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重力坝抗震设计可靠度分析

1引言 由于地震时地面运动具有强烈的随机性,因而按确定性方法进行结构抗震设计,不能对未来使用年限内结构抗震安全性能给出定量的评估.十多年来,工程结构可靠度分析的应用发展迅速,已渗透到土建、水利、机械等各个工程领域.我国《建筑结构设计统一标准》已给出了除地震作用外的其它荷载和抗力的模型及其统计参数,使结构设计采用非确性方法成为可能.从文献资料看出,探讨结构可靠度分析的途径有二:其一是用随机性过程模拟地面运动过程,依据以往强震记录的统计特性,运用随机振动理论,确定结构力反应的统计特性,据此研究结构的动力可靠度计算〔’,2」;另一途径是将地震荷载作为随机变量处理眺‘〕,依据强震记录统计分析,确定地震荷载的概率模型和统计参数,采用一次二阶矩方法计算结构的抗震可靠度. 关于重力坝的抗震计算,乔普拉(A.K.Ch叩ra)等提出一种简化的计算方法川,该法未考虑地震作用的随机特性,本文将乔普法法延伸发展用来分析混凝土重力坝抗震可靠度计算问题.考...  (本文共7页) 阅读全文>>

三峡大学
三峡大学

非平稳地震动过程的概率模型及在重力坝抗震分析中的应用

高坝抗震问题作为近年来的研究热点一直备受关注,在高坝抗震研究中,地震输入模型、结构地震响应和抗震可靠度分析是坝体结构抗震分析中不可或缺且相互联系的三个方面。由于地震动过程不仅具有明显的随机性,而且具有强度和频率的非平稳性,这将对坝体结构的非线性动力响应分析影响显著。为此,本文建立了基于水工建筑物抗震设计规范的非平稳地震动过程的概率模型,并应用概率密度演化方法对金安桥重力坝进行了随机地震反应分析和抗震可靠度计算。论文的主要内容如下:(1)建议了一类新的全非平稳地震动过程的谱表示-随机函数方法。首先,在Priestley演变谱理论的基础上,导出了非平稳随机过程模拟的二类谱表示方法,即:第一类是由2N个标准正交随机变量的线性组合来表示的,第二类是由N个相互独立随机相位角的余弦级数叠加来表示的。其次,通过比较第一类谱表示与第二类谱表示的优缺点,选择第一类谱表示作为非平稳地震动过程的模拟方法,同时,采用随机函数的思想,建立了全非平稳地震动...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

混凝土重力坝的动力模型破坏试验及可靠性研究

随着西部大开发战略的实施,一批高坝在我国西南部正要或将要开工建设,这些工程库容达数十亿到数百亿立方米,并且大部分处于强烈地震活动区,若发生破坏将带来严重的后果。本文以研究混凝土重力坝的地震破坏形态、破坏机理为目的,从混凝土重力坝的振动台动力模型破坏试验入手,结合数值计算研究了混凝土重力坝的地震作用下,从损伤到破坏的全过程,并探讨了混凝土重力坝的可能破坏模式及可靠性,为工程设计人员有针对性地采取工程措施进行重力坝抗震设计提供参考。主要内容如下:进行混凝土坝大缩尺动力模型试验时,研制出满足相似要求的模型混凝土材料成为问题的关键。为了得到模型试验所需要的理想仿真混凝土材料,在电子材料试验机上对大连理工大学研制出的仿真混凝土材料的力学性能和各种参数进行了较详细的研究。对仿真混凝土进行了单向应力状态下的拉、压试验,系统地研究了龄期、配比、养护温度等对仿真混凝土强度及变形特性的影响。结合原型混凝土的力学特性,研究了仿真混凝土的拉、压本构关系...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

混凝土重力坝动力系统的可靠性方法研究

为满足巨大的能源需求,一批混凝土重力坝项目将要在我国多震的西南地区建设开工。这些工程库容达数十亿到数百亿立方米,并且大部分处于强烈地震活动区,若发生破坏将带来严重的后果。强震对混凝土重力坝的设计提出了更高的要求。因此,有必要对混凝土重力坝的动力可靠性进行系统性的分析。本文以此为目的,从合成人工地震波等荷载和设置人工边界条件入手,结合数值计算,对混凝土重力坝的弹塑性损伤过程进行了动力分析,探讨了混凝土重力坝的破坏模式及其可靠度的计算方法,并深入的研究了混凝土重力坝溃坝的风险评价方法。为工程设计人员有针对性地采取工程措施进行重力坝抗震设计提供参考。主要研究内容如下:(1)基于遗传算法和小波理论分别改进了单点人工地震波和空间相关人工地震波的合成方法。采用小波函数优化了初始的人工地震波,并采用遗传算法分别对单点人工地震波和空间相关人工地震波合成的迭代过程进行了优化,使优化后生成的人工地震波的计算反应谱与目标反应谱的误差更小(2)结合透射...  (本文共167页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国水利水电科学研究院
中国水利水电科学研究院

混凝土坝—地基体系整体稳定地震易损性分析和抗震安全评价

我国已建、在建和拟建的高坝工程的规模和数量在世界上都是史无前例的。这些高坝的建设主要集中在区域构造稳定性较差的西部强震区,其中大部分为混凝土坝,其抗震安全性至关重要,大坝抗震安全评价是工程设计中的关键技术难题。地震作用下高混凝土坝坝体连同部分地基整体滑动的失稳破坏是其主要的破坏模式之一。本文以高混凝土坝-地基系统整体抗震稳定安全评价为研究目标,在考虑地震作用和坝基岩体内控制性滑动块体滑裂面力学参数不确定性基础上,建立高混凝土坝-地基系统整体有限元模型,分别对混凝土重力坝和拱坝开展了混凝土坝-地基体系整体稳定地震易损性分析,并构建了基于概率的混凝土坝-地基体系整体稳定的抗震安全评价的初步框架。主要研究成果如下:(1)改进并推导了可以考虑残余凝聚力的动接触力模型。针对混凝土重力坝坝基地震抗滑稳定性能的分析,采用改进的动接触力模型,研究了残余凝聚力对坝基交界面处残余滑动位移、滑动开裂长度、最大张开位移和坝体应力的影响,结果表明考虑残余...  (本文共185页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

重力坝系统动力性态的随机数学分析

不确定性是水工结构设计、施工、使用乃至维修报废的全生命周期中存在的客观现象,但国内真正用理论的方法加以研究,并付诸于实践起步较晚。作为解决不确定性问题的重要途径,引入随机数学的理论,用概率的观点研究重力坝结构系统在复杂环境下的结构安全性问题,成为近年来水工结构安全研究的一个重要趋势,也是多学科交叉的高坝工程设计领域的前沿课题。论文主要针对不确定环境下重力坝性态随机力学分析中的关键技术问题和体系可靠性的评估方法进行研究。主要研究内容和成果如下:(1)研究了高坝结构性态分析的随机建模方法,建立了坝基不良地质体的材料参数完全随机场模型和约束随机场模型,解决了参数随机条件下高坝性态的合理分析和评价问题。考虑重力坝材料参数和数值分析模型的内在随机性,以溶蚀地质条件下的典型工程问题为研究对象,阐述了基于随机场理论建立区域随机单元的方法步骤;进一步,通过Bayes信息更新原理,改进了结构参数的随机场模型,建立了区域结构的约束随机有限元力学模型...  (本文共167页) 本文目录 | 阅读全文>>