面板坝大型振动台模型试验与动力分析PDF电子书下载

目录 1

序 1

前言 1

第1章　绪论 1

1.1　研究现状及发展趋势 1

1.1.1　动力分析方面 1

1.1.2　模型试验方面 2

1.2　研究目标、内容和技术路线 3

参考文献 5

第2章　大型振动台模型试验 6

2.1　模型设计和制作 6

2.1.1　黑泉水库面板坝设计情况 6

2.1.2　大型振动台主要特性、参数及设备性能简介 8

2.1.3　面板坝振动模型的一般相似律 9

2.1.4　面板坝振动台土石料模型的相似律 14

2.1.5　模型设计 20

2.1.6　模型制作 21

2.2　振动台模型试验 25

2.2.1　试验方案和模型尺寸 25

2.2.2　试验测试 33

2.3　结语 38

参考文献 39

第3章　面板坝模型的动力特性 40

3.1　试验分析原理 40

3.2　三维整体模型的基本试验结果 41

3.3　二维断面模型的基本试验结果 47

3.4　影响模型坝动力特性的几个因素 51

3.4.1　先期振动 51

3.4.2　坝体填筑密度 54

3.4.3　激励波类型 55

3.4.4　激励波幅值 57

3.4.5　多向振动输入 60

3.4.6　坝肩端部约束 60

3.5　三维整体模型试验结果确定土石料动力参数 61

3.6　原型面板坝动力特性的推算 62

3.7　结语 64

参考文献 65

第4章　面板坝模型的地震动力反应性状 66

4.1　加速度反应 66

4.1.1　三维整体模型的基本试验结果 66

4.1.2　二维断面模型的基本试验结果 70

4.1.3　影响加速度反应的几个因素 75

4.2　面板的应变和应力反应 82

4.2.1　三维整体模型的基本试验结果 82

4.2.2　二维断面模型的基本试验结果 86

4.2.3　影响面板应变和应力的几个因素 89

4.2.4　原型坝面板的应变和应力反应 98

4.3　面板坝的位移、破坏及抗震性能 100

4.3.1　地震残余变形的试验结果和分析 100

4.3.2　模型坝的破坏 104

4.3.3　面板坝的抗震性能 106

4.4　结语 107

参考文献 109

第5章　面板坝三维等效线性分析方法的模型验证 110

5.1　计算程序与计算参数 110

5.1.1　计算程序与计算方法 110

5.1.2　计算参数 112

5.2　二维断面模型的计算分析 113

5.2.1　计算模型的端部约束条件 114

5.2.2　接触面单元的作用及其参数的影响 116

5.2.3　模型的计算结果与比较分析 119

5.3.1　计算的基本条件与主要结果 126

5.3　三维整体模型的计算分析 126

5.2.4　小结 126

5.3.2　系统的基本频率 128

5.3.3　加速度的放大倍数 130

5.3.4　坝体的应变与应力 136

5.3.5　小结 140

5.4　结语 141

参考文献 143

第6章　黑泉水库面板坝的动力反应分析与安全评价 144

6.1　有限元静力计算 144

6.1.1　计算程序与计算方法 144

6.1.2　计算参数 148

6.1.3　计算结果及分析 149

6.1.4　与观测资料的比较 151

6.2　有限元动力计算 154

6.2.1　计算参数 154

6.2.3　计算结果及分析 156

6.2.2　设计地震动 156

6.3　坝体安全评价 172

6.3.1　坝坡的抗震稳定分析 172

6.3.2　混凝土面板的强度校核 174

6.3.3　坝基砂砾料的抗震安全评价 174

6.4　结语 175

参考文献 176

第7章　面板坝三维真非线性动力反应分析方法与验证 177

7.1　面板坝动力反应分析的研究进展与发展趋势 177

7.2　面板坝三维真非线性有效应力地震反应分析方法 179

7.2.1　土石料本构模型的确定 179

7.2.2　单元型式以及接触面和接缝的模拟 183

7.2.3　振动孔隙水压力 186

7.2.4　考虑孔隙水压力扩散和消散的有效应力有限元方程 187

7.2.5　动力反应分析方法的算法和步骤 191

7.2.7　残余变形模式 192

7.2.6　关于动水压力 192

7.2.8　抗震稳定性分析 195

7.3　典型坝例的地震反应分析及相关研究 197

7.3.1　黏土心墙砂壳坝算例 197

7.3.2　面板堆石坝算例 200

7.3.3　有关三维真非线性有效应力地震反应分析的若干结论 203

7.4　分析方法的模型试验验证 204

7.4.1　三维整体模型坝的计算模型及网格划分 204

7.4.2　动力分析计算结果与对比分析 206

7.4.3　对比验证及小结 207

7.5　结语 209

参考文献 211

第8章　紫坪铺面板坝三维真非线性有效应力地震反应分析与评价 214

8.1　工程概况 214

8.2　单元剖分及计算参数 214

8.4.1　加速度反应 218

8.3　输入地震波 218

8.4　地震反应计算结果 218

8.4.2　堆石应力反应及坝体单元抗震安全系数 220

8.4.3　面板应力反应及接缝位移 221

8.4.4　坝基覆盖层液化可能性 221

8.4.5　坝体地震残余变形 223

8.4.6　面板及下游坡的抗震稳定性 223

8.5　结语 224

参考文献 226

第9章　研究成果与结论 227

9.1　主要成果 227

9.2　主要结论 228

9.2.1　关于面板坝抗震设计方法 228

9.2.2　关于地震反应性状及抗震工程措施 229

9.3　有待进一步研究的问题 229