考虑诱导缝的碾压混凝土重力坝三维强震响应分析

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作者 周天宇 赵飞 +3 位作者 申家辰 王进廷 郝鹏 潘坚文 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第3期74-84,共11页

碾压混凝土重力坝因具有施工速度快优势,自20世纪80年代以来发展迅速。碾压混凝土重力坝各坝段之间一般设置诱导缝,采用切缝机不连续切割成缝,缝面为非暴露式。考虑诱导缝影响的整体大坝抗震响应和安全性值得关注。提出一种碾压混凝土... 碾压混凝土重力坝因具有施工速度快优势,自20世纪80年代以来发展迅速。碾压混凝土重力坝各坝段之间一般设置诱导缝,采用切缝机不连续切割成缝,缝面为非暴露式。考虑诱导缝影响的整体大坝抗震响应和安全性值得关注。提出一种碾压混凝土重力坝诱导缝模拟方法,建立某碾压混凝土重力坝三维整体有限元模型,计算分析了其静力及动力作用下的应力、变形及塑性损伤行为,并与单坝段模型对比,研究了诱导缝对于坝体响应的影响。结果表明,河床最高坝段在2种模型下应力水平、损伤程度接近,单坝段模型在个别部位的地震响应更大。此外,整体模型能够模拟碾压混凝土重力坝诱导缝损伤开裂过程,可更合理地模拟坝体整体响应,特别是两岸坝肩坝段的应力分布。 展开更多

关键词 碾压混凝土坝 诱导缝 有限元法 塑性损伤模型 抗震性能

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龙羊峡重力拱坝模态识别与材料参数反演 被引量：2

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作者 侯志英 周天宇 +4 位作者 马宁 刘昌伟 向致谦 潘坚文 王进廷 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期771-777,831,共8页

基于龙羊峡重力拱坝实测振动数据,利用随机子空间法进行了大坝模态参数识别,建立了坝体-地基-库水系统的三维流固耦合有限元模型。根据识别出的一阶频率,分别考虑均质地基及分层地基,反演了坝体与基岩材料参数,并通过有限元软件ABAQUS... 基于龙羊峡重力拱坝实测振动数据,利用随机子空间法进行了大坝模态参数识别,建立了坝体-地基-库水系统的三维流固耦合有限元模型。根据识别出的一阶频率,分别考虑均质地基及分层地基,反演了坝体与基岩材料参数,并通过有限元软件ABAQUS进行了大坝的动力特征分析。结果表明:龙羊峡重力拱坝的一阶频率为2.778~3.196 Hz,反演得到坝体的弹性模量约为50 GPa~52 GPa;对于均值地基,其弹性模量的反演值为30 GPa;对于分层地基,2 490 m高程以下区域的弹性模量为34 GPa;实测振动数据反演得到的坝体弹性模量和地基弹性模量高于其设计值;龙羊峡重力拱坝的前3阶振型分别为正对称、反对称与正对称,其1阶频率和2阶频率相差较大,与重力坝自振频率分布特征相似。 展开更多

关键词 龙羊峡拱坝 模态参数识别 有限元 动力特征 流固耦合 模态分析

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结构抗震试验方法的发展 被引量：36

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作者 王进廷 金峰 张楚汉 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2005年第4期37-43,共7页

地震荷载极大的破坏性,使得结构抗震性能的研究成为一个被广泛关注的热点问题。为了提高结构抗震研究的试验能力和试验水平,近年来在传统结构抗震试验方法的基础上,出现了一些新的试验方式和方法。本文总结介绍了目前结构抗震试验方法... 地震荷载极大的破坏性,使得结构抗震性能的研究成为一个被广泛关注的热点问题。为了提高结构抗震研究的试验能力和试验水平,近年来在传统结构抗震试验方法的基础上,出现了一些新的试验方式和方法。本文总结介绍了目前结构抗震试验方法的一些发展趋势,包括:(1)地震模拟振动台的大型化和多台化,以进行大比例模型甚至足尺模型试验或考虑大跨度结构地震动的非均匀性;(2)进行子结构试验的实时化,以实现数值子结构模型和试验子结构模型的实时结合;(3)进行试验设备的网络化,以提高试验设备的利用率,实现资源共享等,供有关研究者参考。 展开更多

关键词 结构抗震试验 振动台试验 子结构试验 实时试验 发展趋势

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瑞利阻尼介质有限元离散模型动力分析的数值稳定性 被引量：22

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作者 王进廷 杜修力 张楚汉 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2002年第6期18-24,共7页

本文针对几种有一般阻尼的动力系统数值积分的显式方法 ,讨论了阻尼对稳定性的影响 ,并建议了瑞利阻尼介质有限元离散模型中动力分析数值稳定性的实用稳定判别方法。

关键词 离散模型 动力分析 阻尼介质 有限元 数值稳定性 频率

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振动台实时耦联动力试验系统构建解决方案 被引量：5

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作者 王进廷 汪强 +1 位作者 迟福东 金峰 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2010年第2期16-23,共8页

实时耦联动力试验(RTDHT)是一种将物理模型试验和数值求解计算实时耦联在一起进行整体结构动力反应分析的新型结构动力试验方法。构建实时耦联动力试验系统将面临数值子结构实时计算、数据实时传输、加载器精确加载等问题。本文首先以... 实时耦联动力试验(RTDHT)是一种将物理模型试验和数值求解计算实时耦联在一起进行整体结构动力反应分析的新型结构动力试验方法。构建实时耦联动力试验系统将面临数值子结构实时计算、数据实时传输、加载器精确加载等问题。本文首先以清华大学新近建成的一套基于振动台的实时耦联动力试验系统为例,对试验系统构建中面临的问题以及相应的解决方案进行了阐述,对构建实时耦联动力试验系统提出了一些指导性的建议。随后简要介绍了利用该系统已经进行的一些实时耦联动力试验,并对实时耦联动力试验可能的应用前景进行了探讨。 展开更多

关键词 工程结构抗震 实时耦联动力试验 振动台 系统构建

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淤积泥砂对水平地运动作用时刚性坝面动压力的影响 被引量：3

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作者 王进廷 杜修力 张楚汉 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2002年第5期8-13,共6页

文章基于固体介质、流体介质、液固两相饱和介质的时域显式有限元波动分析方法 ,研究了可压缩库水条件下淤积泥砂对水平地运动作用时刚性坝面上动压力的影响。研究中分析了作为两相介质处理的淤积泥砂的饱和度、厚度、渗透系数和孔隙率... 文章基于固体介质、流体介质、液固两相饱和介质的时域显式有限元波动分析方法 ,研究了可压缩库水条件下淤积泥砂对水平地运动作用时刚性坝面上动压力的影响。研究中分析了作为两相介质处理的淤积泥砂的饱和度、厚度、渗透系数和孔隙率对坝面动压力的影响 ,还比较了作为流固两相介质、单相固体介质、单相重流体介质处理的不同淤积泥砂层模型间的计算结果差异。 展开更多

关键词 淤积泥砂 水平地运动 坝面动压力 孔隙率 饱和度 渗透系数

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库底非饱和淤砂层对高拱坝地震反应的影响 被引量：3

7

作者 王进廷 唐庆 杜修力 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2007年第2期22-25,共4页

采用时域显式有限元方法,将库底非饱和淤砂层近似模拟为不同于库水的流体介质。以小湾拱坝为例,分析可压缩库水条件下库底非饱和淤砂层对高拱坝地震反应的影响。计算结果表明非饱和淤砂层的存在有可能使得坝体地震响应增加。

关键词 拱坝-可压缩库水-地基系统 非饱和淤砂层 时域显式有限元 地震反应

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淤砂层模型对上层理想流体动力反应的影响——平面SV波入射 被引量：2

8

作者 王进廷 张楚汉 金峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期2359-2364,共6页

采用解析方法,分析了平面SV波斜入射时弹性半空间-淤砂层-理想流体层系统的动力反应,其中将淤砂层分别模拟为线弹性固体、黏弹性固体、理想流体和黏性流体等不同特性的介质,并与将淤砂层模拟为两相多孔介质的计算结果进行了比较。研究... 采用解析方法,分析了平面SV波斜入射时弹性半空间-淤砂层-理想流体层系统的动力反应,其中将淤砂层分别模拟为线弹性固体、黏弹性固体、理想流体和黏性流体等不同特性的介质,并与将淤砂层模拟为两相多孔介质的计算结果进行了比较。研究表明在平面SV波斜入射的情况下,当渗透系数很小时,多孔介质可以近似简化为黏弹性固体。 展开更多

关键词 弹性半空间 淤砂层 理想流体 平面SV波 动力反应

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淤砂层模拟方法对上层理想流体动力反应的影响——平面P波入射 被引量：2

9

作者 王进廷 张楚汉 金峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2065-2070,共6页

采用解析法,以弹性半空间-淤砂层-理想流体层为对象,分别将淤砂层模拟为固体介质和流体介质,分析了平面P波入射时上层理想流体的动力反应特性。通过算例分析,比较了将淤砂层模拟为弹性固体、黏弹性固体、理想流体和黏性流体介质时与将... 采用解析法,以弹性半空间-淤砂层-理想流体层为对象,分别将淤砂层模拟为固体介质和流体介质,分析了平面P波入射时上层理想流体的动力反应特性。通过算例分析,比较了将淤砂层模拟为弹性固体、黏弹性固体、理想流体和黏性流体介质时与将淤砂层模拟为两相多孔介质时计算结果的差异。研究表明当渗透系数很小时,多孔介质可以近似简化为黏弹性固体,甚至线弹性固体。这一分析研究对于在高坝-库水-淤砂-地基系统地震反应分析的数值模型中采用合理的淤砂层模型,提高计算效率具有重要参考意义,而且还可以用于校核数值模型的合理性。 展开更多

关键词 弹性半空间 淤砂层 理想流体 平面P波 动力反应

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近场波动模拟的人工应力边界条件 被引量：216

10

作者 杜修力 赵密 王进廷 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期49-56,共8页

采用甲面波和远场散射波混合透射,引入无限介质线弹性本构关系建立了一种应力人工边界条件．其优点在于边界结点反应与内部有限元结点反应采用相同的积分格式计算,有限元积分方法稳定时不存在人工边界失稳问题．数值算例表明:边界精度... 采用甲面波和远场散射波混合透射,引入无限介质线弹性本构关系建立了一种应力人工边界条件．其优点在于边界结点反应与内部有限元结点反应采用相同的积分格式计算,有限元积分方法稳定时不存在人工边界失稳问题．数值算例表明:边界精度高于现有黏性边界、黏弹性人工边界,以及一、二阶透射人工边界． 展开更多

关键词 近场波动 局部人工边界 稳定性 精度 应力人工边界

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高寒区高混凝土坝关键技术难题与解决途径 被引量：37

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作者 刘毅 杜雷功 +5 位作者 钱文勋 任炳昱 王进廷 万连宾 李曙光 严驰 《水利水电技术》 北大核心 2020年第3期45-52,共8页

随着小湾、锦屏一级等300 m级特高混凝土坝的陆续建成,我国混凝土筑坝技术水平迈入了世界先进行列。相对而言,高寒区混凝土筑坝技术是我国坝工技术的短板,世界上高寒区混凝土坝也出现了较多严重事故。未来,我国即将在高寒地区建设QBT、... 随着小湾、锦屏一级等300 m级特高混凝土坝的陆续建成,我国混凝土筑坝技术水平迈入了世界先进行列。相对而言,高寒区混凝土筑坝技术是我国坝工技术的短板,世界上高寒区混凝土坝也出现了较多严重事故。未来,我国即将在高寒地区建设QBT、叶巴滩等特高混凝土坝,面临挑战。为此,基于典型工程的统计数据分析了我国高寒区的气象、水文特点,结合当前混凝土坝的技术进展评述,提出了高寒区混凝土筑坝亟待攻克的诸如高强高抗冻高抗裂大坝混凝土的制备与施工质量控制、混凝土坝施工运行全过程防裂、大坝表面耐久防护与安全监控三大关键难题,阐明了其中的关键科学问题、技术难题、总体技术路线和近期要研究的主要问题,为实现高寒区高混凝土坝高质量建设与长期安全运行指明了技术路径,可为相关研究提供参考。 展开更多

关键词 高寒复杂条件 高混凝土坝 高强高抗冻混凝土 温控防裂

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流体饱和两相多孔介质动力反应分析的显式有限元法 被引量：42

12

作者 赵成刚 王进廷 +1 位作者 史培新 李伟华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期178-182,共5页

根据Biot流体饱和两相多孔介质波动方程 ,采用解耦技术 ,提出了分析流体饱和两相多孔介质中动力反应的显式有限元法。根据所推公式 ,编制了计算程序并进行了实例计算。计算结果与解析解对比 ,两者符合非常好 ,表明本文方法是处理流体饱... 根据Biot流体饱和两相多孔介质波动方程 ,采用解耦技术 ,提出了分析流体饱和两相多孔介质中动力反应的显式有限元法。根据所推公式 ,编制了计算程序并进行了实例计算。计算结果与解析解对比 ,两者符合非常好 ,表明本文方法是处理流体饱和两相多孔介质动力问题的一种非常有效方法。 展开更多

关键词 饱和多孔介质 显式有限元法 流体 波动方程

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跨断层地下管线振动台模型试验研究Ⅱ:试验成果分析 被引量：26

13

作者 张志超 王进廷 徐艳杰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期116-125,共10页

针对跨断层地下管线进行振动台模型试验研究。试验中将钢管埋设在一个盛装砂土、可以模拟走滑断层错动作用的模型箱中,研究地下管线在承受断层错动时应变的分布规律和管周动土压力变化规律,并考察地下管线与断层的夹角以及管内水体的影... 针对跨断层地下管线进行振动台模型试验研究。试验中将钢管埋设在一个盛装砂土、可以模拟走滑断层错动作用的模型箱中,研究地下管线在承受断层错动时应变的分布规律和管周动土压力变化规律,并考察地下管线与断层的夹角以及管内水体的影响。试验结果表明:在跨断层地下管线中,管-土系统本身的动力效应的影响较小,可以忽略不计,而管内液体可能有较大的影响,不可忽略;在无法避开断层区域的情况下,地下管线最好与断层垂直;管线的最大应变发生在断层附近一定距离的位置;管-土动力相互作用及其变化规律对管道响应影响很大。 展开更多

关键词 地下管线 振动台试验 断层错动 土体 应变

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跨断层地下管线振动台模型试验研究(Ⅰ)——试验方案设计 被引量：27

14

作者 张志超 王进廷 徐艳杰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期93-98,共6页

本文针对跨断层地下管线的地震破坏特性,设计跨断层地下管线的振动台试验模型。首先根据试验条件,对整个模型体系进行相似比分析,设计了可以模拟走滑断层错动作用的模型土箱;其次对模型材料的物理力学特性进行室内试验,确定模型土的级... 本文针对跨断层地下管线的地震破坏特性,设计跨断层地下管线的振动台试验模型。首先根据试验条件,对整个模型体系进行相似比分析,设计了可以模拟走滑断层错动作用的模型土箱;其次对模型材料的物理力学特性进行室内试验,确定模型土的级配曲线和抗剪参数;然后根据管线承受断层作用的数值模拟结果,对传感器进行合理的布置;最后,介绍模型土的成形过程。 展开更多

关键词 断层错动 地下管线 振动台试验 试验设计

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土-结构-流体动力相互作用的实时耦联动力试验 被引量：11

15

作者 迟福东 王进廷 +1 位作者 金峰 汪强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期3765-3770,共6页

针对振动台试验中无限地基难以模拟和数值分析中流-固耦合作用难以计算两个难题,将最近发展的实时耦联动力试验方法引入土-结构-流体动力相互作用问题的研究。以一个渡槽结构为例,其中渡槽-水体作为物理子结构,采用振动台进行物理试验,... 针对振动台试验中无限地基难以模拟和数值分析中流-固耦合作用难以计算两个难题,将最近发展的实时耦联动力试验方法引入土-结构-流体动力相互作用问题的研究。以一个渡槽结构为例,其中渡槽-水体作为物理子结构,采用振动台进行物理试验,而无限地基作为数值子结构,采用集总参数模型进行数值模拟。两个子结构之间实时交换数据,联合评估整个耦合体系的动力响应。试验结果和有限元数值模拟结果吻合良好,表明该试验方法具有较高精度。对不同特性地基土进行的试验对比分析结果表明:对于软土地基,考虑土-结构相互作用(SSI)的结构反应幅值明显减小,周期延长;随着地基土变硬,SSI效应逐渐变弱,结构反应最终收敛至刚性地基解。 展开更多

关键词 土-结构-流体动力相互作用 实时耦联动力试验 渡槽结构 集总参数模型

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基于震源-河谷波场数值模拟的坝址地震动参数确定方法 被引量：14

16

作者 贺春晖 王进廷 张楚汉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期585-592,共8页

针对目前高坝坝址地震动参数确定方法的一些不足,本文尝试了一种基于地震学理论的坝址区三维地震动场生成方法.基本思路是将地震学和工程学结合,针对设定地震,建立震源-传播介质-坝址峡谷场地数值模型,通过超大规模的数值计算,模拟地震... 针对目前高坝坝址地震动参数确定方法的一些不足,本文尝试了一种基于地震学理论的坝址区三维地震动场生成方法.基本思路是将地震学和工程学结合,针对设定地震,建立震源-传播介质-坝址峡谷场地数值模型,通过超大规模的数值计算,模拟地震波从发震断层破裂开始到坝址场地的物理传播过程,生成坝址区的三维地震动参数.与传统基于衰减关系的地震动参数确定方法相比,这一方法可以考虑震源机制、传播介质和坝址峡谷场地效应等三大要素的影响.对于特定的坝址,可以生成符合实际地质构造、区域岩体动力特性以及坝址峡谷地质地形条件的地震动荷载分布,具有针对性,为重大高坝枢纽工程遭遇极端地震荷载作用时的抗震安全性提供了一种新的分析手段. 展开更多

关键词 高坝场址 地震动 断层破裂 传播介质 局部场地 谱元法

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坝体保温层的等效模拟及保温效果分析 被引量：8

17

作者 汪强 王进廷 金峰 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2007年第2期58-61,共4页

针对目前保温层设计施工中工程经验占主导而数值仿真研究相对较少的情况,基于大型商业有限元分析软件ABAQUS,对某工程保温层进行有限元分析计算。采用参数等效算法,在同一模型上计算不同厚度(1.5 cm,2.5 cm,5.0 cm)保温层防护下的坝体... 针对目前保温层设计施工中工程经验占主导而数值仿真研究相对较少的情况,基于大型商业有限元分析软件ABAQUS,对某工程保温层进行有限元分析计算。采用参数等效算法,在同一模型上计算不同厚度(1.5 cm,2.5 cm,5.0 cm)保温层防护下的坝体温度场及应力场。分析结果表明:①统计特征点在无保温层时的年内温差较大;铺设保温层后,年内温度变幅显著降低;保温效果随着保温层厚度的增大而逐渐增强;铺设5.0 cm厚的聚苯板保温层可将统计特征点的年内最大温差由15.47℃减小为6.30℃。②在无保温层保护的情况下,下游坝面出现大面积的拉应力区,最大拉应力值超出混凝土的抗拉强度;增加保温层后,坝体下游面应力状况得到明显改善,拉应力区减小且拉应力值随保温层厚度的增加而逐渐减小;铺设5.0 cm厚的聚苯板保温层可将拉应力值由未加保温层时的2.73MPa减小为1.46MPa。 展开更多

关键词 混凝土坝 温度应力 保温材料 有限元法 参数等效

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强震区高拱坝抗震措施比较 被引量：5

18

作者 王品江 王进廷 +2 位作者 周元德 金峰 徐艳杰 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2006年第4期15-17,20,共4页

在拱坝横缝中,设置跨横缝钢筋和阻尼器,可以在一定程度上控制高拱坝在强震作用下的横缝开度,增强拱坝整体性。以国内某高拱坝为例,基于在大型商业有限元分析软件ABAQUS平台上二次开发的拱坝有限元模型,结合已有的计算成果,系统比较了设... 在拱坝横缝中,设置跨横缝钢筋和阻尼器,可以在一定程度上控制高拱坝在强震作用下的横缝开度,增强拱坝整体性。以国内某高拱坝为例,基于在大型商业有限元分析软件ABAQUS平台上二次开发的拱坝有限元模型,结合已有的计算成果,系统比较了设置跨横缝钢筋和阻尼器的抗震效果,提出了两种措施组合的方案,可供工程应用参考。 展开更多

关键词 高拱坝 抗震 跨横缝钢筋 阻尼器

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三种介质耦联系统动力反应分析的显式有限元法及其应用 被引量：5

19

作者 赵成刚 李伟华 +1 位作者 王进廷 李亮 《地震学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期262-271,共10页

在笔者已建立的流体饱和多孔介质动力分析的显式有限元法的基础上 ,提出了可分析任意形状的流体饱和多孔介质 单相弹性固体介质 理想流体介质耦联的复杂系统的动力响应的显式有限元方法 .该方法建立的有限元方程列式具有解耦特征 ,不... 在笔者已建立的流体饱和多孔介质动力分析的显式有限元法的基础上 ,提出了可分析任意形状的流体饱和多孔介质 单相弹性固体介质 理想流体介质耦联的复杂系统的动力响应的显式有限元方法 .该方法建立的有限元方程列式具有解耦特征 ,不需求解联立方程组 ,因而极大地提高了计算效率 .将这一方法用于分析了考虑库水、坝、淤泥层和基岩这一复杂系统动力相互作用问题的斜坝面的地震响应 ,并给出了一些计算结果 . 展开更多

关键词 三种介质耦联系统动力反应分析 显式有限元法 动力响应分析 场地动力响应 土-结构-流体动力相互作用

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碾压混凝土坝层面稳定分析的评价方法研究 被引量：8

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作者 寇立夯 王进廷 金峰 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2008年第7期35-38,共4页

结合具体工程实例,将分项系数法和重力坝抗滑稳定分析中传统的几种评价方法进行了比较。结果表明,基于传统分析和分项系数法的分析结果揭示的规律是相同的,但分项系数法考虑了概率意义上的极限分析,是一种更合理的方法。

关键词 抗滑稳定 碾压混凝土坝 安全系数

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