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《混凝土重力壩的地震響應(yīng)分析_傅玉勇》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第21卷第1期自然災(zāi)害學(xué)報Vol．21No．12012年2月JOURNALOFNATURALDISASTERSFeb．2012文章編號:1004－4574(2012)01－0123－05混凝土重力壩的地震響應(yīng)分析傅玉勇(天津大學(xué)建筑工程學(xué)院，天津300072)摘要:進行了某混凝土重力壩在多遇和罕遇地震荷載作用下的二維地震響應(yīng)分析，比較了水位條件對大壩動力響應(yīng)的影響。研究表明，在多遇地震荷載作用下，大壩應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系基本處于彈性狀態(tài)，在罕遇地震荷載作用下，最大地震動位移出現(xiàn)在大壩上側(cè)，隨著水位的上升，大壩上側(cè)的位移和壩踵處動應(yīng)力逐漸
2、減小，而下游壩面折坡處的動應(yīng)力基本不變。關(guān)鍵詞:混凝土重力壩;地震響應(yīng);多遇地震;罕遇地震;水位中圖分類號:TU4文獻標志碼:ASeismicresponseanalysisofaconcretegravitydamFUYuyong(SchoolofCivilEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract:Two-dimensionalseismicresponsesofaconcretegravitydamunderactionoffrequentandra
3、reearth-quakeswereanalyzedandinfluencesofwaterlevelconditionsondynamicresponseofthedamwerecompared．Theresultsshowthatunderthefrequentearthquakeloadthestress-strainrelationshipisbasicallyinelasticdeformationphase，whileundertherareearthquakeload，maximumseismicdisplacem
4、entoccursatthetopofthedam，andwiththeincreaseofwaterlevel，displacementattopofthedamanddynamicstressatthedamheeldecrease，andstressattheoffslopeofthedamchangesslightly．Keywords:concretegravitydam;seismicresponse;frequentearthquakeload;rareearthquakeload;waterlever［1］我國是
5、一個多地震國家，自20世紀初以來，全世界發(fā)生的7級以上強震中，中國占35%，強震給人類造成的災(zāi)難是巨大的，特別對于高壩大庫，萬一遭受嚴重震害，其后果不堪設(shè)想?；炷林亓问且环N常見［2］壩型，我國西北、西南部強震活動區(qū)建設(shè)有大量混凝土壩，研究高烈度區(qū)混凝土重力壩的抗震性能和規(guī)律［3－7］對于水利工程建設(shè)具有重大意義。ABAQUS是一套功能強大的工程模擬有限元軟件，其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題，能模擬結(jié)構(gòu)(應(yīng)力/位移)分析、熱傳導(dǎo)分析、質(zhì)量擴散分析、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析(流體滲透/應(yīng)力
6、耦合分析)等諸多工程問題。本文以某大型混凝土重力壩為例，利用ABAQUS有限元軟件分析了大壩在多遇和罕遇地震荷載作用下的二維地震動響［8］應(yīng)，根據(jù)2010抗震規(guī)范，本文抗震設(shè)防等級為7度半，時程分析所用地震加速度時程曲線的最大值應(yīng)調(diào)幅為55Gal和310Gal，分別對應(yīng)于多遇地震和罕遇地震。大壩的抗震問題是一個壩－水－地基系統(tǒng)耦合問收稿日期:2011－07－06;修回日期:2011－10－21基金項目:天津市科技創(chuàng)新專題研究項目(07FDZDSF02100)作者簡介:傅玉勇(1975－)，男，博士，主要從事巖土動力學(xué)研究．E-m
7、ail:earth0101@163．com·124·自然災(zāi)害學(xué)報第21卷題，大壩上游水位也時常變化，因此有必要研究不同水位條件下的大壩抗震性能，本文重點研究了在罕遇地震荷載作用下不同水位對大壩地震動力響應(yīng)的影響。1計算模型及分析圖1是混凝土重力壩的剖面示意圖，壩體高110m，基底寬75m，并假定壩體迎水面鉛直。壩體混凝土3彈性模量為31．027GPa，泊松比為0．15，密度為2643kg/m，剪脹角為36．31°，其初始受壓屈服應(yīng)力、極限［9］受壓屈服應(yīng)力和拉伸破壞應(yīng)力分別為13．0MPa，24．1MPa和2．9MPa。假定地基
8、為剛性，利用ABAQUS中一階縮減積分平面應(yīng)力單元(CPS4R)對模型進行離散，選取天津波南北向地震記錄和上下地震記錄作為施加在基底的水平向和豎向地震激勵，對多遇地震將入射波加速度幅值調(diào)為55Gal，對罕遇地震將入射波加速度幅值調(diào)為310Gal，其中，調(diào)幅后的多
