阿海碾壓混凝土重力壩抗震加固措施的試驗(yàn)及數(shù)值研究.pdf

1、進(jìn)入了21世紀(jì)，原油價(jià)格的持續(xù)高漲，作為再生能源之一的水利發(fā)電，為解決我國(guó)可持續(xù)發(fā)展能源的瓶頸問(wèn)題，正發(fā)揮越來(lái)越大的作用。隨著西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略和“西電東送”的實(shí)施，一批高壩在我國(guó)西南部正要或?qū)⒁_(kāi)工建設(shè)，這些工程庫(kù)容高達(dá)數(shù)十億到數(shù)百億立方米，并且大部分處于強(qiáng)烈地震多發(fā)區(qū)，若破壞發(fā)生將帶來(lái)嚴(yán)重的后果。因此，大壩抗震的安全性是我國(guó)大壩設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的問(wèn)題之一。有效的工程措施對(duì)于改善大壩的安全性能，增強(qiáng)其抵御荷載能力等方面可以發(fā)揮很好的作用。

2、r>　　 本文依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“(50679006)深水高壓飽和混凝土多尺度統(tǒng)一本構(gòu)關(guān)系研究及靜、動(dòng)態(tài)模型試驗(yàn)”，以阿海碾壓混凝土重力壩為研究背景，從仿真混凝土的基本性能，振動(dòng)臺(tái)動(dòng)力模型試驗(yàn)和線性有限元定性分析兩方面，對(duì)碾壓混凝土重力壩鋼筋混凝土的抗震加固問(wèn)題進(jìn)行了研究。具體地論文主要研究了以下三方面內(nèi)容：
　　 1、進(jìn)行混凝土壩小縮尺動(dòng)力模型試驗(yàn)時(shí)，研制出滿足相似要求的模型混凝土材料成為問(wèn)題的關(guān)鍵。為了得到模型試驗(yàn)所

3、需要的理想仿真混凝土材料，在電子材料試驗(yàn)機(jī)上對(duì)大連理工大學(xué)研制出的仿真混凝土材料的力學(xué)性能和各種參數(shù)進(jìn)行了較詳細(xì)的研究。對(duì)仿真混凝土進(jìn)行了單向應(yīng)力狀態(tài)下的壓、拉試驗(yàn)，系統(tǒng)地研究了配合比等對(duì)仿真混凝土強(qiáng)度及變形特性的影響。結(jié)合原型混凝土的力學(xué)特性，研究了仿真混凝土的壓、拉本構(gòu)關(guān)系。
　　 2、介紹水工結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型破壞試驗(yàn)的基本相似理論，詳細(xì)論述了阿海碾壓混凝土重力壩模型試驗(yàn)的設(shè)計(jì)。對(duì)阿海試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛽Q算關(guān)系進(jìn)行了探討，分析了影響試驗(yàn)結(jié)

4、果的幾個(gè)主要因素。根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果，采用泊松比、高階模態(tài)、阻尼等多個(gè)修正系數(shù)，綜合運(yùn)用相似定律和有限元分析的修正來(lái)實(shí)現(xiàn)模型試驗(yàn)結(jié)果與原型反應(yīng)間的換算。
　　 3、為了正確選擇反映各階段相似關(guān)系的鋼筋混凝土模擬材料，對(duì)幾種鋼筋混凝土的模擬方法做了深入的研究。通過(guò)仿真混凝土四點(diǎn)彎曲梁試件底部埋入金屬纖維絲模擬混凝土的配筋。綜合多方面效應(yīng)考慮，本方法可以提高仿真混凝土的延性，整體性。根據(jù)荷載—撓度曲線，發(fā)現(xiàn)在彈塑性全過(guò)程階段和普通鋼筋

5、混凝土具有良好相似性?？梢詫⑦@種方法用于大壩配筋抗震措施模型試驗(yàn)。
　　 4、利用水下地震模擬系統(tǒng)，對(duì)阿海碾壓混凝土重力壩擋水壩段、排沙壩段、發(fā)電壩段以及溢流壩段四個(gè)壩段進(jìn)行無(wú)抗震措施和局部配筋抗震措施模型試驗(yàn)。研究局部配筋抗震措施對(duì)壩體起裂加速度、壩體整體性等方面抗震性能的影響。
　　 5、采用以線彈性理論為基礎(chǔ)的混凝土材料模型，利用大型有限元通用軟件ANSYS11．0，并且考慮了地基、庫(kù)水等條件對(duì)壩體的影響，對(duì)針對(duì)阿