碾压混凝土重力坝动力稳定非线性分析

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1、碾压混凝土重力坝动力稳定非线性分析3．2．2不同模型对自振特性结果的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯323．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．354不同边界条件下的大坝线弹性动力响应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．364．1结构阻尼的选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．364．2应力响应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．374．3位移响应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．424．3．1绝对位移响应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．424．3。2相对位移响应⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．444．4动力稳定性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．474．4．1抗滑稳定的分项系数法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．474．4．2坝体碾压混凝土层间稳定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．484．43坝基深层抗滑稳定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．504．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．525基于无限元边界的重力坝非线性动力响应分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．535．1材料的弹塑性理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．535．2粘聚力(cohesi

3、ve)模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯565．3非线性模型应力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．595．4非线性模型位移分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．625．5深层抗滑稳定分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．645．5．1分项系数法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯645．5．2强度折减法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．：⋯⋯⋯⋯⋯⋯．655。7本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．676结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯686．1结论⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．686．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．70攻读硕士学位期间发表学术论文情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯75致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．76大连理工大学学位论文版权使用授权书⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯78大连理工大学硕士学位论文1绪论1。1研究背景及意义随着社会经济的发展和进步，能源的消耗和需求将越来越大。水是生命之本，电是经济命脉【11，而水电作为一种可再生的清洁能源，不仅可以满足低碳经济的要求，同时又

5、具有防洪、灌溉、供水、航运等综合效益，具有广阔的开发前景。我国蕴含丰富的水能资源，据最新统计成果，我国常规水电技术可开发量装机容量6．6亿KW，年发电量3．0万亿KWh(约占全球水电的19％)，已经成为世界第一的水电大国。在过去的几十年里，我国水利水电事业得到了蓬勃的发展，坝工技术包括混凝土重力坝技术得到了长足的进步。据统计，已建和在建的坝高100m以上的大中型水电站中，混凝土重力坝约占50％E2】；碾压混凝土重力坝(RCC)因其水泥用量少、施工速度快、工期短、造价低，目前得到了迅速的发展并有所创新。据统计，我国已建RCC重力坝52座，在建30座，我国的R

6、CC重力坝技术已经达到了世界先进水平。重力坝是我国大坝建设中的主要采用的坝型，具有失事率低、安全可靠、对岩基要求低、施工技术简单等显著优点，在国内外被广泛采用【3】。我国的三峡、龙滩、官地等大坝以及世界上著名的巴西伊泰普工程和美国大古力坝，均采用了混凝土重力坝的形式。即使重力坝具有安全可靠的特点，但鉴于大坝多是影响国民经济和生命安全的重要工程，一旦失事会对下游地区经济建设和人民生命财产造成毁灭性的灾害，所以对大坝安全必须给予高度重视。我国东濒环太平洋地震带，西部和西南邻近欧亚地震带，是世界上地震活动最频繁的地区之一。根据能源战略部署，我国已经规划建立了十三

7、大水电基地，其中将在地处西南的怒江、澜沧江、金沙江等区域建设一批200m至300m级的大坝和超高大坝，多数大坝的设计地震加速度已经突破了现行抗震规范的范畴【4J。所以研究大坝的地震响应，做好大坝抗震安全设计对科研和工程实际均具有现实意义。重力坝及其地基系统是一个复杂的空间结构，具有高度复杂的非线性，结构在地震作用下的响应受结构一地基一库水等联合因素的影响。从结构地基相互作用角度而言，地震动的输入方式以及地基边界的选取，在很大程度上决定了大坝在地震作用下的响应结果；从材料的角度而言，坝体混凝土是一种各向异性的高度非线性材料，坝基岩体当中也包含各种产状的裂隙、

8、节理、软弱夹层等软弱结构面，极大地影响着大坝的动力稳定性，各种材料