高拱壩動力模型破壞試驗的數(shù)值補充分析.pdf

1、為緩解能源危機，改善能源結(jié)構(gòu)，我國大力開發(fā)水能資源，在西南部地震高發(fā)區(qū)建設(shè)有很多水利工程，高壩的抗震問題需要特別關(guān)注。動力模型試驗是研究高壩地震反應(yīng)的重要手段，但是受到模型材料以及振動臺尺寸、工作范圍等試驗條件的限制，試驗?zāi)Ｐ团c真實結(jié)構(gòu)存在著很大的差異，試驗結(jié)果與真實結(jié)構(gòu)反應(yīng)間存在一定的誤差。本文針對振動臺試驗的不足，使用數(shù)值模擬計算方法對試驗結(jié)果進行補充分析。
　　首先，在通過振動臺模型試驗研究高拱壩抗震性能時，一般地震波的卓越

2、頻率往往超過了振動臺的有效工作范圍，通常選擇諧波作為試驗輸入激振波。為探討這種簡化方式對于高拱壩動力模型破壞試驗結(jié)果的影響，本文采用數(shù)值計算方法對試驗進行了補充分析。建立與試驗?zāi)Ｐ拖鄳?yīng)的有限元數(shù)值模型，先施加與試驗相同的諧波荷載，將計算結(jié)果與試驗結(jié)果相比較以驗證數(shù)值方法的有效性。再用規(guī)范譜人工波替換諧波進行計算。通過比較不同工況下的計算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)不同地震動輸入條件下，模型損傷區(qū)域的形狀存在差異，但是破壞位置相差不大，說明這種替代方式具有

3、一定的合理性。
　　其次，通過數(shù)值方法模擬帶橫縫拱壩地震波作用下的損傷發(fā)展情況，通過比較不同鍵槽形式模型的損傷分布規(guī)律，對試驗中鍵槽模擬效果進行了評價，發(fā)現(xiàn)試驗中鍵槽模擬效果較好。結(jié)合試驗和數(shù)值計算結(jié)果，對比設(shè)置橫縫前后壩體損傷破壞的情況，發(fā)現(xiàn)橫縫設(shè)置有利于降低壩肩的損傷程度，而使橫縫下部壩基交界處更容易發(fā)生破壞。
　　最后，將試驗結(jié)果向原型推廣。建立與原型壩對應(yīng)的有限元模型，進行相應(yīng)的地震作用損傷分析。將原型計算結(jié)果與模型