导流泄洪底洞进口段抗震及优化分析

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1、摘要论文题目：学科专业：作者姓名：指导教师：导流泄洪底洞进口段抗震及优化分析工程力学田小红何钦象教授签名：l重叁丑签名：i每l嘭下坂地水利枢纽工程是以生态补水和春早供水为主，同时结合发电的大型水利工程，是塔里木河综合治理规划中唯一的山区水利枢纽工程。导流泄洪洞作为水库的导流泄洪建筑，一旦崩溃将使急浪涌波一泄千里，其抗震性能关系到人民生命财产的安全，因此必须研究其稳定性，以保证其有足够的抗震能力。本文参阅国内外有关水工结构抗震的文献资料，建立导流泄洪洞稳定安全计算的理论基础，包括地震反应分析方法、地震波的选取和输入、积分步长和阻尼以及边界条件的处理等问题

2、。由于导流泄洪洞周围地质结构复杂，特别是进口段下部淤泥层较厚，须靠桩柱支撑。为了给结构安全稳定提供正确的计算结果，本文采用有限元方法。桩柱采用2节点线单元模拟，其余岩体采用8节点实体单元模拟，建立了三维有限元模型，在建模过程中使用VADD、VGLUE、VSBV、一VSBW等方法来简化建模过程，提高建模效率。首先用拟静力方法进行计算，得到了结构的应力场和位移场。计算结果表明，在导流泄洪洞进口段拉应力和位移最大，为结构的危险部位，其中最大拉应力接近C25混凝土的极限抗拉强度，但仍在结构允许的范围内，因此结构是安全的。其次，采用谱分析方法和时程分析法对结构进

3、行了动力分析，得到了结构应力和位移随时间变化的规律。计算结果表明最大拉应力超过C25混凝土的极限抗拉强度，但小于C40混凝土的抗拉强度，建议局部采用高标号的混凝土。第三，通过拟静力、动力分析可知，抗震缝和桩基础的设置对进口段应力影响较大，本文采用APDL用户可编程工具，对抗震缝和桩基础的设置进行优化，给出了合理的设计值，为工程设计提供了参考依据。关键词：导流泄洪洞抗震分析；拟静力方法；谱分析；时程分析：优化设计西安理工大学顾士学位论文"13tle：ASEISMATICANALYSISINLETOFDlVERSl0NTUNNELMajor：Enginee

4、ringMechanicsName：XiaohongTIANSupervisor：Prof．QinxiangHEANDOPTIMIZATl0NDESIGNFORAbstractSlgnatuSignatuThewatercontrolprojectof)(iaBanDiinSinkiangisalarge—scalehydropowerproject．11lefunctionofitisecologicwatercompensation．springdroughtsupplywaterandgeneratingelectricity．It’Stheon

5、lyonemountainousareawatercontrolprojectofTarimbasin．1nhecollapseofdiversiontunnelwillresultinfloodwaters．Itsaseismaticabilityinfluencedonsecurityofpeopleandtheirproperties．Sostudies0nitsaseismaticabilityarenecessary．TMspaperestablishedthepostulateofdiversiontunnelstabilityanalys

6、isbasedonaseismaticliteratureofhydraulicstructureinChinaandintheworld．Itscontentsincludedaseismaticanalysismethods，choosingandinputingearthquakewave，integrationstep，damp，boundaryconditionandSOon．Pikfoundationwasneededbecausethegeologiesarounddiversiontunnelwerecomplexandespecial

7、lythesiltlayerunderinletwasthick．ThjspaperusedFEMtogetreasonableresultsofstructure．1me3．Dstructuremodelwas．onstmetedwith2·nodelinearelementforpliesand8-nodesolidelementfortheothersolidstructures．VADD，VGLUE，VSBVandVSBWwereusedtosimplifytheprocessofmodeling．Efficiencywasimproved。F

8、irstly,stressfieldanddisplacementfieldwereobtai