混凝土重力坝地震损伤数值模拟

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1、第29卷第6期辽宁工程技术大学学报（自然科学版）2010年12月Vol.29No.6JournalofLiaoningTechnicalUniversity（NaturalScience）Dec.2010文章编号：1008-0562(2010)06-1066-04混凝土重力坝地震损伤数值模拟1,2111段红霞，李守巨，于贺，刘迎曦（1.大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连116024；2.大连民族学院土木建筑工程学院,辽宁大连116600）摘要：为了模拟混凝土重力坝在地震作用下的损伤演变过程，采用混凝土塑性损伤本构理论，考虑应变速率变化以及混凝土材料损伤引起的刚度

2、退化，利用有限元软件ABAQUS对某混凝土大坝进行了数值计算。分析结果表明：由于混凝土的抗拉强度远小于其抗压强度，在地震作用下坝体出现损伤破坏的主要部位也是在拉应力较大以及材料刚度变化区域，主要分布在坝体上部几何形状突变部位和坝体垂直施工缝。该结论对混凝土重力坝的抗震性能评估及抗震加固具有一定的参考价值和指导意义。关键词：水工结构；损伤；数值模拟；地震载荷；混凝土重力坝中图分类号：TV642.3文献标识码：ANumericalsimulationondamageprocessofconcretegravitydamunderearthquakeaction1,2111DUANHo

3、ngxia，LIShouju，YUHe，LIUYingxi(1.StateKeyLaboratoryofStructuralAnalysisforIndustrialEquipment,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024,China；2.CollegeofArchitecture&CivilEngineering,DalianNationalitiesUniversity,Dalian116600,China)Abstract：Inordertosimulatethedamageevolutionprocessofconcreteg

4、ravitydamunderearthquakeaction,theplastic-damageconstitutivemodelofconcreteisappliedbytakingaccountofthechangesofstrainspeedandstiffnessdegradationeffectcausedbymaterialdamage.AnumericalmodellingisconductedusingABAQUSsoftware.Theresultsshowthatthedamageddomainsaremainlylocatedontheareaswithch

5、anginggeometricalshapeattheupperpartofthedamandtheverticalconstructionjoints.Thedamageddomainsofdamarecorrelatedwiththemaximumtensilestressbecausethetensilestrengthofconcreteismuchlessthanthatofitscompressionstrength.Thefindingsinthisstudyprovideausefulguidencefortheseismicperformanceevaluati

6、onandreinforcementofconcretegravitydam.Keywords：hydraulicstructure；damage；numericalsimulation；earthquakeaction；concretegravitydam邱战洪基于连续损伤力学理论,研究了地震作用下0引言[2]的龙滩混凝土坝的破坏过程。陈健云建立了应变混凝土大坝作为中国重要的基础设施，一旦出率相关的混凝土非线性损伤模型,对一混凝土重力现工程事故，后果将不可预料。对于大坝而言，首坝的地震响应进行了分析。Yaghin采用ABAQUS要问题是确保其具有足够的抗震性能，能够达到小有限元

7、软件，模拟了地震作用下混凝土拱坝的主应[3]震不坏，大震不倒的抗震设防目标。混凝土大坝由力和位移变化特性以及频率响应特性。Lee提出于水载荷和地震作用，引发了不少破坏事故，造成了地震载荷作用下混凝土的塑性本构模型，模拟分[4]了重大人员伤亡和经济损失，如中国的新丰江大析了KOYNA大坝地震作用下的损伤破坏过程。坝、印度的Koyna重力坝、石岗大坝、美国的Calayir研究了地震作用下大坝与水库水之间的相[1][5]Pacoima拱坝都是因地震引发的损伤破坏实例。互作用，发展了We