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高混凝土重力坝开裂成因分析及数值研究

作　者: 李亚非
导　师: 贾超
学　校: 山东大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 混凝土重力坝开裂故障树模糊综合评价数值分析
分类号: TV642.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 82次
引　用: 1次
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内容摘要

裂缝普遍存在于混凝土重力坝结构中,严重影响其使用功能、耐久性及使用寿命,甚至导致大坝的整体失效。开裂是混凝土坝的主要破坏形式之一,研究裂缝的形成、发展过程对混凝土坝安全稳定有重要意义。本文研究混凝土重力坝的裂缝成因,并结合工程实例对不同荷载组合作用下坝体开裂状况进行研究。主要内容如下：介绍混凝土结构开裂分析的理论基础,包括材料本构关系和裂缝模型等；系统分析导致混凝土坝裂缝产生的成因,结合故障树分析方法,建立混凝土坝开裂的故障树模型；运用模糊综合评价方法对混凝土重力坝开裂的风险因子的影响程度进行分析,并按影响程度分级排序；以龙滩高碾压混凝土重力坝为例,选取水荷载、温度荷载及地震荷载对坝体开裂的影响进行分析,研究不同荷载组合的10种工况下坝体的开裂状况。本文得到的不利荷载组合结论,对混凝土重力坝安全运行和管理提供科学依据,为工程人员采取相应措施,避免不利荷载组合,减少裂缝的产生和发展,以及工程加固提供参考。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章绪论  10-18
  1.1 研究背景及意义  10-12
  1.2 国内外研究进展  12-13
  1.3 现有混凝土断裂数值计算方法综述  13-15
  1.4 问题的提出  15-16
  1.5 本文主要研究内容及技术路线  16-17
    1.5.1 本文主要研究内容  16
    1.5.2 技术路线流程  16-17
  1.6 本文的创新点  17-18
第二章混凝土开裂分析的理论基础与方法  18-28
  2.1 混凝土材料的本构关系  18-22
    2.1.1 单轴受压应力-应变曲线  18-21
    2.1.2 单轴受拉应力-应变曲线  21-22
  2.2 屈服准则  22-24
  2.3 有限元分析中的裂缝模型  24-26
  2.4 本章小节  26-28
第三章 :混凝土重力坝开裂故障树及风险因子影响程度分析  28-46
  3.1 混凝土重力坝开裂的成因分析  28-31
    3.1.1 荷载原因  28-29
    3.1.2 非荷载原因  29-31
  3.2 故障树简介  31-34
    3.2.1 基本名词和符号表示  32-33
    3.2.2 建立故障树的步骤  33-34
  3.3 故障树的绘制  34-35
  3.4 风险因子影响程度的分析方法  35-38
    3.4.1 故障树分析方法  35-37
    3.4.2 模糊综合评价方法  37-38
  3.5 基于模糊综合评价方法的风险因子影响程度的分析  38-44
  3.6 本章小节  44-46
第四章龙滩高碾压混凝土重力坝开裂分析研究  46-64
  4.1 工程背景  46-47
  4.2 模型建立及材料参数  47-48
  4.3 材料本构及裂缝模型的选取  48-49
  4.4 计算荷载及荷载组合  49-50
  4.5 水压荷载作用下坝体开裂分析  50-53
    4.5.1 水压荷载的施加  50
    4.5.2 计算结果  50-53
  4.6 温度作用下坝体开裂分析  53-58
    4.6.1 热传导方程  53
    4.6.2 温度场分析的定解条件  53-56
    4.6.3 混凝土热力学参数  56
    4.6.4 计算结果  56-58
  4.7 地震荷载作用下坝体开裂分析  58-61
    4.7.1 地震分析理论基础  58-59
    4.7.2 计算结果  59-61
  4.8 各工况计算结果比较  61-63
  4.9 本章小节  63-64
第五章结论和展望  64-66
  5.1 全文总结  64
  5.2 展望  64-66
参考文献  66-68
致谢  68-69
攻读硕士期间发表的学术论文  69-70
学位论文评阅及答辩情况表  70

高混凝土重力坝开裂成因分析及数值研究

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