双向地震波输入时振动方向对拱坝地震响应的影响

拱坝-地基三维地震响应分析中大多只分析入射地震波在拱坝-地基系统坐标系方向输入时的地震响应,而事实上,垂直入射的剪切波其振动方向是不确定的,地震波动的合理输入对拱坝-地基系统的地震响应分析起着决定性的作用.本文研究了拱坝-地基系统在双向地震波输入时不同振动方向对拱坝-地基系统地震响应的影响.计算结果表明:在双向地震波输入情形时,拱坝位移及应力响应最大值均不是发生在传统方法的横河向或者顺河向,而是与输入地震波相关,所以在研究拱坝-地基三维地震响应时有必要考虑入射地震波振动方向的影响.     

考虑河谷场地效应的拱坝-地基地震响应分析方法研究

正河谷地形对场地地震响应有很大影响,但一般进行拱坝-地基体系动力分析时为方便计算,常常将三维拱坝-地基模型的河谷四周侧边界简化为水平成层半空间来求解自由场(本文称为自由场近似解),这与拱坝-地基体系实际受到的地震作用差别是显而易见的。在拱坝-地基动力相互作用地震反应分析中,包括自由场在内的波动输入处理的合理与否,将直接影响     

多维地震动各方向相关性对拱坝动应力的影响

本文将随机振动的虚拟激励法与拱坝-地基动力相互作用FE-BE-IBE时域模型结合，发展了一个可以考虑多维随机地震动作用下的拱坝动力响应计算模型，并用Monte Garlo方法对模型进行了验证，计算结果表明，地震动分量的相关性对结构的动力响应存在一定影响，合理考虑地震动各方向分量的相关性可以更好地计算实际地震作用下的拱坝动力响应。     

复杂地基上拱坝的抗震试验研究

本文利用复杂地基的地质力学模型,进行了拱坝与地基的抗震性能试验研究,得到的拱坝各阶自振特性与有限单元法的理论分析结果甚为符合。试验表明:规模较大的坝肩断层构造对地基动力响应有一定影响,这种影响表现为断层交会的被切割岩体的动力反应明显增大。     

高拱坝体系整体抗震安全评价方法研究

采用非线性地震波动反应分析方法，将坝体、地基、库水的强震反应本质上作为满足体系中接触面边界约束条件的波传播问题，在时域内以显式有限元方法求解。在不同概率水平的地震波作用下进行高拱坝与地基体系的有限元时程分析，并建议了以坝体位移反应发生突变为依据的拱坝体系整体失稳判断准则，从而建立了进行高拱坝体系整体抗震安全评价的方法，并以小湾拱坝为算例，对其抗震安全度作出初步评价。     

多点输入下大跨输电塔线体系抗震稳定性分析

大跨度输电塔线体系是重要的生命线工程,其稳定性不仅关系到结构的安全,甚至直接影响输电线路的正常运行。由于输电塔线体系跨度较大,因此在对结构进行抗震稳定性分析时要考虑多点输入的影响。采用模拟人工地震波的方法模拟了一致输入和多点输入不同视波速的地震波,基于ANSYS时程分析模块,采用B-R准则并结合动态增量法,对220k V螺头水道输电塔线体系的抗震稳定性进行了研究。结果表明,相对于一致输入,多点输入会造成失稳临界荷载系数、节点位移和杆件轴力等响应参数的增大或者减小;无论是多点输入还是一致输入,输电塔线体系失稳时,塔头、横担为结构薄弱位置,因此应加强这些位置的强度。     

随机地震动场激励下拱坝多点输入的抗震可靠度分析

本文首次将空间随机地震场输入用于拱坝随机振动分析之中，与拱坝三维动力学有限元法结合，完成了三维拱坝在空间随机地震动场作用下的随机振动分析方法及算法的研究，另外考虑动力和静力的叠加，提出了三维空间随机地震动场的拱坝抗震可靠度分析方法，最后编制了相应的程序，对小湾拱坝进行了抗震可靠度分析，并与随机变量的结果进行了比较。     

拱坝系统三维非线性地震波动分析

本文将显式有限元结合外推人工边界的方法发展应用于三维非线性近场波动问题的研究。首次提出了拱坝－库水－地基系统三维非线性地震反应波动分析方法，并与传统的无质量地基分析方法进行了比较。     

指数函数模量成层地基上变截面坝的随机地震反应分析

利用剪切梁理论推导出了指数函数剪切模量成层地基上变截面坝的自振频率方程及任意阶振型函数的解析表达式,在此基础上用振型叠加原理分别给出了地基和变截面坝的地震反应解析表达式.利用随机振动理论,并基于基岩输入地震加速度的功率谱密度函数(白噪声谱和过滤白噪声谱),研究了地基和变截面坝对地震的随机动力响应问题.数值计算表明:①在白噪声谱的情况下,土层和变截面坝的最大期望反应均有别于过滤白噪声谱时的相应值;②平稳输入与输出时地基和变截面坝的最大期望反应与平稳输入非平稳输出的相应值很接近;③平稳输入过高地估计了土层和变截面坝的随机响应.     

地基弹性与惯性对拱坝振动的影响

拱坝与地基的动力相互作用对拱坝的振动特性与地震反应有重要的影响。本文着重讨论地基的弹性与惯性相互作用问题。弹性相互作用主要指地基的弹性动力变形对拱坝自振特性的影响;惯性相互作用主要指地基质量的惯性对拱坝自振特性与坝体反应的影响。文中除用反应谱方法外,还用反应历程法对上述影响进行了讨论。