堤坝非线性地震响应的离散型剪切条模型等价线性化方法

基于一维剪切梁计算模型,对堤坝非线性地震动力响应提出了改进的等价线性化方法。首先,考虑土的剪切刚度与阻尼的层状分布,建立了离散型剪切条计算模型,通过求解确定了堤坝的自振特性,基于黏线弹性模型给出了堤坝地震反应封闭形式的解答,然后,将所得到的黏线弹性解答与等价线性化方法相结合,通过反复迭代使每层的模量和阻尼比与其自身的剪应变相协调,由此确定与堤坝非线性系统相等效的线性体系,并以所得到的地震响应作为非线性地震响应的近似解;最后,通过对算例的数值计算与分析论证了这种以剪切条模型为基础的堤坝非线性地震响应等价线性化方法的合理性。

土石坝地震响应的非线性剪切条模型与对比分析

对一维剪切条计算模型进行改进,提出了土石坝非线性地震反应的简化计算方法。首先将坝体沿坝高离散为一系列的具有不同剪切刚度与阻尼比等参数特性的层状体系,建立了各层的振动控制方程及其边值条件,进而采用数学物理方程方法进行了求解,确定了体系的振动特性,并根据振型叠加原理和Duham el积分确定了坝体地震反应的线弹性解。采用等价线性化方法考虑坝料的动力非线性性质,通过对线弹性地震响应的反复迭代计算,使得各层土的模量和阻尼比与其相应的剪应变水平相协调,确定出与非线性坝体系统相等效的线性解答,并将所得到的地震响应作为非线性地震响应的近似解。最后,以均质坝和心墙坝作为算例进行了具体的数值计算,将所得结果与有限元数值解进行对比分析,论证了所提方法的适用性和合理性。