碾压混凝土重力坝抗震安全评价及坝基稳定分析研究

来源 :三峡大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:axun2010
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  随着全球环境意识和可持续发展要求的日益增强,水电能源的开发利用为社会经济发展所急需,并且已成为我国基础设施建设中不可或缺的重要组成部分。但水电能源建设中的大坝一旦遭受强震毁坏,溃坝导致的人为洪峰对下游造成的次生灾害远比工程本身的损失更严重,尤其是梯级龙头水库,其地震灾变导致的次生灾害后果更是不堪设想。因此,大坝的抗震安全直接关系到下游广大地区工农业生产和人民生命财产的安全,具有极其重要的意义。本文就是这样一个背景下,做了一些研究工作:   (1)百米级高坝的计算方法与是否考虑地基作用对计算结果的重要影响,本文针对此问题,以Koyna坝为例进行了对比分析,结果表明对于百米级的重力坝,拟静力法不能够反应坝体的动应力分布规律,而振型分解反应谱法能够反应其动应力分布规律,且在重力坝动力分析中应该考虑坝基与坝体的相互作用。   (2)目前碾压混凝土重力坝的安全评价存在较多争议,本文在查阅相关文献的基础上,建议采用应力指标和损伤指标依据现有材料动态特性试验资料,基于概率极限状态设计原则来综合评价的大坝抗震性能。在分析总结安全系数时程曲线的评判标准的基础上,提出了以累计作用时间为评判标准的改进的最小平均安全系数和时段安全系数的评价方法。基于对刚体极限平衡法的岸坡坝段抗滑稳定分析,建议对折面型坝基建基面的稳定分析的有限元成果采用正应力和剪应力进行整体安全稳定评价。   (3)结合工程实例,以ABAQUS软件为计算核心,对DHQ水电站碾压混凝土重力坝泄洪底孔坝段进行了三维有限元静动力分析,并考虑了碾压混凝土因其施工工艺造成的层面问题,对其进行了抗震安全进行了综合评价。其中,采用混凝土弹塑性损伤本构模型对坝体进行了非线性动力分析,得出了坝体在地震作用下的损伤过程。对坝基稳定性进行了动力分析,绘制了安全系数时程曲线,并对其进行坝基抗震稳定安全性评价。
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