基于損傷塑性的水電站廠房地震響應(yīng)分析研究.pdf

1、中國(guó)的水電建設(shè)取得了舉世矚目的輝煌成就，但水能資源分布同高烈度設(shè)防區(qū)高度重合的現(xiàn)狀使得大量重要水工建筑物暴露在了強(qiáng)震的威脅之下，因此必須重視有關(guān)水工建筑物抗震的研究。水電站廠房是水電生產(chǎn)的核心部位，其上、下部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剛度差異明顯，地震動(dòng)響應(yīng)規(guī)律及抗震性能明顯區(qū)別于大壩、進(jìn)水塔等，且有關(guān)它的地震動(dòng)響應(yīng)分析研究進(jìn)展明顯滯后于其它建筑物，因此更應(yīng)加快、加深該方面的研究進(jìn)度，為水能資源的合理、安全開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。本文以混凝土損傷塑性

2、本構(gòu)為基礎(chǔ)，通過(guò)有限元數(shù)值模擬、多因素耦合建模，開展了針對(duì)水電站廠房的地震響應(yīng)研究，其主要工作包括：（1）總結(jié)了當(dāng)前水電站廠房地耬動(dòng)響應(yīng)分析的主要方法并比較其優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)研究和討論了ABAQUS軟件內(nèi)置混凝土損傷塑性本構(gòu)的原理及損傷因子的確定方法；（2）針對(duì)采用結(jié)構(gòu)前兩階自振頻率確定Rayleigh阻尼系數(shù)的方法難以獲得廠房合理地震動(dòng)響應(yīng)的問(wèn)題，本文提出了將振型參與質(zhì)量最大的兩階振型確定為對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)有顯著貢獻(xiàn)的階次并依此確定阻尼系數(shù)

3、的方法，構(gòu)造出適合于水電站廠房地震動(dòng)響應(yīng)時(shí)程分析的Rayleigh阻尼模型；（3）鑒于粘彈性邊界在實(shí)際應(yīng)用中的實(shí)現(xiàn)過(guò)程太過(guò)繁復(fù)，本文成功建立了可以考慮遠(yuǎn)域地基輻射阻尼效應(yīng)的無(wú)限元邊界地苡動(dòng)輸入分析模型，同時(shí)基于Python語(yǔ)言對(duì)ABAQUS軟件進(jìn)行了二次開發(fā)，完成了“一鍵”式加載，極大簡(jiǎn)化了該方法的前處理過(guò)程，并經(jīng)算例驗(yàn)證能夠滿足工程精度要求：（4）基于本文提出的Rayleigh阻尼模型構(gòu)造方法和無(wú)限元邊界地震動(dòng)輸入方法，同時(shí)考慮混凝土