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泄洪中孔对重力坝溢流坝段强震破坏过程的影响
1
作者
曹绪文
何卫平
+2 位作者
刘聪宇
何金文
乐明锴
《水资源与水工程学报》
北大核心
2025年第4期138-145,152,共9页
以我国某重力坝的表孔坝段和双孔坝段为例,揭示泄洪中孔对重力坝溢流坝段抗震性能的影响。采用有限元方法建立了坝体-库水-地基三维模型,利用附加质量法模拟库水效应,使用混凝土塑性损伤模型模拟混凝土材料特性,分析两类坝段在不同地震...
以我国某重力坝的表孔坝段和双孔坝段为例,揭示泄洪中孔对重力坝溢流坝段抗震性能的影响。采用有限元方法建立了坝体-库水-地基三维模型,利用附加质量法模拟库水效应,使用混凝土塑性损伤模型模拟混凝土材料特性,分析两类坝段在不同地震动峰值加速度作用下的强震破坏过程。依据破坏区分布和坝顶位移发展情况,明确坝体的强震破坏模式和极限抗震承载能力。结果表明:表孔坝段的控制性强震破坏模式为从下游面导墙破坏区向上游坝面的贯通破坏,而双孔坝段则为沿泄洪中孔侧壁的贯通破坏;在超载地震动作用下,溢流坝段的坝顶相对位移呈发散趋势,并伴随有残余位移的出现;由于结构侧向刚度的减弱,泄洪中孔降低了坝体的极限抗震承载能力,其中表孔坝段的极限抗震承载能力约为0.600 g~0.650g,双孔坝段则约为0.450g~0.500g。研究成果为重力坝溢流坝段的抗震性能评估提供了重要参考依据。
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关键词
重力坝
溢流坝段
泄洪中孔
破坏模式
极限抗震承载能力
westergaard
附加质量法
混凝土塑性损伤模型
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职称材料
考虑多点输入的桂松干渠渡槽地震响应分析
2
作者
张中昊
吴谦
+1 位作者
汪可欣
单立博
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第5期899-907,共9页
当渡槽跨度较大时,各支座在地震动频率、相位等方面存在相关性,因此地震响应分析考虑这种相干性变化对结构的影响是十分必要的。以黔中水利枢纽桂松干渠大坡渡槽为对象,研究在人工合成波和考虑地震动空间变化性的多点激励作用下渡槽结...
当渡槽跨度较大时,各支座在地震动频率、相位等方面存在相关性,因此地震响应分析考虑这种相干性变化对结构的影响是十分必要的。以黔中水利枢纽桂松干渠大坡渡槽为对象,研究在人工合成波和考虑地震动空间变化性的多点激励作用下渡槽结构动力响应变化规律。采用Westergaard附加质量法简化槽内水体与槽壁的流固耦合作用,建立了大型渡槽流固耦合动力学分析模型,计算空况、满水工况下渡槽结构的位移偏移量,并对其进行损伤评估。结果表明:地震作用下槽中有水时槽体横向位移明显,渡槽大部分处于弹性工作状态,渡槽槽身和支撑柱应力集中处出现大面积塑性,支撑柱底部钢筋出现少量屈服,渡槽变形满足相关规范规定;一致激励下渡槽两端支撑柱出现大面积塑性损伤,其他支撑柱损伤效果不明显,多点激励下渡槽支撑柱均出现大面积塑性损伤,2种激励作用下渡槽槽身底部与槽墩接触位置以及槽身与横梁连接处均发生集中塑性损伤。由此可见,多点激励输入下渡槽槽身与横梁连接处、槽身与槽墩连接处以及支撑柱损伤区域较大,比一致激励输入更明显,顶点位移偏移量也更大。
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关键词
大型渡槽
人工合成波
地震动
多点输入
动力响应
westergaard
附加质量法
流固耦合
损伤评估
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职称材料
强震动随机性对重力坝动水压力影响研究
被引量：
2
3
作者
吴茂林
何卫平
+2 位作者
刘聪宇
曹绪文
姚惠芹
《水电能源科学》
北大核心
2024年第6期153-157,共5页
针对现行水工抗震规范推荐的动水作用计算方法未考虑地震动随机性的问题,研究了强震动随机性对动水压力的影响。首先以Westergaard级数解为基础,探讨声固耦合法模拟动水压力的可行性;然后以选取的25条天然波和生成的25条人工波为基础,...
针对现行水工抗震规范推荐的动水作用计算方法未考虑地震动随机性的问题,研究了强震动随机性对动水压力的影响。首先以Westergaard级数解为基础,探讨声固耦合法模拟动水压力的可行性;然后以选取的25条天然波和生成的25条人工波为基础,研究强震动随机性对重力坝动水压力分布规律和最大值的影响。结果显示,Westergaard级数解仅适用低频激振力,声固耦合法对不同频率的激振力均适用;在动水压力分布规律方面,刚性地基情况下与Westergaard附加质量法规律一致,弹性地基情况下与规范推荐的动水压力系数规律相似;在强震动随机性影响方面,人工波随机性带来的动水压力最大值对均值的偏离程度为16.1%~22.2%,天然波随机性带来动水压力最大值对均值的偏离程度为39.4%~49.8%,天然波随机性对动水压力的影响是人工波的2.0~2.5倍。
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关键词
重力坝
动水压力
声固耦合
强震动随机性
westergaard
方法
原文传递
一种求解圆弧裂纹问题的新方法
被引量：
5
4
作者
申大维
曾芸芸
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第8期661-663,692,共4页
提出求解圆弧裂纹问题的新方法.无限大平面弹性体的某一圆周上分布有若干条圆弧裂纹,不论无穷远处是否受力都可化成求解一个复势函数边值条件的线性关系问题.利用这一方法,可以很简便地求得无穷远处受双轴拉伸时圆弧裂纹问题的精确解,...
提出求解圆弧裂纹问题的新方法.无限大平面弹性体的某一圆周上分布有若干条圆弧裂纹,不论无穷远处是否受力都可化成求解一个复势函数边值条件的线性关系问题.利用这一方法,可以很简便地求得无穷远处受双轴拉伸时圆弧裂纹问题的精确解,进而求出应力强度因子和位移场,并可求出圆弧裂纹面上的位移.
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关键词
westergaard
方法
复变函数法
圆弧裂纹问题
Riemann—Hilbert问题
应力强度因子
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职称材料
正交异性复合材料板Ⅰ型三裂纹尖端场分析
被引量：
1
5
作者
王丽娟
张雪霞
韩桂花
《太原科技大学学报》
2015年第3期233-237,共5页
研究了正交异性复合材料板三裂纹的平面问题。通过复合材料断裂中的力学模型,将此问题归结为一类偏微分方程的边值问题,构造保角映射,将均匀分布三裂纹映射为复平面上的平行周期裂纹,通过引入适当的westergaard应力函数,采用复变函数方...
研究了正交异性复合材料板三裂纹的平面问题。通过复合材料断裂中的力学模型,将此问题归结为一类偏微分方程的边值问题,构造保角映射,将均匀分布三裂纹映射为复平面上的平行周期裂纹,通过引入适当的westergaard应力函数,采用复变函数方法和待定系数法对复合材料Ⅰ型平行周期裂纹尖端的应力场进行了力学分析。最后再利用该保角映射的逆变换,将平行周期裂纹尖端的应力场变换到原均匀分布三裂纹的应力场,得到了远场受均匀分布载荷作用下的应力场和位移场的解析解。研究结果为结构和材料的强度设计提供了有意义的参考。
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关键词
正交异性板
均匀分布三裂纹
保角映射
westergaard
应力函数
复变函数
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职称材料
题名
泄洪中孔对重力坝溢流坝段强震破坏过程的影响
1
作者
曹绪文
何卫平
刘聪宇
何金文
乐明锴
机构
三峡大学水电工程施工与管理湖北省重点实验室
三峡大学水利与环境学院
中国电建集团成都勘测设计研究院
出处
《水资源与水工程学报》
北大核心
2025年第4期138-145,152,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51809152)
湖北省重点实验室开放基金项目(2023KSD22)。
文摘
以我国某重力坝的表孔坝段和双孔坝段为例,揭示泄洪中孔对重力坝溢流坝段抗震性能的影响。采用有限元方法建立了坝体-库水-地基三维模型,利用附加质量法模拟库水效应,使用混凝土塑性损伤模型模拟混凝土材料特性,分析两类坝段在不同地震动峰值加速度作用下的强震破坏过程。依据破坏区分布和坝顶位移发展情况,明确坝体的强震破坏模式和极限抗震承载能力。结果表明:表孔坝段的控制性强震破坏模式为从下游面导墙破坏区向上游坝面的贯通破坏,而双孔坝段则为沿泄洪中孔侧壁的贯通破坏;在超载地震动作用下,溢流坝段的坝顶相对位移呈发散趋势,并伴随有残余位移的出现;由于结构侧向刚度的减弱,泄洪中孔降低了坝体的极限抗震承载能力,其中表孔坝段的极限抗震承载能力约为0.600 g~0.650g,双孔坝段则约为0.450g~0.500g。研究成果为重力坝溢流坝段的抗震性能评估提供了重要参考依据。
关键词
重力坝
溢流坝段
泄洪中孔
破坏模式
极限抗震承载能力
westergaard
附加质量法
混凝土塑性损伤模型
Keywords
gravity dam
overflow dam section
intermediate outlet
failure mode
ultimate seismic capacity
westergaard method
concrete damaged plasticity model
分类号
TV642.3 [水利工程—水利水电工程]
TV312 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
考虑多点输入的桂松干渠渡槽地震响应分析
2
作者
张中昊
吴谦
汪可欣
单立博
机构
东北农业大学水利与土木工程学院
哈尔滨工业大学土木工程学院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第5期899-907,共9页
基金
黑龙江省本科高校“优秀青年教师基础研究支持计划”重点项目(YQJH2023183)
黑龙江省自然科学基金项目(2018007)
+1 种基金
黑龙江省博士后科研启动基金项目(LBH-Q17025)
东北农业大学“学术骨干”项目(54936512).
文摘
当渡槽跨度较大时,各支座在地震动频率、相位等方面存在相关性,因此地震响应分析考虑这种相干性变化对结构的影响是十分必要的。以黔中水利枢纽桂松干渠大坡渡槽为对象,研究在人工合成波和考虑地震动空间变化性的多点激励作用下渡槽结构动力响应变化规律。采用Westergaard附加质量法简化槽内水体与槽壁的流固耦合作用,建立了大型渡槽流固耦合动力学分析模型,计算空况、满水工况下渡槽结构的位移偏移量,并对其进行损伤评估。结果表明:地震作用下槽中有水时槽体横向位移明显,渡槽大部分处于弹性工作状态,渡槽槽身和支撑柱应力集中处出现大面积塑性,支撑柱底部钢筋出现少量屈服,渡槽变形满足相关规范规定;一致激励下渡槽两端支撑柱出现大面积塑性损伤,其他支撑柱损伤效果不明显,多点激励下渡槽支撑柱均出现大面积塑性损伤,2种激励作用下渡槽槽身底部与槽墩接触位置以及槽身与横梁连接处均发生集中塑性损伤。由此可见,多点激励输入下渡槽槽身与横梁连接处、槽身与槽墩连接处以及支撑柱损伤区域较大,比一致激励输入更明显,顶点位移偏移量也更大。
关键词
大型渡槽
人工合成波
地震动
多点输入
动力响应
westergaard
附加质量法
流固耦合
损伤评估
Keywords
large aqueduct
synthetic wave
earthquake motion
multipoint input
dynamic response
westergaard
added mass
method
fluid-structure interaction
damage assessment
分类号
TV311.4 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
强震动随机性对重力坝动水压力影响研究
被引量：
2
3
作者
吴茂林
何卫平
刘聪宇
曹绪文
姚惠芹
机构
三峡大学水利与环境学院
三峡大学湖北省水电工程施工与管理重点实验室
出处
《水电能源科学》
北大核心
2024年第6期153-157,共5页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(51809152,51809153)。
文摘
针对现行水工抗震规范推荐的动水作用计算方法未考虑地震动随机性的问题,研究了强震动随机性对动水压力的影响。首先以Westergaard级数解为基础,探讨声固耦合法模拟动水压力的可行性;然后以选取的25条天然波和生成的25条人工波为基础,研究强震动随机性对重力坝动水压力分布规律和最大值的影响。结果显示,Westergaard级数解仅适用低频激振力,声固耦合法对不同频率的激振力均适用;在动水压力分布规律方面,刚性地基情况下与Westergaard附加质量法规律一致,弹性地基情况下与规范推荐的动水压力系数规律相似;在强震动随机性影响方面,人工波随机性带来的动水压力最大值对均值的偏离程度为16.1%~22.2%,天然波随机性带来动水压力最大值对均值的偏离程度为39.4%~49.8%,天然波随机性对动水压力的影响是人工波的2.0~2.5倍。
关键词
重力坝
动水压力
声固耦合
强震动随机性
westergaard
方法
Keywords
gravity dam
hydrodynamic pressure
acoustic-structure coupling
randomness of strong ground motions
westergaard method
分类号
TV642.3 [水利工程—水利水电工程]
TV312 [水利工程—水工结构工程]
原文传递
题名
一种求解圆弧裂纹问题的新方法
被引量：
5
4
作者
申大维
曾芸芸
机构
北京理工大学理学院
出处
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第8期661-663,692,共4页
文摘
提出求解圆弧裂纹问题的新方法.无限大平面弹性体的某一圆周上分布有若干条圆弧裂纹,不论无穷远处是否受力都可化成求解一个复势函数边值条件的线性关系问题.利用这一方法,可以很简便地求得无穷远处受双轴拉伸时圆弧裂纹问题的精确解,进而求出应力强度因子和位移场,并可求出圆弧裂纹面上的位移.
关键词
westergaard
方法
复变函数法
圆弧裂纹问题
Riemann—Hilbert问题
应力强度因子
Keywords
westergaard method
complex variable
method
circular arc crack problem
Riemann- Hilbert problem
stress intensity factors
分类号
O346.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
正交异性复合材料板Ⅰ型三裂纹尖端场分析
被引量：
1
5
作者
王丽娟
张雪霞
韩桂花
机构
太原科技大学应用科学学院
出处
《太原科技大学学报》
2015年第3期233-237,共5页
基金
太原科技大学博士启动资金(20122005)
太原科技大学研究生科技创新项目(20125027)
文摘
研究了正交异性复合材料板三裂纹的平面问题。通过复合材料断裂中的力学模型,将此问题归结为一类偏微分方程的边值问题,构造保角映射,将均匀分布三裂纹映射为复平面上的平行周期裂纹,通过引入适当的westergaard应力函数,采用复变函数方法和待定系数法对复合材料Ⅰ型平行周期裂纹尖端的应力场进行了力学分析。最后再利用该保角映射的逆变换,将平行周期裂纹尖端的应力场变换到原均匀分布三裂纹的应力场,得到了远场受均匀分布载荷作用下的应力场和位移场的解析解。研究结果为结构和材料的强度设计提供了有意义的参考。
关键词
正交异性板
均匀分布三裂纹
保角映射
westergaard
应力函数
复变函数
Keywords
orthotropic plate,evenly-distributed three crack,conformal mapping,
westergaard
stress function,complex function
method
.
分类号
O346.1 [理学—固体力学]
TB33 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
泄洪中孔对重力坝溢流坝段强震破坏过程的影响
曹绪文
何卫平
刘聪宇
何金文
乐明锴
《水资源与水工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
考虑多点输入的桂松干渠渡槽地震响应分析
张中昊
吴谦
汪可欣
单立博
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
强震动随机性对重力坝动水压力影响研究
吴茂林
何卫平
刘聪宇
曹绪文
姚惠芹
《水电能源科学》
北大核心
2024
2
原文传递
4
一种求解圆弧裂纹问题的新方法
申大维
曾芸芸
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
5
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职称材料
5
正交异性复合材料板Ⅰ型三裂纹尖端场分析
王丽娟
张雪霞
韩桂花
《太原科技大学学报》
2015
1
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职称材料
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