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动态循环荷载下大坝混凝土拉压转换损伤本构模型构建及影响研究 总被引:1,自引:0,他引:1
目前混凝土坝抗震安全评价中,对于动态循环荷载下大坝混凝土损伤本构模型中从受拉状态向受压状态转变过程(拉压转换)中的混凝土弹性模量变化,一般都基于商用软件ABAQUS的"单边效应"假设,认为混凝土弹性模量立即恢复为初始弹性模量。上述假设的合理性缺乏试验验证,直接影响混凝土坝抗震安全评价的可靠性。通过对全级配大坝混凝土拉压转换全过程试验成果的观察分析,发现混凝土从受拉状态进入受压状态后弹性模量并非立即恢复为初始弹性模量,而是由损伤后弹性模量连续渐进恢复至初始弹性模量,期间原有的受拉残余应变在压应力作用下迅速减小到较小数值,因此ABAQUS的"单边效应"假设并不符合实际情况。本文以全级配大坝混凝土拉压转换全过程试验成果为基础,提出受拉损伤发生后,拉压转换时受压应力应变关系采用双折线模型的思路,据此推导了相应的应力-应变关系解析表达式,构建了更接近混凝土拉压转换时真实状况的本构关系数值模型。通过实际工程的计算分析,发现常用的受压弹性模量立即恢复为初始弹性模量的损伤本构模型过高估计了坝体刚度,可能带来偏于不安全的评价结果。 相似文献
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高拱坝-地基体系整体稳定概率地震风险分析 总被引:3,自引:3,他引:0
为了进行高拱坝的地震风险分析,引入幂指数函数的形式来描述地震危险性曲线,结合概率地震需求模型和地震易损性曲线函数,推求了概率地震风险分析解析函数。基于此,以实际工程为例,开展了高拱坝-地基体系整体稳定概率地震风险分析。在概率统计框架下,以高拱坝-地基系统整体抗震稳定安全评价为研究目标,在考虑坝基岩体内控制性滑动块体滑裂面力学参数不确定性基础上,构建了概率地震风险分析模型,得到了基于残余滑动位移的高拱坝-地基体系年超越概率曲线。从而给出了设计基准期限内,高拱坝-地基体系整体地震稳定达到不同性能水平的概率,为其在极限地震下的抗震安全评价提供依据,同时为现有基于准则的混凝土坝抗震安全决策转向基于风险概率的安全决策提供科学依据。 相似文献
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本文基于美国陆军工程师兵团EM 1110-2-6053中提出的水工建筑物抗震性能需求能力比(DCR,demand to capacity ratio)评价方法,对某水电站沉砂池综合抗震性能进行了评价。结果表明,在OBE下,沉砂池右边墙的抗剪性能、抗弯性能、抗滑动稳定和抗倾覆稳定性均能满足设计要求。而在MDE下,尽管沉砂池截面抗弯性能良好,但其右边墙的抗剪性能难以满足设计要求,需要对结构断面或配筋进行调整;且其可能发生滑动失稳和倾覆失稳破坏,需要进一步开展非线性动力分析。 相似文献
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基于动接触力法的拱坝坝肩抗震稳定有限元分析 总被引:8,自引:2,他引:6
本文提出了应用基于动接触力方法的显式有限元技术进行拱坝坝肩抗震稳定分析的新思路,给出了相关公式。新的分析方法,将坝肩岩体、地基、坝体和库水作为一个统一体系进行动力分析计算,能有效地考虑坝肩可能滑动块体与坝体的动力相互作用,较真实地反映拱坝和坝肩受到地震作用的实际状态,并对小湾拱坝坝肩震稳定进行了分析研究。结果表明:在设计正常水位情况,小湾拱坝的地震作用超载安全系数约为1.3;在设计地震作用下,小湾拱坝的“降强安全系数”仅为2.58,而仅考虑静载作用时,即使以拱坝坝端应力不超过静态抗拉强度作为达到极限状态的工程判别定量标准,其坝肩的静态“降强安全系数”也高达4.0以上。因此,地震的作用使安全系数有较大降低。小湾拱坝坝肩抗震稳定是安全的,但安全裕度不高。 相似文献
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为了开展高拱坝-地基体系整体稳定地震易损性分析,从坝肩潜在滑块滑动失稳破坏模式出发,综合考虑了地震动和材料参数的不确定性,采用增量动力分析方法(Incremental Dynamic Analysis,IDA),开展了基于概率统计框架的1000次非线性动力响应分析。分别采用特征点残余滑动位移和滑动面积比作为评价结构响应的性能指标,以地震动峰值加速度(peak ground acceleration,PGA)为地震动强度指标,定量的划分了高拱坝-地基体系的不同性能水平,绘制了地震易损性曲线,并对不同极限状态下的地震易损性进行了评估和分析。结果表明,基于特征点残余滑动位移的IDA曲线可以将高拱坝-地基体系分别划分为局部滑动破坏和整体滑动失稳破坏两个破坏等级;基于滑动面积比的IDA曲线可以划分为轻微滑动破坏、中等滑动破坏和整体滑动失稳破坏三个破坏等级;从而根据高拱坝-地基体系的实际地震需求从概率意义上评判结构所处的破坏状态,为高拱坝的抗震优化设计、加固和维修决策提供科学依据。 相似文献