新丰江水库大坝强震动监测及其动力特性分析

发布时间：2017-08-06 01:17

  本文关键词：新丰江水库大坝强震动监测及其动力特性分析

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【摘要】：新丰江水库大坝是世界上第一座经受六级地震考验的超百米高混凝土大坝,至今,库区周围仍然有地震不断发生。另外,MS6.1级强烈地震,13~17#坝段在108.5m高程处产生长达82m的贯穿裂缝。本文针对新丰江水库大坝8#坝段进行抗震分析以及对有贯穿裂缝的坝段进行稳定性分析,为大坝的抗震研究提供一定依据。本文的研究内容可概述为以下几个方面:(1)大坝振动频率影响因素分析。采用频域分解法对新丰江水库大坝8#坝段进行频率的连续识别,并结合新丰江水库的水位、发电机组运行时间段数据,研究了发电机组运行对大坝振动效应的影响,分析大坝的水位和各阶模态频率的变化及其相关性。结果表明:水电站发电机组的运行有利于大坝各阶频率的识别,水位与大坝频率有一定的负相关关系。(2)新丰江水库大坝8#坝段分析计算。首先结合新丰江水库大坝强震动台阵监测数据的模态分析结果建立大坝8#段ANSYS有限元模型,在此基础上对大坝8#引水坝段分别进行静力和动力分析,探讨坝体的变形和应力分布规律。结果表明:大坝在地震作用下,上游坝面突变处出现最大拉应力,这一现象与挡水坝段上游坝面突变处出现贯穿裂缝的破坏结果是一致的,应当引起一定重视,坝体其他部位受力时均有一定的安全储备;动力时程分析结果与反应谱分析结果相比,前者的结果更加保守。(3)新丰江水库大坝贯穿裂缝及其稳定性分析。本文利用近些年大坝上的多次微震、小震观测记录,通过对有无贯穿裂缝坝段的地震加速度时程的傅氏谱及坝体传递函数的对比分析,对14#坝段整体性和稳定性进行了系统研究。认为:到目前为止,大坝贯穿裂缝没有明显恶化,但整体性依然较差,仍然是大坝稳定性的最大隐患所在。
【关键词】：水库大坝 震动监测 贯穿裂缝 传递函数 动力特性
【学位授予单位】：防灾科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV698.13
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-13
• 1.1 研究背景及研究意义10
• 1.2 结构模态参数识别方法10-11
• 1.3 大坝应力分析方法11-12
• 1.4 论文的主要工作12-13
• 第二章 新丰江水库大坝概况13-16
• 2.1 新丰江水库大坝建造及加固概况13-14
• 2.2 新丰江水库大坝强震监测概况14-16
• 第三章 新丰江水库大坝强震动台阵数据处理16-28
• 3.1 新丰江水库大坝的发电时间的推算16-19
• 3.2 新丰江水库大坝的自振频率识别及与水位的变化关系19-27
• 3.3 结论27-28
• 第四章 新丰江水库大坝有限元分析28-40
• 4.1 新丰江水库大坝的几何参数和材料参数28-29
• 4.2 新丰江水库大坝的建模过程29-31
• 4.3 新丰江水库大坝的静力分析31-32
• 4.4 动水压力的施加32-33
• 4.5 新丰江水库大坝的反应谱分析33-35
• 4.6 新丰江水库大坝的动力时程分析35-38
• 4.7 反应谱分析与动力时程分析结果对比38-39
• 4.8 结论39-40
• 第五章 新丰江水库大坝坝体破裂面及传递函数研究40-52
• 5.1 新丰江水库大坝强震动台阵数据的选取和处理40-43
• 5.2 新丰江水库大坝坝体破裂面及传递函数研究43-47
• 5.3 新丰江水库大坝坝体破裂面及傅里叶谱研究47-50
• 5.4 结论50-52
• 第六章 结论与展望52-54
• 6.1 结论52
• 6.2 展望52-54
• 参考文献54-56
• 致谢56-58
• 作者简介58

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