強(qiáng)震作用下土石壩的動(dòng)力反應(yīng)和永久變形分析.pdf

1、中國(guó)水利資源豐富，同時(shí)又是一個(gè)多地震的國(guó)家，有相當(dāng)數(shù)量的土石壩位于高烈度的強(qiáng)震區(qū)，這些大壩壩體是否能夠抵御強(qiáng)震沖擊以及它們?cè)诘卣鹱饔孟碌目拐鹦阅苋绾?，是人們十分關(guān)心的重大工程問(wèn)題，因此開(kāi)展土石壩的抗震研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以位于強(qiáng)震區(qū)的土石壩為研究對(duì)象，利用有限元方法對(duì)強(qiáng)震作用下土石壩的動(dòng)力反應(yīng)特性和地震永久變形進(jìn)行研究，并作出相應(yīng)的分析、結(jié)論和展望。論文具體工作如下：
　　 (1)通過(guò)閱讀大量文獻(xiàn)，論述了各類(lèi)常用的土石壩

2、堆石料靜力和動(dòng)力本構(gòu)模型，總結(jié)了土石壩有限元分析的基本原理和計(jì)算流程。
　　 (2)利用有限元軟件ABAQUS提供的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了三維多重機(jī)構(gòu)模型的UMAT子程序，并且測(cè)試了該程序的計(jì)算精確性和穩(wěn)定性。
　　 (3)結(jié)合工程實(shí)例，利用三維多重機(jī)構(gòu)模型和等價(jià)粘彈性模型對(duì)某瀝青混凝土面板堆石壩進(jìn)行了地震反應(yīng)分析，探討了該壩在強(qiáng)震作用下的動(dòng)力反應(yīng)特性，并對(duì)用兩種本構(gòu)模型計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行了分析比較。結(jié)果表明，用三維多重機(jī)構(gòu)模

3、型和等價(jià)粘彈性模型計(jì)算得到的壩體動(dòng)力反應(yīng)有一定程度的差異，三維多重機(jī)構(gòu)模型能夠比較準(zhǔn)確地模擬堆石料在地震荷載作用下的復(fù)雜應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，其計(jì)算結(jié)果可以更合理地揭示壩體的非線性地震反應(yīng)特性。
　　 (4)論述了基于累積損傷理論的土石壩地震永久變形分析方法，結(jié)合工程實(shí)例對(duì)某土石壩在建狀態(tài)的地震永久變形進(jìn)行了計(jì)算，對(duì)數(shù)值計(jì)算結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值進(jìn)行整理分析，并且對(duì)該大壩竣工后的壩體地震永久變形作出了預(yù)測(cè)分析。結(jié)果表明，在建壩體的壩內(nèi)沉降計(jì)算