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强震作用下水电站溢洪洞控制段结构震损模式分析
1
作者
张汉云
章寰宇
+3 位作者
毕仲辉
宋琰
李潇寒
王皓臣
《水电能源科学》
北大核心
2025年第2期155-158,176,共5页
溢洪洞进水口控制段作为水利水电工程泄洪系统的首部结构,在强震发生后,为避免次生灾害的发生,应保证枢纽泄水通畅、及时降低库水位的使用功能。因此,有必要对溢洪洞控制段在最大可信地震作用下的损伤状态进行专门研究。采用黏弹性人工...
溢洪洞进水口控制段作为水利水电工程泄洪系统的首部结构,在强震发生后,为避免次生灾害的发生,应保证枢纽泄水通畅、及时降低库水位的使用功能。因此,有必要对溢洪洞控制段在最大可信地震作用下的损伤状态进行专门研究。采用黏弹性人工边界及其地震动输入考虑无限地基辐射阻尼效应,采用双标量本构模型模拟混凝土的损伤开裂,建立溢洪洞控制段结构-地基相互作用的整体三维有限元模型,基于非线性动力时程分析,研究揭示最大可信地震作用下溢洪洞控制段结构的损伤分布和模式。结果表明,强震作用下结构拉损伤分布面积大于压损伤面积;^(#)1、^(#)3溢洪洞控制段受地震损伤较^(#)2控制段严重,震损出现在闸墩与基岩交界处、弧形闸门支撑梁与闸墙交界处、进口溢流面与闸墙的交界处、门机大梁两端。
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关键词
溢洪洞
黏弹性人工边界
塑性损伤模型
损伤模式
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职称材料
层状边坡的地震动输入方法研究
被引量:
3
2
作者
毕仲辉
张燎军
+2 位作者
翟亚飞
唐彧杰
张汉云
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2021年第4期214-220,共7页
层状边坡是自然界中最常见的边坡之一,研究其动力响应规律对边坡的稳定性评价具有重要意义。为真实模拟弹性波在层状地基中的传播过程,首先建立层状地基的黏弹性人工边界模型,然后根据波动力学理论推导了考虑介质交界面的一次反射的等...
层状边坡是自然界中最常见的边坡之一,研究其动力响应规律对边坡的稳定性评价具有重要意义。为真实模拟弹性波在层状地基中的传播过程,首先建立层状地基的黏弹性人工边界模型,然后根据波动力学理论推导了考虑介质交界面的一次反射的等效荷载计算公式,并通过两层地基算例验证该输入方法的精度;针对层状边坡,采用本文提出的地震动输入方法和一种传统的输入方法分别研究其动力响应规律。研究表明:在两层地基算例中,本文提出的地震动输入方法能较好满足工程抗震的精度要求;在边坡的动力分析中,与传统方法相比,采用本文方法的边坡塑性应变能累积效应更加明显,且动力安全系数相对较小。
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关键词
层状边坡
波幅比
黏弹性人工边界
地震响应
动力稳定性
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职称材料
基于有限元强度折减法的降雨入渗基岩型边坡可靠度分析
被引量:
12
3
作者
毕仲辉
翟亚飞
+1 位作者
唐彧杰
崔丙会
《水利水电技术》
北大核心
2020年第9期187-192,共6页
边坡土体在自然状态下呈现出不确定性,内摩擦角和黏聚力表现为一定的变异性。为探究降雨入渗条件下边坡的稳定性和失效概率,结合强度折减法和二次响应面分析方法,建立了考虑内摩擦角和黏聚力变异性的概率分析模型。针对四川省阿坝州松...
边坡土体在自然状态下呈现出不确定性,内摩擦角和黏聚力表现为一定的变异性。为探究降雨入渗条件下边坡的稳定性和失效概率,结合强度折减法和二次响应面分析方法,建立了考虑内摩擦角和黏聚力变异性的概率分析模型。针对四川省阿坝州松潘县一基岩型层状边坡,探讨了内摩擦角和黏聚力的相关系数、变异系数以及降雨强度对该边坡失效概率的影响。结果表明:该边坡在天然条件下为中等危险状态;边坡失效概率与降雨持时及强度呈现正相关关系;当边坡失效概率小于50%时,变异系数越大,失效概率越大;当边坡失效概率大于50%时,变异系数越小,失效概率越大;黏聚力的变异性对边坡失效概率的影响小于内摩擦角的变异性。
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关键词
降雨入渗
改进一次二阶矩法
二次响应面法
有限元强度折减法
失效概率
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职称材料
近断层地震动作用下混凝土高拱坝损伤特性研究
被引量:
5
4
作者
唐彧杰
张燎军
+1 位作者
翟亚飞
毕仲辉
《水电能源科学》
北大核心
2021年第6期64-68,共5页
我国西部地区已建或拟建一批混凝土高拱坝,其中许多位于结构复杂的地震断裂带,更易发生近场强震,可能引起高拱坝的严重损伤,因而有必要分析近断层地震动作用下高拱坝的损伤特性。考虑拱坝坝体的横缝及塑性损伤,建立某高拱坝的动力非线...
我国西部地区已建或拟建一批混凝土高拱坝,其中许多位于结构复杂的地震断裂带,更易发生近场强震,可能引起高拱坝的严重损伤,因而有必要分析近断层地震动作用下高拱坝的损伤特性。考虑拱坝坝体的横缝及塑性损伤,建立某高拱坝的动力非线性有限元模型。从PEER强震数据库选取12条包括破裂前方脉冲、滑冲脉冲和无脉冲的近断层地震动作为输入波,分别从损伤破坏规律、耗能特点和坝顶中点位移响应等方面探讨其对混凝土高拱坝动力响应的规律。研究结果表明,破裂前方脉冲地震动作用下拱坝的损伤破坏、能量耗散及位移响应均最大,无脉冲地震动次之,滑冲脉冲最小;破裂前方脉冲和无脉冲地震动引起的坝体损伤和地震响应较大,应予以重视;滑冲脉冲作用下坝体的损伤破坏可忽略不计。
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关键词
近断层地震动
破裂前方脉冲
滑冲脉冲
无脉冲
塑性损伤模型
高拱坝
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职称材料
近断层地震动作用下高耸补压塔地震反应分析
被引量:
1
5
作者
崔丙会
王亮
+1 位作者
翟亚飞
毕仲辉
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2021年第5期181-187,共7页
由于近场脉冲地震中含有幅值较大的速度脉冲,其表现出的基本特征通常不同于远场地震。为研究近断层地震和地基刚度对补压塔结构动力响应的影响,以某拟建补压塔为研究对象,考虑流固耦合和地基辐射阻尼,建立水体-结构-基础三维有限元模型...
由于近场脉冲地震中含有幅值较大的速度脉冲,其表现出的基本特征通常不同于远场地震。为研究近断层地震和地基刚度对补压塔结构动力响应的影响,以某拟建补压塔为研究对象,考虑流固耦合和地基辐射阻尼,建立水体-结构-基础三维有限元模型,采用时程分析方法研究不同地基刚度、不同地震动类型对结构动力的响应规律。利用1999年集集地震的3组不同类型的地震动记录,即远场、近场无脉冲和近场脉冲型,采用精度较高的波动输入方法和黏弹性人工边界对构筑物进行动力分析。研究表明:不同的地震动特性和土-结构相互作用效应对补压塔的结构响应有显著影响,在地基刚度不大时,近场脉冲型地震位移响应是远场地震的2.5倍以上,鞭稍效应更为明显。近场脉冲型地震动对结构响应影响程度与结构第一周期有显著的相关性。研究结果可为近场区域高耸水工结构设计提供理论依据。
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关键词
近断层地震动
补压塔结构
结构-地基动力相互作用
地震反应
数值分析
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职称材料
题名
强震作用下水电站溢洪洞控制段结构震损模式分析
1
作者
张汉云
章寰宇
毕仲辉
宋琰
李潇寒
王皓臣
机构
河海大学水利水电学院
出处
《水电能源科学》
北大核心
2025年第2期155-158,176,共5页
基金
国家自然科学基金项目(52479122)
中国水利水电科学研究院水利部水工程建设与安全重点实验室项目(IWHR-ENGI-202303)。
文摘
溢洪洞进水口控制段作为水利水电工程泄洪系统的首部结构,在强震发生后,为避免次生灾害的发生,应保证枢纽泄水通畅、及时降低库水位的使用功能。因此,有必要对溢洪洞控制段在最大可信地震作用下的损伤状态进行专门研究。采用黏弹性人工边界及其地震动输入考虑无限地基辐射阻尼效应,采用双标量本构模型模拟混凝土的损伤开裂,建立溢洪洞控制段结构-地基相互作用的整体三维有限元模型,基于非线性动力时程分析,研究揭示最大可信地震作用下溢洪洞控制段结构的损伤分布和模式。结果表明,强震作用下结构拉损伤分布面积大于压损伤面积;^(#)1、^(#)3溢洪洞控制段受地震损伤较^(#)2控制段严重,震损出现在闸墩与基岩交界处、弧形闸门支撑梁与闸墙交界处、进口溢流面与闸墙的交界处、门机大梁两端。
关键词
溢洪洞
黏弹性人工边界
塑性损伤模型
损伤模式
Keywords
spillway tunnel
viscoelastic artificial boundary
plastic damage model
damage pattern
分类号
TV651.3 [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
层状边坡的地震动输入方法研究
被引量:
3
2
作者
毕仲辉
张燎军
翟亚飞
唐彧杰
张汉云
机构
河海大学水利水电学院
出处
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2021年第4期214-220,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFC0404903)
国家自然科学基金项目(51709090)。
文摘
层状边坡是自然界中最常见的边坡之一,研究其动力响应规律对边坡的稳定性评价具有重要意义。为真实模拟弹性波在层状地基中的传播过程,首先建立层状地基的黏弹性人工边界模型,然后根据波动力学理论推导了考虑介质交界面的一次反射的等效荷载计算公式,并通过两层地基算例验证该输入方法的精度;针对层状边坡,采用本文提出的地震动输入方法和一种传统的输入方法分别研究其动力响应规律。研究表明:在两层地基算例中,本文提出的地震动输入方法能较好满足工程抗震的精度要求;在边坡的动力分析中,与传统方法相比,采用本文方法的边坡塑性应变能累积效应更加明显,且动力安全系数相对较小。
关键词
层状边坡
波幅比
黏弹性人工边界
地震响应
动力稳定性
Keywords
layered slope
amplitude ratio
viscous-elastic artificial boundary
seismic response
dynamic stability
分类号
TV16 [水利工程]
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职称材料
题名
基于有限元强度折减法的降雨入渗基岩型边坡可靠度分析
被引量:
12
3
作者
毕仲辉
翟亚飞
唐彧杰
崔丙会
机构
河海大学水利水电学院
河海大学土木与交通学院
出处
《水利水电技术》
北大核心
2020年第9期187-192,共6页
基金
国家重点研发计划(2017YFC0404903)
国家自然科学基金项目(51709090)。
文摘
边坡土体在自然状态下呈现出不确定性,内摩擦角和黏聚力表现为一定的变异性。为探究降雨入渗条件下边坡的稳定性和失效概率,结合强度折减法和二次响应面分析方法,建立了考虑内摩擦角和黏聚力变异性的概率分析模型。针对四川省阿坝州松潘县一基岩型层状边坡,探讨了内摩擦角和黏聚力的相关系数、变异系数以及降雨强度对该边坡失效概率的影响。结果表明:该边坡在天然条件下为中等危险状态;边坡失效概率与降雨持时及强度呈现正相关关系;当边坡失效概率小于50%时,变异系数越大,失效概率越大;当边坡失效概率大于50%时,变异系数越小,失效概率越大;黏聚力的变异性对边坡失效概率的影响小于内摩擦角的变异性。
关键词
降雨入渗
改进一次二阶矩法
二次响应面法
有限元强度折减法
失效概率
Keywords
rainfall infiltration
improved linear second order moment method
quadratic response surface method
finite element strength reduction method
failure probability
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
近断层地震动作用下混凝土高拱坝损伤特性研究
被引量:
5
4
作者
唐彧杰
张燎军
翟亚飞
毕仲辉
机构
河海大学水利水电学院
出处
《水电能源科学》
北大核心
2021年第6期64-68,共5页
基金
国家重点研发计划(2017YFC0404903)。
文摘
我国西部地区已建或拟建一批混凝土高拱坝,其中许多位于结构复杂的地震断裂带,更易发生近场强震,可能引起高拱坝的严重损伤,因而有必要分析近断层地震动作用下高拱坝的损伤特性。考虑拱坝坝体的横缝及塑性损伤,建立某高拱坝的动力非线性有限元模型。从PEER强震数据库选取12条包括破裂前方脉冲、滑冲脉冲和无脉冲的近断层地震动作为输入波,分别从损伤破坏规律、耗能特点和坝顶中点位移响应等方面探讨其对混凝土高拱坝动力响应的规律。研究结果表明,破裂前方脉冲地震动作用下拱坝的损伤破坏、能量耗散及位移响应均最大,无脉冲地震动次之,滑冲脉冲最小;破裂前方脉冲和无脉冲地震动引起的坝体损伤和地震响应较大,应予以重视;滑冲脉冲作用下坝体的损伤破坏可忽略不计。
关键词
近断层地震动
破裂前方脉冲
滑冲脉冲
无脉冲
塑性损伤模型
高拱坝
Keywords
near-fault ground motion
forward-directivity pulse
fling-step pulse
pulse-free ground motion
plastic damage
high arch dam
分类号
TV312 [水利工程—水工结构工程]
P315.5 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
近断层地震动作用下高耸补压塔地震反应分析
被引量:
1
5
作者
崔丙会
王亮
翟亚飞
毕仲辉
机构
河海大学土木与交通学院
安徽理工大学土木建筑学院
河海大学水利水电学院
出处
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2021年第5期181-187,共7页
基金
安徽省自然科学基金项目(2008085QE244)
中国博士后基金项目(2020M681988)。
文摘
由于近场脉冲地震中含有幅值较大的速度脉冲,其表现出的基本特征通常不同于远场地震。为研究近断层地震和地基刚度对补压塔结构动力响应的影响,以某拟建补压塔为研究对象,考虑流固耦合和地基辐射阻尼,建立水体-结构-基础三维有限元模型,采用时程分析方法研究不同地基刚度、不同地震动类型对结构动力的响应规律。利用1999年集集地震的3组不同类型的地震动记录,即远场、近场无脉冲和近场脉冲型,采用精度较高的波动输入方法和黏弹性人工边界对构筑物进行动力分析。研究表明:不同的地震动特性和土-结构相互作用效应对补压塔的结构响应有显著影响,在地基刚度不大时,近场脉冲型地震位移响应是远场地震的2.5倍以上,鞭稍效应更为明显。近场脉冲型地震动对结构响应影响程度与结构第一周期有显著的相关性。研究结果可为近场区域高耸水工结构设计提供理论依据。
关键词
近断层地震动
补压塔结构
结构-地基动力相互作用
地震反应
数值分析
Keywords
near-fault ground motion
pressure regulating tower structure
structure-foundation dynamic interaction
seismic response
numerical analysis
分类号
TV33 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
强震作用下水电站溢洪洞控制段结构震损模式分析
张汉云
章寰宇
毕仲辉
宋琰
李潇寒
王皓臣
《水电能源科学》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
层状边坡的地震动输入方法研究
毕仲辉
张燎军
翟亚飞
唐彧杰
张汉云
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2021
3
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职称材料
3
基于有限元强度折减法的降雨入渗基岩型边坡可靠度分析
毕仲辉
翟亚飞
唐彧杰
崔丙会
《水利水电技术》
北大核心
2020
12
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下载PDF
职称材料
4
近断层地震动作用下混凝土高拱坝损伤特性研究
唐彧杰
张燎军
翟亚飞
毕仲辉
《水电能源科学》
北大核心
2021
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
近断层地震动作用下高耸补压塔地震反应分析
崔丙会
王亮
翟亚飞
毕仲辉
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2021
1
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职称材料
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