中文名 | 高拱壩地震災(zāi)變機理與破損全過程 | 依托單位 | 清華大學(xué) |
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項目負(fù)責(zé)人 | 李慶斌 | 項目類別 | 重大研究計劃 |
隨著高壩建設(shè)的發(fā)展,壩高已經(jīng)超過300m,在如此高的水壓荷載和強烈地震共同作用下,地基中的斷層等地質(zhì)構(gòu)造與壩體的各種構(gòu)造在強烈地震過程中,可能會出現(xiàn)張開閉合等現(xiàn)象,高拱壩與地基的材料可能進入非線性狀態(tài),甚至?xí)霈F(xiàn)不同程度的開裂。為充分了解高拱壩的失效模式與破壞機理,科學(xué)合理地評價高拱壩真實的抗震安全度,急需對高拱壩在強烈地震荷載作用下的災(zāi)變機理和破損全過程開展研究。本項目主要研究高拱壩在強震作用下的災(zāi)變機理與破損全過程。通過混凝土試驗與分析研究混凝土的動力特性和本構(gòu)關(guān)系;通過巖體及結(jié)構(gòu)面的動力試驗研究壩基動力特性與強度;基于小變形理論建立考慮多種復(fù)雜因素的高拱壩真實性態(tài)模擬模型,研究高拱壩的開裂破壞及加固機理;基于大變形建立高拱壩的破壞模型,研究高拱壩的潰壩機理;并通過模型試驗對成果進行驗證;得到各種主要影響因素對高拱壩應(yīng)力變形狀態(tài)的影響,為建立高拱壩的設(shè)計理論與分析方法奠定基礎(chǔ)。
批準(zhǔn)號 |
90715041 |
項目名稱 |
高拱壩地震災(zāi)變機理與破損全過程 |
項目類別 |
重大研究計劃 |
申請代碼 |
E0906 |
項目負(fù)責(zé)人 |
李慶斌 |
負(fù)責(zé)人職稱 |
教授 |
依托單位 |
清華大學(xué) |
研究期限 |
2008-01-01 至 2011-12-31 |
支持經(jīng)費 |
200(萬元) |
拱端是指拱壩與山體接觸的部位,拱冠是拱壩的拱頂處
連拱壩 multiple arch dam 由拱形面板和支墩組成的支墩壩。 沿革 西班牙在 16世紀(jì)修建的埃爾切壩和印度在1802年前后修建的梅爾·阿魯姆砌石連拱壩,均為直立拱面,還不...
全過程造價咨詢就是從項目立項到竣工結(jié)算階段的造價控制。包括從項目立項開始的概算、預(yù)算、控制價——事前控制施工階段成本控制——事中控制結(jié)算、決算、(成本核算)——事后控制
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評分: 4.4
在滿足剛度、強度和荷載等效的基礎(chǔ)上 ,本文采用三維剛體彈簧元模型模擬連續(xù) -非連續(xù)介質(zhì)系統(tǒng) ,通過拱壩在自重和水壓荷載作用下的位移場和應(yīng)力場的計算 ,并且與有限元方法計算的結(jié)果對比 ,表明該法在模擬連續(xù)介質(zhì)方面的精度在工程上可以接受。隨后應(yīng)用這一模型分析某拱壩的地震破損過程 ,計算結(jié)果表明 ,地震加速度峰值對拱壩整體性受損存在一臨界值 ,對于研究的某拱壩 ,在選定的幾何參數(shù)和物理參數(shù)條件下 ,當(dāng)?shù)卣鸺铀俣确逯敌∮?0 4g時 ,壩體的整體性保持較好 ,地震引起的動力殘余位移較小且呈線性變化 ;當(dāng)?shù)卣鸺铀俣确逯荡笥?0 5g時 ,由于強震的往復(fù)作用 ,橫縫以及水平施工縫的開裂造成拱壩中上部產(chǎn)生分離的混凝土塊體 ,拱壩整體性受損較重。因此 ,建議在壩體中上部配置鋼筋抗震加固帶以提高拱壩的抗震安全性能
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評分: 3
構(gòu)皮灘混凝土高拱壩全過程溫度應(yīng)力仿真分析——位于烏江干流中游的構(gòu)皮灘水電站大壩為混凝土拱壩,最大壩高232.5 m,厚高比為0.216,大壩拱冠底部厚50.28 m,最大拱端厚為58.43 m,混凝土工程總量為272.50萬m3。全過程仿真模擬大壩混凝土施工澆筑、立模拆...
本項目通過三年的研究工作,已完成項目計劃內(nèi)容,并取得了一系列研究成果。 本項目從汶川地震收集的山嶺隧道震害資料出發(fā),統(tǒng)計分析了汶川地震中山嶺隧道的震害資料,提出了山嶺隧道抗震風(fēng)險層次分析模型,深入調(diào)查了受損隧道的地質(zhì)構(gòu)造情況,研究了跨斷層隧道的震害特征,并系統(tǒng)描述了跨斷層隧道的震害形態(tài)。 通過斷層活動與地震耦合作用下隧道—斷層體系的災(zāi)變機理研究,提出了采用損傷指標(biāo)和能量指標(biāo)分析隧道—斷層體系的非線性反應(yīng),建立起基于損傷指標(biāo)和能量指標(biāo)的隧道—斷層體系的安全性評價體系。并提出了在隧道斷層處設(shè)置結(jié)構(gòu)構(gòu)造的措施。 根據(jù)穿越活動斷層隧道的地震動力響應(yīng)特性,分析了不同影響因素下隧道縱向抗震設(shè)防長度,數(shù)值模擬結(jié)合振動臺試驗,提出了分級量化指標(biāo)。根據(jù)震害調(diào)查分析及模擬結(jié)果,對斷層區(qū)隧道的抗震設(shè)防進行了分段,根據(jù)不同位置制定了不同的對策措施,并且通過現(xiàn)場測試驗證,修改完善了設(shè)防體系,最終提出了跨斷層隧道抗震設(shè)防應(yīng)用性設(shè)計參數(shù)。 發(fā)表學(xué)術(shù)論文10篇,其中SCI收錄2篇,EI收錄7篇,部分研究成果發(fā)表在《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》(SCI收錄)、《Disaster Advances》(SCI收錄)、《中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》(EI收錄)、計算力學(xué)學(xué)報學(xué)報(EI收錄)、土木工程學(xué)報(EI收錄)及《現(xiàn)代隧道技術(shù)》(EI收錄)等國內(nèi)外期刊上。另外,發(fā)表學(xué)術(shù)專著一部,并獲得大連市人民政府資助出版。 2100433B
本課題面向固定式海洋石油平臺的抗震工程,系統(tǒng)開展強震作用下導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)的動力倒塌分析方法、平臺動力災(zāi)變過程模擬技術(shù)以及結(jié)構(gòu)抗震魯棒性評價與損傷控制方法的研究。試圖揭示罕遇地震下海洋導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)的動力災(zāi)變機理,明確倒塌過程中平臺失效路徑傳遞與變化規(guī)律,探討結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布機制及平臺倒塌模式;致力于發(fā)展地震載荷下導(dǎo)管架平臺災(zāi)變?nèi)^程的高效數(shù)值模擬技術(shù),實現(xiàn)平臺倒塌全過程的可視化;研究海洋平臺結(jié)構(gòu)魯棒性的定量評價方法以及平臺倒塌破壞模式的控制技術(shù),對平臺結(jié)構(gòu)進行性能優(yōu)化,使其整體倒塌失效模式具有可預(yù)見性與可控性,降低其倒塌失效的概率與失效后果。本課題研究將推動海洋工程結(jié)構(gòu)地震環(huán)境下抗倒塌設(shè)計理論與方法的發(fā)展,為我國海洋平臺結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計與安全運行提供理論與技術(shù)支持,降低震區(qū)海域海洋油氣開采的風(fēng)險性,具有良好的學(xué)術(shù)價值與工程應(yīng)用前景。
針對高拱壩在快速施工與建設(shè)管理中存在的關(guān)鍵科學(xué)問題,重點研究綜合考慮溫度控制、施工導(dǎo)流、結(jié)構(gòu)型式、機械設(shè)備和澆筑能力等復(fù)雜約束條件下高拱壩的施工特征、施工系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)全局優(yōu)化理論、施工全過程動態(tài)仿真與優(yōu)化理論以及施工動態(tài)實時控制理論。采用面向時間仿真和面向?qū)ο蠓抡嫦嘟Y(jié)合的思路,開展高拱壩施工過程與溫度應(yīng)力耦合仿真計算分析研究;針對高拱壩施工過程的不確定性和經(jīng)驗性強等特征,開展智能動態(tài)仿真與自適應(yīng)動 2100433B