基于損傷塑性的水電站廠房地震響應分析研究.pdf

1、中國的水電建設取得了舉世矚目的輝煌成就，但水能資源分布同高烈度設防區(qū)高度重合的現(xiàn)狀使得大量重要水工建筑物暴露在了強震的威脅之下，因此必須重視有關水工建筑物抗震的研究。水電站廠房是水電生產(chǎn)的核心部位，其上、下部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剛度差異明顯，地震動響應規(guī)律及抗震性能明顯區(qū)別于大壩、進水塔等，且有關它的地震動響應分析研究進展明顯滯后于其它建筑物，因此更應加快、加深該方面的研究進度，為水能資源的合理、安全開發(fā)打下堅實的理論基礎。本文以混凝土損傷塑性

2、本構(gòu)為基礎，通過有限元數(shù)值模擬、多因素耦合建模，開展了針對水電站廠房的地震響應研究，其主要工作包括：（1）總結(jié)了當前水電站廠房地耬動響應分析的主要方法并比較其優(yōu)缺點，同時研究和討論了ABAQUS軟件內(nèi)置混凝土損傷塑性本構(gòu)的原理及損傷因子的確定方法；（2）針對采用結(jié)構(gòu)前兩階自振頻率確定Rayleigh阻尼系數(shù)的方法難以獲得廠房合理地震動響應的問題，本文提出了將振型參與質(zhì)量最大的兩階振型確定為對結(jié)構(gòu)動力反應有顯著貢獻的階次并依此確定阻尼系數(shù)

3、的方法，構(gòu)造出適合于水電站廠房地震動響應時程分析的Rayleigh阻尼模型；（3）鑒于粘彈性邊界在實際應用中的實現(xiàn)過程太過繁復，本文成功建立了可以考慮遠域地基輻射阻尼效應的無限元邊界地苡動輸入分析模型，同時基于Python語言對ABAQUS軟件進行了二次開發(fā)，完成了“一鍵”式加載，極大簡化了該方法的前處理過程，并經(jīng)算例驗證能夠滿足工程精度要求：（4）基于本文提出的Rayleigh阻尼模型構(gòu)造方法和無限元邊界地震動輸入方法，同時考慮混凝土