型有限元通用軟件ANSYS11．0，并且考慮了地基、庫水等條件對壩體的影響，對針對阿