導(dǎo)流泄洪底洞進(jìn)口段抗震及優(yōu)化分析.pdf

1、下坂地水利樞紐工程是以生態(tài)補(bǔ)水和春旱供水為主,同時結(jié)合發(fā)電的大型水利工程,是塔里木河綜合治理規(guī)劃中唯一的山區(qū)水利樞紐工程.導(dǎo)流泄洪洞作為水庫的導(dǎo)流泄洪建筑,一旦崩潰將使急浪涌波一泄千里,其抗震性能關(guān)系到人民生命財產(chǎn)的安全,因此必須研究其穩(wěn)定性,以保證其有足夠的抗震能力.本文參閱國內(nèi)外有關(guān)水工結(jié)構(gòu)抗震的文獻(xiàn)資料,建立導(dǎo)流泄洪洞穩(wěn)定安全計算的理論基礎(chǔ),包括地震反應(yīng)分析方法、地震波的選取和輸入、積分步長和阻尼以及邊界條件的處理等問題.

2、 由于導(dǎo)流泄洪洞周圍地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,特別是進(jìn)口段下部淤泥層較厚,須靠樁柱支撐. 為了給結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定提供正確的計算結(jié)果,本文采用有限元方法.樁柱采用2節(jié)點線單元模擬,其余巖體采用8節(jié)點實體單元模擬,建立了三維有限元模型,在建模過程中使用VADD、VGLUE、VSBV、VSBW等方法來簡化建模過程,提高建模效率.首先用擬靜力方法進(jìn)行計算,得到了結(jié)構(gòu)的應(yīng)力場和位移場.計算結(jié)果表明,在導(dǎo)流泄洪洞進(jìn)口段拉應(yīng)力和位移最大,為結(jié)構(gòu)的危險部位,其

3、中最大拉應(yīng)力接近C25混凝土的極限抗拉強(qiáng)度,但仍在結(jié)構(gòu)允許的范圍內(nèi),因此結(jié)構(gòu)是安全的.其次,采用譜分析方法和時程分析法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動力分析,得到了結(jié)構(gòu)應(yīng)力和位移隨時間變化的規(guī)律.計算結(jié)果表明最大拉應(yīng)力超過C25混凝土的極限抗拉強(qiáng)度,但小于C40混凝土的抗拉強(qiáng)度,建議局部采用高標(biāo)號的混凝土.第三,通過擬靜力、動力分析可知,抗震縫和樁基礎(chǔ)的設(shè)置對進(jìn)口段應(yīng)力影響較大,本文采用APDL用戶可編程工具,對抗震縫和樁基礎(chǔ)的設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化,給出了合理的