水利水電工程邊坡抗震穩(wěn)定分析研究

【摘要】：在水利水電工程的建設(shè)和運(yùn)行中,大多涉及邊坡的穩(wěn)定問題,大型工程中的高陡邊坡問題更加突出,邊坡特別是近壩邊坡的失穩(wěn),可能會(huì)導(dǎo)致大壩的功能喪失,甚至有產(chǎn)生潰壩的風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)有的高壩大庫(kù)大多建設(shè)于西部地區(qū),而西部地區(qū)是我國(guó)的主要地震區(qū)。因此,進(jìn)行地震作用下水利水電工程邊坡的穩(wěn)定性分析十分必要。本文擬借助于有限元分析軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,并結(jié)合具體工程實(shí)例,對(duì)邊坡地震反應(yīng)分析方法、邊坡地震動(dòng)輸入機(jī)制等方面存在的一些問題進(jìn)行深入分析和研究,為以后的邊坡抗震穩(wěn)定分析提出可供選用的方法。本文主要內(nèi)容包括：(1)提出基于無反射邊界的地震動(dòng)輸入機(jī)制。利用大型通用有限元程序ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行邊坡動(dòng)力計(jì)算,選取其中的無反射邊界模擬無限地基的輻射阻尼效應(yīng),并提出基于該邊界的自由場(chǎng)地震動(dòng)輸入方法,該方法能夠與ANSYS/LS-DYNA程序?qū)崿F(xiàn)無縫連接。(2)提出基于強(qiáng)度折減原理的有限元方法。選用Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則模擬材料的屈服特性,并提出將該方法與極限平衡方法結(jié)合進(jìn)行邊坡的穩(wěn)定性計(jì)算。給出該有限元方法在街需水電站邊坡抗震穩(wěn)定分析中的應(yīng)用,并與極限平衡法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,進(jìn)一步證明了該方法的可行性。(3)白鶴灘水電站左岸邊坡動(dòng)力模型試驗(yàn)研究。作為邊坡抗震穩(wěn)定分析研究的一個(gè)重要方法,本文對(duì)白鶴灘水電站左岸邊坡振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)的整個(gè)過程進(jìn)行描述,并對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行有限元數(shù)值模擬,特別對(duì)于其中存在的有限元網(wǎng)格剖分、接觸縫面的模擬等問題進(jìn)行深入探討,最后將計(jì)算值與實(shí)測(cè)值比較,并得出較為合理的結(jié)果。 【關(guān)鍵詞】：邊坡 無反射邊界 地震動(dòng)輸入 強(qiáng)度折減 有限元 模型試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)水利水電科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV223
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-22
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 邊坡地震反應(yīng)分析方法研究進(jìn)展10-17
• 1.2.1 極限平衡分析方法10-11
• 1.2.2 基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論的應(yīng)力變形分析11-12
• 1.2.3 基于不連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論的應(yīng)力變形分析12-14
• 1.2.4 Newmark滑塊分析法14-15
• 1.2.5 關(guān)鍵塊理論15
• 1.2.6 模型試驗(yàn)15-16
• 1.2.7 非確定性方法16-17
• 1.3 邊坡地震動(dòng)輸入方式研究進(jìn)展17-19
• 1.3.1 人工邊界理論概述17-18
• 1.3.2 邊坡地震動(dòng)輸入方法概述18-19
• 1.4 本文主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)19-22
• 1.4.1 本文主要內(nèi)容19-20
• 1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)20-22
• 第二章 基于無反射邊界的地震動(dòng)輸入機(jī)制22-39
• 2.1 引言22
• 2.2 地震動(dòng)參數(shù)的確定及地震波人工合成22-25
• 2.2.1 地震動(dòng)參數(shù)的確定22-24
• 2.2.2 地震波人工合成24-25
• 2.3 無反射邊界理論及程序應(yīng)用25-30
• 2.3.1 ANSYS/LS-DYNA簡(jiǎn)介26-27
• 2.3.2 LS-DYNA無反射邊界理論27-29
• 2.3.3 數(shù)值算例驗(yàn)證29-30
• 2.4 基于無反射邊界的自由場(chǎng)輸入理論30-37
• 2.4.1 地震動(dòng)輸入方法31-35
• 2.4.2 地震動(dòng)輸入的程序?qū)崿F(xiàn)35-36
• 2.4.3 數(shù)值算例驗(yàn)證36-37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 第三章 基于強(qiáng)度折減原理的有限元方法39-59
• 3.1 有限元強(qiáng)度折減方法39-41
• 3.1.1 強(qiáng)度折減法原理39-40
• 3.1.2 有限元強(qiáng)度折減方法的實(shí)現(xiàn)40
• 3.1.3 數(shù)值算例驗(yàn)證40-41
• 3.2 有限元方法與極限平衡方法的結(jié)合41-42
• 3.2.1 極限平衡方法原理41-42
• 3.2.2 極限平衡方法與有限元方法的結(jié)合42
• 3.3 街需水電站C_1崩坡積體抗震穩(wěn)定計(jì)算42-58
• 3.3.1 街需水電站C_1崩坡積體簡(jiǎn)介42-45
• 3.3.2 C_1崩坡積體的地震作用45-47
• 3.3.3 有限元計(jì)算分析47-52
• 3.3.4 極限平衡計(jì)算分析52-58
• 3.4 本章小結(jié)58-59
• 第四章 金沙江白鶴灘水電站左岸邊坡動(dòng)力模型試驗(yàn)研究59-89
• 4.1 引言59
• 4.2 白鶴灘左岸邊坡概況59-61
• 4.3 模型試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容及方法61-78
• 4.3.1 模型總體設(shè)計(jì)61-66
• 4.3.2 阻尼邊界66-69
• 4.3.3 地震動(dòng)輸入方法69-77
• 4.3.4 試驗(yàn)方案77-78
• 4.4 試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷挠邢拊?jì)算分析78-88
• 4.4.1 模型的有限元網(wǎng)格剖分78-82
• 4.4.2 LDDA方法簡(jiǎn)介82-83
• 4.4.3 計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的比較83-88
• 4.5 本章小結(jié)88-89
• 第五章 結(jié)論與展望89-91
• 5.1 主要成果和結(jié)論89-90
• 5.2 研究展望90-91
• 附錄91-100
• 參考文獻(xiàn)100-109
• 作者在攻讀碩士期間的科研成果109-110
• 致謝110-111

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

Fuzzy Probabilistic Analysis of Seismic Stability of Coastal Embankment    

不同類別場(chǎng)地地震動(dòng)參數(shù)的計(jì)算分析    李小軍,彭青

ANSYS/LS-DYNA在地震工程中的應(yīng)用    張冬茵,金星,丁海平,孔戈

白鶴灘水電站左岸邊坡抗震分析    張伯艷;李德玉;

有限元網(wǎng)格剖分與網(wǎng)格質(zhì)量判定指標(biāo)    李海峰;吳冀川;劉建波;梁宇兵;

高階流形方法在地下結(jié)構(gòu)桿梁計(jì)算中的應(yīng)用    何躍平;黃俊;朱合華;蔡永昌;丁文其;

冰-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用過程的DDA模擬    張運(yùn)良,李志軍,林皋,王永學(xué),劉君

數(shù)值流形方法覆蓋自動(dòng)剖分算法的幾點(diǎn)改進(jìn)    焦健;喬春生;

一維沖擊損傷應(yīng)力波傳播過程的流形元模擬    張力民;吳愛祥;劉紅巖;

爆破沖擊邊坡穩(wěn)定性非連續(xù)變形分析模擬研究    劉永茜;楊軍;余德運(yùn);

顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料有限覆蓋技術(shù)數(shù)值模擬研究    魏高峰;高洪芬;

鋼結(jié)構(gòu)爆破拆除技術(shù)及其仿真分析初探    胡文軍

爆破拆除鋼結(jié)構(gòu)建筑計(jì)算機(jī)仿真算法及程序?qū)崿F(xiàn)    胡文軍

應(yīng)用DDA方法分析豎井爆振穩(wěn)定問題    劉剛,舒大強(qiáng),姜清輝

數(shù)值流形方法用于巖石爆破數(shù)值計(jì)算的可行性淺析    劉紅巖,張川,楊軍,陳鵬萬

層間水力滲透破壞對(duì)拱壩工作性態(tài)的影響    馮帆;張國(guó)新;劉有志;

施工期裂縫對(duì)拱壩靜動(dòng)力響應(yīng)的影響    張伯艷;李德玉;何建濤;

深厚覆蓋層場(chǎng)地地震反應(yīng)分析研究    楊正權(quán);劉小生;趙劍明;趙軍強(qiáng);陳寧;劉啟旺;

拱壩壩肩抗震穩(wěn)定分析    張伯艷;陳厚群;

膨脹土邊坡穩(wěn)定性非連續(xù)變形分析新方法    林育梁;陳小亮;楊揚(yáng);

數(shù)值流形方法的黏性邊界問題初探    錢瑩;楊軍;

沖擊損傷應(yīng)力波傳播過程的數(shù)值流形方法模擬    劉紅巖;王貴和;趙樂華;周輝峰;馬孝春;

爆破沖擊邊坡穩(wěn)定性DDA模擬研究    劉永茜;楊軍;余德運(yùn);

基于三角形固定網(wǎng)格的數(shù)值流形方法    蘇海東;龔亞琦;謝小玲;

計(jì)算壩體安全系數(shù)的流形元漸進(jìn)破壞法    趙妍;張國(guó)新;彭校初;

大瑞鐵路羅家村隧道地質(zhì)環(huán)境與工程穩(wěn)定性研究    朱超

節(jié)理巖體本構(gòu)模型和其細(xì)觀力學(xué)方法理論研究    肖衛(wèi)國(guó)

建（構(gòu)）筑物爆破倒塌過程的攝影測(cè)量分析    崔曉榮

汶川地震反應(yīng)譜研究    郭曉云

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析理論與錨固設(shè)計(jì)優(yōu)化研究    羅強(qiáng)

巖石類材料的動(dòng)態(tài)斷裂與圍壓下爆生裂紋的實(shí)驗(yàn)研究    楊立云

層狀砂巖巖爆特性實(shí)驗(yàn)研究    聶雯

場(chǎng)地地震波動(dòng)模擬中透射邊界穩(wěn)定性問題研究    楊宇

建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌數(shù)值模擬方法研究    萬福磊

裂隙巖體動(dòng)態(tài)損傷局部化機(jī)理的理論及應(yīng)用    楊海清

降雨條件下膨脹土與土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用研究    李建華

基于粘性土土性機(jī)理分析的邊坡穩(wěn)定性研究    史生志

大冶鐵礦露天采場(chǎng)高陡巖質(zhì)邊坡破壞機(jī)理及穩(wěn)定性研究    曾凱波

基于寧洱地震場(chǎng)地地震動(dòng)反應(yīng)分析    宋智元

石灰?guī)r巖體質(zhì)量分類與抗剪強(qiáng)度取值研究    王建國(guó)

震后損傷框架結(jié)構(gòu)的粘鋼修復(fù)加固研究    曹聰

淺埋暗挖地鐵隧道開挖方案技術(shù)優(yōu)化研究    王鐵男

綿竹市文家溝滑坡過程三維離散元模擬研究    蔣先貴

節(jié)理裂隙巖體爆破數(shù)值模擬研究    王洋

黃土邊坡動(dòng)力響應(yīng)研究    張學(xué)東

Probabilistic Analysis for Seismic Stability of Beach Earth Embankment    

粘彈塑性土層地震反應(yīng)的波動(dòng)分析法    王志良;韓清宇;

Iwan模型用于場(chǎng)址動(dòng)力分析    符圣聰,江靜貝

土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的粘-彈-塑模型    李小軍,廖振鵬

場(chǎng)地地震液化勢(shì)的模糊概率分析    何廣訥,郭瑩,李鳳華,張業(yè)民

典型土層剖面的地震反應(yīng)分析    蘇經(jīng)宇;王廣軍;

動(dòng)接觸問題及其數(shù)值模擬的研究進(jìn)展    劉書,劉晶波,方鄂華

LDDA動(dòng)接觸力的迭代算法    張伯艷;陳厚群;

有限元六面體網(wǎng)格的典型生成方法及發(fā)展趨勢(shì)    呂軍,王忠金,王仲仁

非線性土層地震反應(yīng)分析的一種方法    李小軍

自適應(yīng)有限元網(wǎng)格生成算法研究與應(yīng)用    單菊林

邊坡變形的灰色預(yù)測(cè)模型    蔣剛,林魯生,劉祖德,王釗

邊坡系統(tǒng)演化的開放度研究    黃志全,廖德華,姜彤,王思敬

水化學(xué)作用對(duì)邊坡變形的影響初探    楊昌鍵,李邵軍,趙蔚東,韓艷芬

邊坡變形破壞機(jī)制的底摩擦試驗(yàn)?zāi)M    董云

大型干塢邊坡變形及其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型    關(guān)秦川,張志勇,馮浩

邊坡變形及其失穩(wěn)影響因素分析    李玉鑾;

小灣電站高邊坡的穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)及分析    趙明華;劉小平;馮漢斌;彭文祥;

動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)在公路邊坡防治工程施工中的應(yīng)用    蒲春平;韓龍;

公路邊坡綜合防治和治理對(duì)策分析    何平鋒;

邊坡變形預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)    何習(xí)平;華錫生;何秀鳳;馮小磊;

變形邊坡變形發(fā)展趨勢(shì)的研究    李鐵漢;

高速公路高邊坡變形及其防治對(duì)策    王恭先;張華;

邊坡失穩(wěn)預(yù)報(bào)的新途徑    杜永廉;劉漢東;

黃土高邊坡變形破壞研究——以鳳凰山邊坡為例    吳萍;張駿;趙雄偉;

邊坡系統(tǒng)演化的開放度研究    黃志全;劉漢東;姜彤;

邊坡失穩(wěn)定時(shí)預(yù)報(bào)研究的發(fā)展階段    劉漢東;

邊坡變形及失穩(wěn)的變權(quán)重組合預(yù)測(cè)模型    趙明華;劉建華;陳炳初;劉代全;

邊坡分類體系及其與穩(wěn)定性關(guān)系探討    宋桂龍;裴大偉;孟強(qiáng);喬領(lǐng)新;韓烈保;

某高邊坡變形破壞機(jī)制及整治對(duì)策探討    鄧輝;巨能攀;涂國(guó)祥;

陜北某電廠Ⅲ區(qū)邊坡變形機(jī)制分析    程?hào)|幸;劉厚健;劉志偉;鄢治華;

技術(shù)創(chuàng)新帶來露天開采“新春”    汪斌

為了中國(guó)西南部的“穩(wěn)定”    黃寰

巖質(zhì)邊坡的地震動(dòng)特性及基覆型邊坡的滑坡成因機(jī)理、穩(wěn)定性判識(shí)、危害范圍評(píng)價(jià)體系的研究    楊長(zhǎng)衛(wèi)

高速公路改擴(kuò)建工程高邊坡開挖過程穩(wěn)定性研究    閆強(qiáng)

庫(kù)岸邊坡多場(chǎng)光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)與穩(wěn)定性評(píng)價(jià)研究    孫義杰

山區(qū)公路邊坡安全評(píng)價(jià)與災(zāi)害預(yù)警研究    林孝松

邊坡在地震力作用下的加卸載響應(yīng)規(guī)律與非線性穩(wěn)定分析    姜彤

北京典型邊坡立地條件類型劃分研究    田濤

壓力分散型錨索加固邊坡效應(yīng)研究    鄭筱彥

勉寧公路沿線邊坡軟巖力學(xué)特性及其穩(wěn)定性研究    張志沛

高邊坡的設(shè)計(jì)與施工    鄭崇坤

邊坡安全性評(píng)估的三維智能信息系統(tǒng)研究    李邵軍

礦山高邊坡變形動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及穩(wěn)定性預(yù)測(cè)    閆帆

降雨對(duì)礦區(qū)膨脹性軟巖邊坡的穩(wěn)定性影響分析    劉青水

高邊坡用全液壓錨固鉆機(jī)改型設(shè)計(jì)    陳文

黃蒿洼邊坡變形破壞機(jī)理與穩(wěn)定性研究    張?chǎng)?/span>

庫(kù)水位驟降對(duì)公路邊坡的穩(wěn)定性研究    晉勇強(qiáng)

邊坡反錯(cuò)變形成因探究及模擬分析    劉暢

滇西南地區(qū)高邊坡抗震性能振動(dòng)臺(tái)模擬試驗(yàn)研究    徐冠軍

國(guó)道318線四川境段典型公路邊坡的處治與評(píng)價(jià)分析    廖慧亮

基于位移信息的邊坡動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)    陳偉明

林草混交根系加固邊坡的機(jī)理研究    賀茜