不同高度重力坝动水压力分析及Westergaard修正公式研究 被引量：15

1

作者 王铭明 陈健云 +1 位作者 徐强 范书立 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期65-70,84,共7页

对5种不同高度的重力坝进行了地震作用下坝体-库水系统耦合计算,将所得结果与Westergaard公式解析解相比较发现,两种方法得到的动水压力结果沿坝高度上的分布有很大不同,流固耦合结果在坝面上有上部偏大,下部偏小的趋势;随着坝体高度的... 对5种不同高度的重力坝进行了地震作用下坝体-库水系统耦合计算,将所得结果与Westergaard公式解析解相比较发现,两种方法得到的动水压力结果沿坝高度上的分布有很大不同,流固耦合结果在坝面上有上部偏大,下部偏小的趋势;随着坝体高度的增加流固耦合模型的这种趋势越为明显,坝面上出现动水压力最大值的位置也逐渐升高。据此,对Westergaard公式做出修正,考虑到多方面因素对动水压力的影响,对原公式引入了坝体高度修正项、坝体弹性修正项、库底吸收修正项。修正的Westergaard公式解与流固耦合结果及以往文献的试验和计算结果吻合良好。 展开更多

关键词 流固耦合 动水压力 Westergaard公式 水可压缩性 库底吸收系数

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库水模拟对拱坝动力特性的影响分析 被引量：18

2

作者 邱奕翔 魏楚函 +1 位作者 武志刚 王进廷 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期109-120,共12页

库水可压缩性和库水-坝体动力相互作用是影响坝面动水压力以及拱坝动力特性的重要因素。本文以拉西瓦拱坝为例,建立拱坝-地基-库水系统有限元模型,研究库水模拟对拱坝动力特性的影响。采用Westergaard附加质量与流固耦合两种不同的库水... 库水可压缩性和库水-坝体动力相互作用是影响坝面动水压力以及拱坝动力特性的重要因素。本文以拉西瓦拱坝为例,建立拱坝-地基-库水系统有限元模型,研究库水模拟对拱坝动力特性的影响。采用Westergaard附加质量与流固耦合两种不同的库水模拟方法,分别考虑附加质量、流固耦合的不可压缩库水、流固耦合的可压缩库水等三种情况,对比分析了拉西瓦拱坝的动力特性。分析结果表明,库水的存在会导致拱坝系统的各阶自振频率减小;考虑库水可压缩性导致拱坝的各阶自振频率进一步减小,且各阶振型发生变化。分析结果可以为高拱坝真实工作性态研究和地震反应分析提供参考依据。 展开更多

关键词 高拱坝 动力特性 流固耦合 附加质量 库水可压缩性 有限元

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混凝土坝动水压力与库水可压缩性效应 被引量：8

3

作者 刘浩吾 《水利水电科技进展》 CSCD 2002年第2期10-13,共4页

基于对 3座拱坝现场迫振实验的理论分析 ,论证了库水可压缩性对动水压力的放大效应及其实现条件 ;基于波传播理论提出了水库边界反射吸收参数的算法 ;论证了模型试验用于动水压力测试的局限性 .研究表明 ,高混凝土坝特别是高拱坝的抗震... 基于对 3座拱坝现场迫振实验的理论分析 ,论证了库水可压缩性对动水压力的放大效应及其实现条件 ;基于波传播理论提出了水库边界反射吸收参数的算法 ;论证了模型试验用于动水压力测试的局限性 .研究表明 ,高混凝土坝特别是高拱坝的抗震分析中在一定条件下应考虑可压缩性 。 展开更多

关键词 混凝土坝 抗震 动水压力 流固耦合 库水可压缩性效应

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国内外混凝土拱坝原型振动试验分析 被引量：8

4

作者 寇立夯 金峰 +1 位作者 迟福东 王琳 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期31-37,30,共8页

原型振动试验是研究大坝动力特性的重要手段,原型试验与模型试验、数值分析手段相结合,对深入研究坝体的动力特性至为重要。本文在收集国内外混凝土拱坝原型振动试验资料的基础上,对其中一些规律性的问题,如拱坝的自振特性及其影响因素... 原型振动试验是研究大坝动力特性的重要手段,原型试验与模型试验、数值分析手段相结合,对深入研究坝体的动力特性至为重要。本文在收集国内外混凝土拱坝原型振动试验资料的基础上,对其中一些规律性的问题,如拱坝的自振特性及其影响因素、拱坝的阻尼、库水可压缩性的影响等进行了简单评述。 展开更多

关键词 水工结构 自振频率 原型振动 拱坝 阻尼 库水可压缩性

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拱坝—库水动力流固耦合作用的有限元数值研究 被引量：5

5

作者 曹宗杨 张燎军 《水电能源科学》 北大核心 2013年第4期58-61,共4页

针对库水在拱坝结构动力响应分析中的重要影响,采用大型有限元分析软件ADINA验证了势流体单元模拟坝体—库水间耦合分析方法的正确性,并以西南某高拱坝为例,分析了考虑库水压缩性及库水位高度等条件下的坝体动力特性,获得了库水对拱坝... 针对库水在拱坝结构动力响应分析中的重要影响,采用大型有限元分析软件ADINA验证了势流体单元模拟坝体—库水间耦合分析方法的正确性,并以西南某高拱坝为例,分析了考虑库水压缩性及库水位高度等条件下的坝体动力特性,获得了库水对拱坝动力特性的影响规律,可为拱坝抗震设计提供参考。 展开更多

关键词 拱坝 势流体 流固耦合 库水可压缩性 ADINA

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库水可压缩性对重力坝动力特性和地震响应的影响 被引量：3

6

作者 刘明志 杜成斌 孙立国 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第3期18-24,共7页

采用ABAQUS中的声学单元模拟库水,探讨库水可压缩性对重力坝动力特性和地震响应的影响.首先建立了刚性直墙和柔性墙模型,采用声学单元模拟库水可压缩性,将动水压力结果与相关文献进行对比,验证了库水单元模型的正确性.然后以Koyna大坝... 采用ABAQUS中的声学单元模拟库水,探讨库水可压缩性对重力坝动力特性和地震响应的影响.首先建立了刚性直墙和柔性墙模型,采用声学单元模拟库水可压缩性,将动水压力结果与相关文献进行对比,验证了库水单元模型的正确性.然后以Koyna大坝为例建立了坝体-库水-地基有限元模型,分析了库水可压缩性对于坝体自振频率和关键部位地震响应的影响,并对不同高度大坝和不同卓越频率的地震荷载对坝体关键部位的动水压力进行了探究.结果表明:可压缩库水模型能够降低坝体自振频率,与忽略库水可压缩性时相比降低3.1%.考虑库水可压缩性时,会增大坝顶、上游坝面中点处水平位移响应,增大下游坝面折点、坝踵处主拉应力响应.对于不同高度大坝,可压缩库水模型相较于不可压缩库水模型增大了坝面动水压力,且动水压力峰值随着坝高的增加逐渐增大.在地震卓越频率与可压缩库水模型自振频率相接近时,对动水压力有较大的影响. 展开更多

关键词 声学单元 有限元 库水可压缩性 动力特性 地震响应 动水压力

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考虑坝体柔性的重力坝坝面地震动水压力计算 被引量：2

7

作者 王毅 胡志强 郭维东 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2019年第3期38-43,共6页

为了准确模拟地震作用下重力坝坝面动水压力,采用比例边界有限元与有限元的无缝耦合理论,提出了一种考虑坝体和库底柔性的坝面动水压力计算方法。该方法采用比例边界有限元的理论,可仅离散坝水交界面实现半无限库水的高效高精度模拟,且... 为了准确模拟地震作用下重力坝坝面动水压力,采用比例边界有限元与有限元的无缝耦合理论,提出了一种考虑坝体和库底柔性的坝面动水压力计算方法。该方法采用比例边界有限元的理论,可仅离散坝水交界面实现半无限库水的高效高精度模拟,且能方便考虑库水的可压缩性以及库底和岸坡的吸收作用;采用有限元离散坝体结构,通过作用在大坝迎水面上的动水压力实现对大坝-库水系统的求解。算例计算结果表明,该方法计算得到的重力坝坝面动水压力与已有文献计算结果吻合较好;坝体柔性削弱了坝面动水压力;坝面动水压力随库底反射系数的减小而减小。 展开更多

关键词 重力坝 比例边界有限元方法 地震作用 库水可压缩性 动水压力

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考虑库水可压缩性的重力坝地震动力响应分析 被引量：2

8

作者 李渤 辛全才 《人民黄河》 CAS 北大核心 2018年第8期116-119,共4页

为研究库水压缩性对坝体动力特性的影响,以某重力坝为例,建立4种不同库水作用有限元模型。对比传统的附加质量模型、折半修减的附加质量模型和忽略库水压缩性模型得到的坝体自振频率、坝体关键部位峰值应力与位移及坝面的动水压力分布,... 为研究库水压缩性对坝体动力特性的影响,以某重力坝为例,建立4种不同库水作用有限元模型。对比传统的附加质量模型、折半修减的附加质量模型和忽略库水压缩性模型得到的坝体自振频率、坝体关键部位峰值应力与位移及坝面的动水压力分布,表明:附加质量模型在一定程度上夸大了水体的作用,导致坝体的基频降幅最大,增大了坝踵部位的峰值应力,对坝体中上部的动水压力有明显的放大现象,但对坝顶位移有一定的削弱;可压缩库水模型可以更好地反映库水与坝体之间的相互作用,因此在计算中不应忽略库水的可压缩性影响。 展开更多

关键词 重力坝 动水压力 流固耦合 动力特性 库水可压缩性

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考虑库水可压缩性的重力坝地震响应分析

9

作者 宋力 周志宇 王怀亮 《水电能源科学》 北大核心 2015年第3期50-53,共4页

以丰满重力坝重建工程为例,采用ANSYS-FSI流固耦合方法,考虑库水可压缩性对重力坝动力特性的影响,建立了丰满重力坝代表性坝段的坝体—库水—地基模型,分析了丰满重力坝的自振特性及其在地震作用下的动力时程响应。结果表明,考虑库水可... 以丰满重力坝重建工程为例,采用ANSYS-FSI流固耦合方法,考虑库水可压缩性对重力坝动力特性的影响,建立了丰满重力坝代表性坝段的坝体—库水—地基模型,分析了丰满重力坝的自振特性及其在地震作用下的动力时程响应。结果表明,考虑库水可压缩性能显著影响重力坝坝体的自振频率,与空库时相比坝体基频降低约16%,且随自振阶数增加,自振频率相对降低越多;与附加质量模型相比,该模型在设计地震荷载作用下能得到更加合理的坝体位移和应力,为丰满重力坝的抗震性能安全评价提供了有限元分析参考。 展开更多

关键词 库水可压缩性 流固耦合 丰满重力坝 地震响应 时程分析

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一种新的求解坝面动水压力的半解析方法 被引量：15

10

作者 杜建国 林皋 谢清粮 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期31-34,45,共5页

基于比例边界有限元理论,推导了综合考虑库水可压缩性和库底边界吸收的坝面动水压力方程,提出了一种新的求解坝面动水压力的半解析方法,并通过算例验证了这种方法的精度和效率。结果表明,与传统方法相比,这种方法具有精度高、计算工作... 基于比例边界有限元理论,推导了综合考虑库水可压缩性和库底边界吸收的坝面动水压力方程,提出了一种新的求解坝面动水压力的半解析方法,并通过算例验证了这种方法的精度和效率。结果表明,与传统方法相比,这种方法具有精度高、计算工作量小的优点。 展开更多

关键词 动水压力 比例边界有限元法 半解析法 水的可压缩性 库底边界吸收

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基于比例边界有限元的拱坝动水压力计算 被引量：5

11

作者 王毅 胡志强 《水电能源科学》 北大核心 2011年第2期44-46,共3页

基于比例边界有限元法,采用Schur分解法计算了不同级别坝高、不同库底和岸坡吸收系数的拱坝各个方向单位地震加速度激励的数值,获得了坝面考虑库水可压缩性的总体动水压力,并分析了坝高对动水压力的影响。

关键词 动水压力 比例边界有限元方法 库底吸收 拱坝 水的可压缩性 无限域

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