有纵缝的高混凝土重力坝动力模型试验研究

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1、分类号密级ＵＤＣ编号中？水剩水电科嗲蚵究淀学位论文有纵缝的高混凝土重力奴动力模型试验研究学位类别工学博士学科专业水工结构工程研究生谭立立指导教师胡晓教高张艳红教高中国北京二零一八年五月分类号密级ＵＤＣ编号？中？水剩水电科營所究淀学位论文有纵缝的高混凝土重力坝动力模型试验研究学位类别工学博士学科专业水工结构工程研究生谭立立指导教师胡晓教高张艳红教高中国北京二零一八年五月ＤｎａｍｉｃＭｏｄｅｌＴｅｓｔ

2、ｓｏｆＨｉｈＣｏｎｃｒｅｔｅＧｒａｖｉｔＤａｍｙｇｙｗｉｔｈＬｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌＪｏｉｎｔｓＤｅｇｒｅｅＧｒａｄｅ：ＤｏｃｔｏｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭａｏｒ：ＨｄｒａｕｌｉｃＳｔｒｕｃｔｕｒｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎｊｙｇｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＴａｎＬｉｌｉＳｕｅｒｖｉｓｏｒ．．Ｈｕｐ：Ｐｒｏｆ＆ＳｅｎｉｏｒＥｎｇｘｉａｏＰｒｏｆ．＆ＳｅｎｉｏｒＥｎｇ．ＺｈａｎｇＹａｎｈｏｎｇＭａ２０１８ｙ，ＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａ

3、ｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩＷＨＲＢｅｉｉｎＣｈｉｎａ（），ｊｇ，图书分类号码密级１ＵＤＣ博士学位论文有纵缝的高混凝土重力坝动力模型试验研究指导教师胡晓教授级高工硕士中国水利水电科学研究院副导师张艳红教授级高工硕士中国水利水电科学研究院申请学位级别工学博士专业名称氷工结构工程论文提交日期２０１８年４月１０日论女答辩日期２０１８年５月３０日学位授予单位和日期中国水利水电科学研究院答辩委员会会主席钱稼茹评阅人王克海赵作周刘小生邢

4、义川２０１８年５月３０日关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国水利水电科学研宄院或其它教育机构的学位或证书等而使用过的材料。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：Ｍｉｔ｛月年ｊ：日中国水利水电科学研宄院学位论文摘要高混凝土重力坝在地震作用下的安全性能是工程中十分关心的

5、问题。对于大体积坝，由于断面尺寸较大，往往存在施工纵缝。高混凝土重力坝纵缝接触面抗拉强度相对较低，地震作用下容易拉伸损伤并影响坝体的应力分布，从而威胁大坝的整体性和抗震性能１８５ｍ的混凝土重力坝为研究对象，。本文以中国已建的有两条纵缝且高程为用振动台开展了弹性模型动态响应试验研究和动力破坏模型试验研究。其目的是探讨重力坝纵缝的存在对大坝动力特性和强震下的坝体动应变、加速度、动位移等动态响应的影响，以及坝体在损伤阶段的开裂和裂缝延展模式，主要内容如下：一（１）对高混凝土重力坝的整体模型条纵缝模型以及两条纵缝模型进

6、行了振动、台试验，。试验结果表明：纵缝的存在使大坝频率明显降低并改变了重力坝坝体的应变响应分布规律，。无纵缝时，坝体头部是动拉应变值最大的位置；考虑坝体纵缝后，坝体最大拉应变值位于缝Ｉ底部坝体头部动应变值降低。纵缝使下游面坝体中部平台处的加速度明显增加，但却抑制了坝顶的加速度放大效应。单缝坝体模型的顶部相对动位移比整体模型小，而双缝坝体的顶部动位移却明显大于单缝和无缝坝体。（２）为了使模型试验能够模拟混凝土大坝在强震时的动力破坏全过程，要求模型１试验的应变比尺尽量为，且材料的应力应变关系曲线与原型混凝土基本相似

7、。本文一研发了种微粒砂浆混凝土作为模型材料，力学性能试验结果表明其抗拉强度、抗压强度、弹性模量、泊松比等主要物理性能与原型混凝土保持了良好的相似关系。从而使大坝动力模型试验能较好的模拟原型在强震作用下发生震害的裂缝部位、走向以及裂缝的扩展范围等损伤过程。（３）以研发的微粒砂浆混凝土为模型材料，制作了有两条纵缝的高混凝土重力坝：模型，并开展了振动台动力破坏模型试验。试验结果表明与重力坝整体模型开裂主一要集中在坝体头部附近这破坏方式不同，有纵缝大坝的开裂从纵缝Ｉ上端开始，并随着地震作用向下游面折坡中部发展，下。

8、坝体开裂时游面折坡是最大拉应变值出现的部位。（４）对混凝土重力坝原型的二维模型进行了数值分析，在数值模拟中探讨了静水压力施加与否对有纵缝大坝的地震动态响应的影响规律，并从拉伸损伤模