不同横缝接触与库水模型对拱坝动力反应的影响

本文基于有限元非线性动接触模型,对拱坝横缝非线性动力响应进行研究,重点讨论:(1)拱坝横缝键槽对限制缝面切向滑移的不同程度约束对反应的影响;(2 )分别采用Westergard模型和不可压缩流体有限元模型考虑上游库水对坝面的动压力作用,比较分析了上述不同水库模型对拱坝在地震作用下横缝开度响应分布的影响。计算结果表明:(1)考虑键槽对横缝两侧施加完全切向约束条件对降低拱坝两岸的横缝开度幅值有重要的意义;(2 )相比流体有限元模型,基于Westergaard动水压力公式计算得靠近两岸坝肩部位横缝开度响应有一定程度偏大。

不同库水模型对高拱坝动力特性的影响

给出了3种模型及不同情况下高拱坝动力特性的数值求解方案,并结合实际工程分析了不同库水模型对高拱坝动力特性所产生的影响.计算和分析结果表明:不同库水模型对坝体的自振频率、振型参与系数和振型等动力特性的影响程度相差较大;可压缩库水模型最能真实地反映库水的特性和库水对坝体动力特性的影响,可采用可压缩库水模型来求解高拱坝的动力特性.

库水模型及库水深度对拱坝动力响应的影响

基于接触非线性有限元模型,以锦屏一级拱坝为例,库水分别采用附加质量模型、可压缩流体有限元模型、不可压缩流体有限元模型计算了正常蓄水位及运行低水位时坝体的动力响应,结果表明:库水模型对拱坝动力响应有较大影响,随库水深度的增大,各模型计算结果差异增大;相比于流体可压缩模型,采用不可压缩流体模型所得动力响应普遍偏大;运行低水位工况,由于静水压力减小导致拱效应减弱,从而降低了拱坝的整体性,因此运行低水位工况各缝开度普遍高于正常蓄水位工况,且其拉应力范围较大,因此,运行低水位工况将对抗震设计起控制作用。

不同库水模型对拱坝横缝开度的影响

地震作用下横缝的张开、闭合与滑移对高拱坝的动力响应有着显著的影响,而横缝的张开度是有横缝拱坝抗震分析的一个重要计算指标。结合实际工程,采用有限元混合法模拟横缝的非线性行为,用多次透射人工边界条件计及无限地基的辐射阻尼效应,给出三种库水模型及其数值求解方案,考查不同库水模型对高拱坝横缝开度的影响。计算表明,忽略水体的可压缩性将引起显著的计算误差,横缝最大张开度不但幅值不同,沿坝轴线方向的分布也有较大差异。附加质量模型和忽略水体的可压缩性将过分夸大库水对坝体的作用,在计算中应该考虑库水的可压缩性。