基于ABAQUS的两种库水附加质量模型下重力坝动力分析
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第ｌ２卷 第１期 中 国水 利 水 电科 学 研 究 院学 报 ｖ。１．１２ Ｎｏ．１ ２０１４￣ ３月 Ｊｏｕｒ ｎａｌ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗ ａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｍａｒｃｈ，２０１４ 文章 编 号 ：１６７２—３０３１（２０１４）０１—００９８—０６ 基 于 ＡＢＡＱＵＳ的 两 种 库 水 附加 质 量 模 型 下 重 力 坝 动 力 分 析 徐某某，李某某，郭某某 （中 国水 利 水 电科 学 研 究 院 工程 抗 震 研 究 中心 ，北 京 １０００４８） 摘 要 ：库 水 附 加 质 量 反 映 了坝 体 与 库 水 间 的 相 互 作 用 。 本 文 以 Ｋｏｙｎａ重 力 坝 为 例 ，基 于 ＡＢＡＱＵＳ并 辅 以 部 分 ＭＡＴＬＡＢ程 序 计 算 了两 种 不 可 压 缩 性 库 水 附 加 质 量 模 型下 坝 体 的 自振 特 性 。 分 析 Ｋｏｙｎａ各 计 算 条 件 下 的 自振 频 率 ，结果 表 明 ：与 库 水 有 限元 模 型 相 比 ，Ｗｅｓｔｅｒｇａａｒｄ模 型夸 大 了坝 体 与 库水 间 的相 互 作用 ，应 当进 行 折 减 ，折 减 系数 取 ０．８较 为 适 宜 。考 虑 折 减 的 Ｗｅｓｔｅｒｇａａｒｄ模 型 下 坝体 地震 响应 计 算 结 果 与 实 际 震 害 更 符 合 ，从 而 验证 了折 减 系数 的 准 确性 。 关 键 词 ：ＡＢＡＱＵＳ；重 力 坝 ；动力 分 析 ；库 水有 限元 ；Ｗｅｓｔｅｒｇａａｒｄ；折减 系数 中图 分 类 号 ： ＴＶ６４２ 文 献标 识 码 ：Ａ ｄｏｉ：１０．１３２４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｉｗｈｒ．２０１４．Ｏ１．０１７ １ 研 究 背 景 重力 坝 作为 挡水 建 筑物 ，地 震 时某某 库将 产 生动 水 压力 ，讨 论 动水 压 力 的问题 实 际是 一个 库 水耦 合 问题 …， 因此 ，水 体 与坝 体 间 的动 力 相 互作 用 是其 地 震 动力 响应 分 析 中的 一个 主要 特 点 。 １９３３ 年 ，美 国学 者 Ｗｅｓｔｅｒｇａａｒｄ通 过研 究 刚性 直 立坝 面动 水 压 力 ，提 出 了不考 虑 库水 可 压缩 性 的 附加 质 量模 型 。许 多研 究 者针 对 Ｗｅｓｔｅｒｇａａｒｄ研 究 中 的假设 条 件开 展 了多 方面 的研 究 ，但都 假 定坝 面 是 刚性 的 。毫 无疑 问 ，这 一假 定 与大 坝 是可 变形 弹性 体 的实 际情况 相 差较 大 。随着 有 限元 技 术 的发 展 ，人 们 开始对 坝 体一库水 间 的动 力相 互作 用展 开研 究 。陈某某 群 等 通 过 XX拱 坝模 型实 测 以及 三 向电模 拟 试 验求 得振 型 动水压 力 ，发 现有 限单元 数学 模 型给 出 的结果 与试 验 结果 很符 合 ，而 Ｗｅｓｔｅｒｇａａｒｄ模 型 给 出 的结 果偏 大 ，建 议对 其进 行折半 修正 。李 德玉 等 认为 库水有 限元 模型 能更好 模拟 库水对 坝体 动 力 特性 和地 震 动力 反应 的影 响 ，而 Ｗｅｓｔｅｒｇａａｒｄ模 型夸 大 了库水 的动力 影 响 ，建 议 在适 当折 减 的基 础 上 采用 ，初 步 建议 取 ０．７。虽然 ，库水 有 限元 模 型更 符合 实 际 的坝体 一库 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 ｒｄ ｍｏｄｅｌ ｂｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃ— ｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ｉｓ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅａｌ ｄａｍａｇｅ ｏｆ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ， ｔｈｕｓ ｖｅｒｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ｖａｌｕｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＡＢＡＱＵＳ；ｇｒａｖｉｔｙ ｄａｍ； ｄｙｎａｍｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｆ ｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ； Ｗｅｓｔｅｒｇａａｒｄ； Ｒｅｄｕｃ— ｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ （责任 编辑 ：王 冰伟 ） 一 １０３ — [文章尾部最后300字内容到此结束,中间部分内容请查看底下的图片预览]请点击下方选择您需要的文档下载。
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