基于ABAQUS的高混凝土壩的動力損傷分析.pdf

1、圍繞國家能源戰(zhàn)略部署，一批高混凝土拱壩和高混凝土重力壩即將在水能資源充沛的云南、四川地區(qū)建設(shè)。該地區(qū)處于地震多發(fā)區(qū)，高混凝土壩的抗震安全評價及災(zāi)變過程研究刻不容緩。本文的研究目的是得到拱壩和重力壩兩種常見的混凝土壩型在地震荷載作用下的動力響應(yīng)，并且指出拉伸損傷發(fā)生的部位和裂縫的發(fā)展情況。研究方法基于有限元軟件ABAQUS內(nèi)嵌的混凝土損傷塑性模型，對國內(nèi)某拱壩及重力壩在強(qiáng)烈地震作用下的動力響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了地震全過程拱壩及重力壩拉

2、損傷分布和典型單元的損傷發(fā)展時程，給出了拱壩及重力壩的損傷發(fā)生、發(fā)展過程，并指出了兩種壩型的抗震薄弱部位，為高混凝土壩抗震安全評價提供了一種分析途徑。具體主要內(nèi)容有:
　　(1)簡要介紹論文所用到的理論知識，即有限元基本原理、動力方程的建立以及損傷力學(xué)的基本概念。介紹了ABAQUS內(nèi)嵌的混凝土損傷塑性模型及該模型所用到的輸入?yún)?shù)。
　　(2)以國內(nèi)某拱壩為工程背景剖分形成三維有限元模型，對其進(jìn)行模態(tài)分析，提取振型及拱壩固有頻

3、率，開展線彈性和非線性兩種模型下自重和地震作用組合工況的數(shù)值計算，整理得到頂拱及拱冠梁處的各方向加速度、各方向位移及第一主應(yīng)力包絡(luò)曲線，并對比了兩種本構(gòu)模型得到的結(jié)果變量的包絡(luò)圖。提取地震作用下高拱壩的典型單元的損傷發(fā)展時程，從上下游面、垂直z軸切面、垂直x軸切面三個角度給出了壩體最終的損傷分布情況，探討了高拱壩在地震作用下的裂縫擴(kuò)展過程。
　　(3)建立西部某重力壩的有限元模型，進(jìn)行模態(tài)分析，開展線彈性和非線性兩種模型下自重和地