重力坝—库水—淤积层系统动力相互作用研究
本文选题:仿真混凝土材料 切入点:动力模型试验 出处:《昆明理工大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:随着我国西部一批高坝已经建设,而西部地区又属于强地震带,对高坝抗震研究与分析十分迫切,常用的研究方法有两种,一是数值模拟,二是模型试验。在过去的研究中有的学者还把两种研究方法相结合,以验证试验和数值仿真的可靠性。混凝土重力坝建成后,坝体-库水-淤积层构成了一个相互作用、相互影响、共同运行的整体。在研究大坝抗震性能的时候必须考虑到这个系统的相互作用。(1)为了真实还原重力坝在地震作用下的动力破坏特性,模型混凝土材料必须具有和原材料相似的力学特性,从而得到模型和原型相近的破坏形态,所以本文研究了模型混凝土材料的动态力学特性,通过改变材料的配合比,对仿真混凝土做单轴压缩试验,以及立方体悬臂梁试验,为动力模型试验的材料选择提供了可靠的依据。(2)初步探讨了,进行动力模型试验时,原型和模型应该满足的相似条件;弹性模型材料试验的相似规律,非线性模型材料试验的相似规律。通过推导出的公式,为模型试验设计根据自身实际情况选择符合自身的相似规律,由于影响原型和模型应力应变的因素较多,所以在确定相似比尺的时候要从实际出发,先确定几个基本量,通过计算得到其他物理量的相似比尺,降低试验设计的难度。(3)为了研究混凝土重力坝在地震作用下的破坏机理、形态及淤积层对大坝抗震效果的影响,进行了动力模型破坏试验。淤积层采用不同厚度进行对比,通过分析试验结果(加速度、基频、应变、动水压力等)表明:坝颈是大坝地震作用下的薄弱部位,淤积层对大坝地震动响应有一定的抑制作用。(4)为了研究坝体-库水-淤积层系统动力相互作用及动力模型试验结果的可靠性,本文利用数值模拟方法研究了淤积层对大坝抗震效果的影响并作出评估。
[Abstract]:With the construction of a number of high dams in the west of China, and the western region belongs to the strong seismic zone, it is very urgent to study and analyze the earthquake resistance of high dams. There are two commonly used research methods, one is numerical simulation, the other is numerical simulation. In the past, some scholars have combined the two research methods to verify the reliability of the test and numerical simulation. When the concrete gravity dam is built, the dam body, reservoir water and silt layer form an interaction. When studying the seismic behavior of a dam, the interaction of this system must be taken into account.) in order to truly reduce the dynamic failure characteristics of gravity dams under earthquake action, The model concrete material must have the mechanical properties similar to the raw material, so that the failure form of the model and prototype is similar, so the dynamic mechanical properties of the model concrete material are studied in this paper, by changing the mix ratio of the material, The uniaxial compression test of simulated concrete and the cube cantilever beam test provide a reliable basis for the material selection of the dynamic model test. The similar conditions should be satisfied between the prototype and the model when the dynamic model test is carried out. The similarity law of elastic model material test and nonlinear model material test. Because there are many factors that affect the stress and strain of the prototype and the model, it is necessary to determine the similarity scale according to the actual conditions, and to determine several basic quantities first, and to obtain the similarity scale of the other physical quantities by calculation. In order to study the failure mechanism of concrete gravity dam under earthquake, the shape and the influence of silt layer on the seismic effect of dam, dynamic model failure test is carried out, and the silt layer is compared with different thickness. Through the analysis of the test results (acceleration, fundamental frequency, strain, hydrodynamic pressure, etc.), it is shown that the dam neck is the weak part under the earthquake action of the dam. In order to study the dynamic interaction between dam body, reservoir water and silt layer system and the reliability of dynamic model test results, the silt layer has a certain inhibitory effect on the response of dam ground motion. In this paper, the influence of silt layer on seismic effect of dam is studied and evaluated by numerical simulation method.
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TV642.3;TV321
【参考文献】
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,本文编号:1562172
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