基于靜力彈塑性的水電站廠房地震反應(yīng)分析.pdf

1、我國在建和擬建的大型水電站多數(shù)處于強(qiáng)地震活動(dòng)區(qū)域,水電站廠房的抗震性能問題十分突出。長期以來,水電站廠房結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算大多是基于線彈性材料未考慮水工鋼筋混凝土在高荷載作用下所具有的明顯的非線性特征。開展處在強(qiáng)烈地震作用下水電站廠房的彈塑性地震響應(yīng)研究有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 本文介紹了水電站廠房彈塑性地震分析的研究背景、分析方法、歷史現(xiàn)狀及問題的特殊性。以實(shí)際工程項(xiàng)目--某水電站廠房為研究背景,建立了有限元模型,并根據(jù)水

2、電站廠房結(jié)構(gòu)加速度的分布情況,推導(dǎo)建立了等效地震慣性力的方法。同時(shí),基于ANSYS有限元程序?qū)υ撍娬緩S房進(jìn)行了非線性地震分析。得到了地震情況下,結(jié)構(gòu)不同方向上的結(jié)構(gòu)延性、應(yīng)力、塑性區(qū)域與裂縫的分布；探討了考慮材料彈塑性后對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,并得出了一些有意義的結(jié)論。本文的主要內(nèi)容和結(jié)論如下： 1、介紹了鋼筋混凝土數(shù)值仿真中的各種混凝土本構(gòu)模型、鋼筋混凝土模型、裂縫模型,重點(diǎn)介紹了大型有限元通用程序ANSYS對(duì)于混凝土非線性本

3、構(gòu)模型及對(duì)混凝土開裂的處理方法。 2、建立了某水電站廠房的有限元模型,通過模態(tài)計(jì)算分析,得到了結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和加速度分布系數(shù)的分布情況,分析討論了結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量的分布,揭示了兩種廠房結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能的不同。 3、本文采用了按以加速度分布情況作為水平慣性力的分布模式,并推導(dǎo)了相關(guān)的公式：同時(shí),根據(jù)屈服對(duì)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的減小作用,論證了靜力彈塑性方法驗(yàn)算水電站廠房結(jié)構(gòu)的抗震能力是有效的。 4、用靜力非線性方法對(duì)廠房結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算