復雜地基上混凝土拱壩抗震分析的理論與方法.pdf

1、混凝土拱壩的抗震分析是拱壩安全評價的重要內容。本文在系統(tǒng)研究了結構動力分析理論、流固耦合的分析理論以及局部人工邊界理論的基礎上，基于ANSYS參數(shù)化設計語言APDL編制了動水壓力模塊，實現(xiàn)了拱壩-庫水-地基的耦合求解，開發(fā)了用粘彈性人工邊界模擬無限地基的程序，進行了碾壓混凝土拱壩的可視化建模、參數(shù)化設計研究，并結合實際工程天花板水電站碾壓混凝土拱壩進行靜動力三維有限元分析，具體內容如下： 1.研究了混凝土拱壩波動理論、有限元動力

2、分析方法以及在ANSYS中實現(xiàn)技術，研究了譜分析理論和時程分析理論，基于ANSYS參數(shù)化設計語言APDL編制了動水壓力求解模塊，實現(xiàn)了拱壩-庫水-地基的耦合求解，使有限元模型的計算結果更符合實際。 2.研究了結構-庫水-地基的相互作用理論以及模擬無限域地基的人工邊界的方法，重點研究了粘彈性人工邊界的理論以及有限元實現(xiàn)方法，借助APDL語言編制了三維粘彈性人工邊界在ANSYS中的計算程序。算例計算表明，用粘彈性靜動力人工邊界模擬無

3、限域地基，不但可行而且精度較高，符合實際情況。 3.采用可視化建模技術對天花板水電站碾壓混凝土拱壩建立三維有限元模型，進行了靜、動力計算分析，詳細研究了拱壩在不同典型工況下的應力、變形和穩(wěn)定性以及壩-庫水-地基的聯(lián)合作用，研究了拱壩的自振特性和地震響應，獲得了一組具有實用價值的研究成果。 本文在ANSYS中實現(xiàn)了三維粘彈性靜動力人工邊界，結果精度較高；天花板水電站碾壓混凝土拱壩的有限元分析結果也表明，采用本文的研究方法和