高拱壩動(dòng)力模型破壞試驗(yàn)的數(shù)值補(bǔ)充分析.pdf

1、為緩解能源危機(jī)，改善能源結(jié)構(gòu)，我國(guó)大力開發(fā)水能資源，在西南部地震高發(fā)區(qū)建設(shè)有很多水利工程，高壩的抗震問題需要特別關(guān)注。動(dòng)力模型試驗(yàn)是研究高壩地震反應(yīng)的重要手段，但是受到模型材料以及振動(dòng)臺(tái)尺寸、工作范圍等試驗(yàn)條件的限制，試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c真實(shí)結(jié)構(gòu)存在著很大的差異，試驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)結(jié)構(gòu)反應(yīng)間存在一定的誤差。本文針對(duì)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的不足，使用數(shù)值模擬計(jì)算方法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充分析。
　　首先，在通過振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究高拱壩抗震性能時(shí)，一般地震波的卓越

2、頻率往往超過了振動(dòng)臺(tái)的有效工作范圍，通常選擇諧波作為試驗(yàn)輸入激振波。為探討這種簡(jiǎn)化方式對(duì)于高拱壩動(dòng)力模型破壞試驗(yàn)結(jié)果的影響，本文采用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行了補(bǔ)充分析。建立與試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖鄳?yīng)的有限元數(shù)值模型，先施加與試驗(yàn)相同的諧波荷載，將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相比較以驗(yàn)證數(shù)值方法的有效性。再用規(guī)范譜人工波替換諧波進(jìn)行計(jì)算。通過比較不同工況下的計(jì)算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)不同地震動(dòng)輸入條件下，模型損傷區(qū)域的形狀存在差異，但是破壞位置相差不大，說明這種替代方式具有

3、一定的合理性。
　　其次，通過數(shù)值方法模擬帶橫縫拱壩地震波作用下的損傷發(fā)展情況，通過比較不同鍵槽形式模型的損傷分布規(guī)律，對(duì)試驗(yàn)中鍵槽模擬效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)中鍵槽模擬效果較好。結(jié)合試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算結(jié)果，對(duì)比設(shè)置橫縫前后壩體損傷破壞的情況，發(fā)現(xiàn)橫縫設(shè)置有利于降低壩肩的損傷程度，而使橫縫下部壩基交界處更容易發(fā)生破壞。
　　最后，將試驗(yàn)結(jié)果向原型推廣。建立與原型壩對(duì)應(yīng)的有限元模型，進(jìn)行相應(yīng)的地震作用損傷分析。將原型計(jì)算結(jié)果與模型