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地震动强度影响的混凝土拱坝结构动力响应指标研究方法技术

技术编号:41507085 阅读:22 留言:0更新日期:2024-05-30 14:47
本发明专利技术提供一种地震动强度影响的混凝土拱坝结构动力响应指标研究方法,采用耐震时程分析法根据设计反应谱合成十组三向耐震时程加速度曲线,并开展拱坝在不同峰值地震动下的非线性时程分析,评估不同峰值加速度下拱坝的抗震性能。统计分析不同地震动强度下损伤、位移、以及横缝开度等结构动力响应指标,揭示高拱坝在复杂荷载工况下的损伤破坏程度、以及横缝开合情况,对比分析不同动力响应随地震动强度的敏感性,着重研究混凝土高拱坝各地震动力响应指标之间的相关性与离散性,并基于与损伤体积比相关性较好的变形指标建立多变量拱坝损伤预测模型,为我国西部地区混凝土高拱坝的抗震设计与薄弱部位加固等提供参考。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种考虑地震动强度影响的混凝土拱坝结构动力响应指标研究方法,属于水工结构工程抗震安全分析与响应指标研究领域,涉及随机强震下水工结构工程地震响应的高效数值计算分析,以及响应指标的数学统计性规律研究。


技术介绍

1、高拱坝的抗震分析是其设计、施工以及正常运行中面临的关键问题,也是水工结构工程师们关注的重点问题。

2、在拱坝的抗震性能分析中,数值模拟分析方法能够考虑地震动的特性,计算不同设计工况下混凝土坝结构动力响应,为混凝土坝地震响应研究奠定了坚实的基础。耐震时程分析(eta)法基于时间的动态推覆分析过程,通过预先设计的动力激励计算分析结构的损伤程度和区域,高效获取结构从弹性至塑性甚至破坏的全过程动力响应。相比于其他数值分析方法,该方法在考虑不同地震动强度特性的基础上,显著降低计算耗时,对于综合考虑地震动随机性、强度特性的大型多场耦合水工结构工程的动力分析计算十分有效。在拱坝的数值分析中,需要考虑的因素(例如,坝体–地基动力相互作用、横缝接触非线性和材料非线性等)较多且复杂,强震下混凝土坝的非线性动力行为及损伤模式更为复杂,各种指标之本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种地震动强度影响的混凝土拱坝结构动力响应指标研究方法,其特征在于,步骤如下:

2.如权利要求1所述的地震动强度影响的混凝土拱坝结构动力响应指标研究方法,其特征在于,步骤S1中,建立三维拱坝–坝基系统有限元模型,其由混凝土双曲拱坝、辐射阻尼基岩两部分组成,拱坝坝体部分包含30个横缝,并将坝体分为31个坝段。

3.如权利要求1所述的地震动强度影响的混凝土拱坝结构动力响应指标研究方法,其特征在于,步骤S1中,采用附加质量方法模拟坝体–库水的相互作用,从而计算动水压力。

4.如权利要求1所述的地震动强度影响的混凝土拱坝结构动力响应指标研究方法,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种地震动强度影响的混凝土拱坝结构动力响应指标研究方法,其特征在于,步骤如下:

2.如权利要求1所述的地震动强度影响的混凝土拱坝结构动力响应指标研究方法,其特征在于,步骤s1中,建立三维拱坝–坝基系统有限元模型,其由混凝土双曲拱坝、辐射阻尼基岩两部分组成,拱坝坝体部分包含30个横缝,并将坝体分为31个坝段。

3.如权利要求1所述的地震动强度影响的混凝土拱坝结构动力响应指标研究方法,其特征在于,步骤s1中,采用附加质量方法模拟坝体–库水的相互作用,从而计算动水压力。

4.如权利要求1所述的地震动强度影响的混凝土拱坝结构动力响应指标研究方法,其特征在于,步骤s2中,采用耐震时程分析法,通过一次地震动的加载,获得不同地震动幅值水平下的坝体结构动力响应;设定目标反应谱,通过耐震时程分析法的无约束优化过程,根据预先设定的目标谱合成具有随机特性的十组三分量耐震时程加速度曲线。

5.如权利要求1所述的地震动强度影响的混凝土拱坝结构动力响应指标研究方法,其特征在于,步骤s3中,基于三维粘弹性人工边界方法编制地震波动程序,将有限元模型边界节点处输入的加速度时程...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐舒桐刘佳旺
申请(专利权)人:大连大学
类型:发明
国别省市:

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