中国水利水电科学研究院开放研究基金(2008538613)
- 作品数：9 被引量：84H指数：5
- 相关作者：杜成斌陈灯红苑举卫艾亿谋孙立国更多>>
- 相关机构：河海大学中国水利水电科学研究院武汉大学更多>>
- 发文基金：中国水利水电科学研究院开放研究基金国家重点基础研究发展计划江苏省普通高校研究生科研创新计划项目更多>>
- 相关领域：水利工程天文地球建筑科学交通运输工程更多>>
- 亭子口水电站上闸首应力变形与抗滑稳定静动力分析研究被引量：1
- 2009年
- 亭子口水电站上闸首坝基地质条件复杂,已查明至少含有6层控制性软岩层,其强度较低、分布面积较大,构成了上闸首可能发生深层滑动的地质背景。分别采用三维线弹性、平面非线性有限元法研究了上闸首的应力变形及抗滑稳定性。采用不同的屈服准则,分别运用应力代数和法和强度折减法计算建基面及各软岩层的抗滑稳定安全系数。结果表明,上闸首在静动力作用下其应力变形值均在合理的范围内,其深层抗滑稳定性是有保证的;采用强度折减法计算时,相同工况下采用DP1模型计算的强度折减系数比采用DP4模型的要大16%左右,但塑性区的发展过程相差不大。
- 陈灯红彭刚杜成斌王晓亮
- 关键词：上闸首抗滑稳定静动力分析
- 基于ABAQUS的三维粘弹性边界单元及地震动输入方法研究被引量：18
- 2010年
- 基于大型通用有限元软件ABAQUS,利用FORTRAN语言编写了适用于粘弹性人工边界的外源波动输入子程序SDAB.FOR.该子程序包含粘弹性边界和加载两部分,粘弹性边界通过子程序UEL结合隐式积分算法定义粘弹性边界单元对整个系统的雅克比矩阵贡献来实现;人工边界上的总波场分解为无局部场地效应影响的自由场与局部场地效应引起的散射场,地震波作用于人工边界的自由场荷载可由设计地震动位移时程和速度时程统一表达,利用描述法向荷载和切向荷载的加载子程序DSLOAD、UTRACLOAD实现,从而可方便实现地震动的有效输入,避免了单独求解自由场.将考虑粘弹性边界条件的外源波动输入和内源地震动输入方法分别应用于某高拱坝的动力响应分析,并与常规无质量地基模型计算结果进行了对比,结果表明,考虑地基辐射阻尼的两种地震动输入方法均会显著降低结构的动力响应,其中采用外源波动输入方法的降幅更大.
- 苑举卫杜成斌陈灯红
- 关键词：辐射阻尼ABAQUS拱坝
- 空间相关非平稳地震动反应谱拟合被引量：2
- 2009年
- 为了给大跨度结构的抗震分析提供空间多点相关地震动加速度时程,在前人研究的基础上,提出根据标准设计反应谱合成非平稳空间相关多点地震波的方法.从规范反应谱出发得到功率谱,然后由地震动的空间相关性得到功率谱矩阵,用三角级数法生成各点地震动.生成的地震波具有地震动的空间相关性,同时还考虑了强度和频率的双重非平稳性,在保证相关性的前提下对初始波进行修正使其反应谱与规范反应谱逼近.数值算例表明,利用该方法生成的地震动加速度反应谱具有较高的拟合精度,合成的多点时程可用于大坝等延伸结构多点激励的地震动输入.
- 刘志明杜成斌孙立国
- 关键词：反应谱人造地震动非平稳多点输入
- 亭子口上闸首应力变形与抗滑稳定静动力分析研究
- 本文分别采用三维线弹性、平面非线性有限元法研究了上闸首的应力变形及抗滑稳定性。采用不同的屈服准则，分别运用应力代数和法和强度折减法计算建基面及各软岩层的抗滑稳定安全系数。结果表明：上闸首在静动力作用下其应力变形值均在合理...
- 陈灯红彭刚杜成斌王晓亮
- 关键词：混凝土重力坝地质条件应力变形
- 混凝土坝抗震加固中钢筋混凝土的动力本构模型被引量：14
- 2009年
- 基于复合材料细观力学和混凝土塑性损伤理论,针对混凝土坝抗震钢筋的分布形式和钢筋混凝土材料的力学特征,提出了钢筋单方向分布情况下钢筋混凝土材料的等效模量、等效强度的简化公式,在此基础上建立了整体式钢筋混凝土动力本构模型,并以Koyna坝为例,根据配筋前坝体的地震塑性损伤分析设置了配筋方案,分别运用整体式和分离式钢筋混凝土动力本构模型对该坝进行配筋计算,并进行了三维非线性地震响应时程分析,得到了两种不同配筋条件下坝体的拉应力损伤因子分布及坝顶动位移响应。结果表明,两种模型计算结果比较接近,配筋抗震措施能够明显地减小坝体损伤区的范围,整体式钢筋混凝土动力本构模型在满足计算精度的前提下可提高计算效率、简化模拟计算。
- 艾亿谋杜成斌洪永文孙立国
- 关键词：钢筋混凝土动力本构模型抗震加固混凝土坝
- Nam Ngum5水电站分缝重力拱坝地震响应分析被引量：7
- 2010年
- 针对老挝在建的Nam Ngum5水电站重力拱坝,利用基于ABAQUS平台的非线性指数型动接触模型和混凝土塑性损伤本构模型,研究了该重力拱坝在地震荷载作用下横缝的张开、闭合和滑移的非线性动力特性以及坝体的动力响应.计算结果表明:横缝张开使得大坝的坝踵主拉应力大幅增加至3.0MPa;考虑诱导短缝时,坝体整体性下降,刚度减弱,坝顶顺河向动位移响应有一定幅度的提高,同时横缝的开度也有所增加,但诱导短缝对坝体应力的影响较小;大坝能承受的最大峰值加速度为0.40g,大坝可能的破坏模式为从横缝底端与岸坡交界面处起裂,损伤部位逐渐向坝踵以及左岸坝肩、右岸坝肩延伸.
- 江守燕杜成斌陈灯红
- 关键词：重力拱坝横缝破坏模式NAM
- 间断式横缝设计及其对大坝地震响应的影响
- 2010年
- 介绍强震区高碾压混凝土重力坝横缝的创新性设计及其对大坝地震响应的影响。为提高大坝的整体稳定性,对坝体每一碾压浇筑层,横缝的切缝深度仅切割2/3浇筑层厚度,并在切缝中填充无纺布,使横缝具有弱连接诱导缝的性质,达到既能满足温控要求,又可增强大坝的整体性。开发了反映横缝法向开合非线性和径向滑移动接触模型,采用非线性指数型动接触本构模型模拟了横缝的张开、闭合的非线性力学行为,运用摩尔库伦定律模拟了横缝的切向非线性特性。对在建的金安桥碾压混凝土重力坝3条横缝、10条横缝的情形分别进行了地震响应分析。结果表明,间断式横缝有效地提高了大坝的整体性,大坝横河向位移响应明显减小;金安桥大坝靠左右岸坝段的横缝的张开度明显大于中间坝段横缝的开度值,相应的张开-闭合频率也远高于中间坝段的横缝。所提设计方案已用于实际工程,实践表明具有较好的效果,可推广用于类似碾压混凝土大坝的施工设计。
- 洪永文杜成斌陈灯红
- 关键词：水工结构动力分析碾压混凝土重力坝高地震烈度区
- 地基辐射阻尼对结构地震响应的影响被引量：9
- 2009年
- ABAQUS作为一种功能强大的工程分析模拟软件,在动力响应分析中具有很大优势.为此,将黏弹性边界单元与大型商业软件ABAQUS相耦合,利用ABAQUS实现对黏弹性边界的模拟,通过算例比较了结构在黏弹性边界、黏性边界和固定边界条件下的动力响应,并在考虑黏弹性边界影响的情况下,对一实际水闸-地基系统进行了地震响应分析.分析结果表明：黏弹性边界精度明显高于其他2种边界,可用于结构-土动力相互作用分析;辐射阻尼能够显著减小结构地震响应30%-40%.
- 李志全杜成斌艾亿谋
- 关键词：地基地震响应固定边界ABAQUS
- 高混凝土重力坝整体抗震性能研究被引量：2
- 2010年
- 建立了考虑实际地形、地质条件影响的整体重力坝有限元模型,分别以规范反应谱、场地反应谱为目标谱合成了设计地震、校核地震下共4条人工地震波,然后对该整体重力坝模型在4种工况下进行了时程动力分析,并对坝体关键部位的主应力按极限状态公式进行了强度验算,结果表明:在该设计、校核地震作用下,高混凝土重力坝整体抗震性能比单个坝段要强,坝踵垫层混凝土和上、下游折坡处材料抗拉强度均满足要求;坝趾的抗压强度也满足要求,并且具有较大的安全裕度;场地谱人工波的计算结果与规范谱人工波的结果很接近.
- 陈灯红杜成斌卢晓春
- 关键词：抗震性能
- 基于ABAQUS的粘弹性边界单元及在重力坝抗震分析中的应用被引量：37
- 2010年
- 考虑了2种不同的地震输入模型,即无质量地基模型和考虑辐射阻尼的粘弹性边界模型。以大型非线性有限元程序ABAQUS为平台,采用FORTRAN语言开发了用户单元子程序VSB_UEL.for,将粘弹性边界有效地嵌入到ABAQUS中。在尽量避免求解自由场的前提下,将离散的地震荷载转化为等效结点荷载,编写的计算程序可以方便地将等效荷载施加到人工边界结点上,并通过数值算例验证了粘弹性边界单元及波动输入程序的正确性,其求解效率和计算精度均令人满意,最后将该程序应用到在建的某水电站厂房坝段的抗震分析中。结果表明,与传统的固定边界无质量地基相比,考虑了粘弹性人工边界后,坝体的动力响应峰值减小了20%~40%;在进行结构动力响应分析时,考虑无限域地基的辐射阻尼影响是很有必要的。文中的用户子程序及波动输入程序很容易扩展至三维,为同类工程的抗震分析提供了简洁、合理的计算模式。
- 陈灯红杜成斌苑举卫
- 关键词：地震分析ABAQUS厂房坝段
