深厚覆盖层上水电站厂房沉降和地震动反应数值分析水利水电工程专业论文.docxVIP

研究生优秀毕业论文 大连理工大学硕士学位论文摘要 大连理工大学硕士学位论文 摘要 我国西藏区域的大部分水电工程还未正式拉开序幕，未来的开发重心将放在西藏高 原的江河流域，目前西藏水电开发少之又少，与其他地区相比，这里依然是未开垦的圣 地。但是西南地区特别是水资源比较丰富的金沙江、大渡河、澜沧江、怒江、雅砻江、 雅鲁藏布江等覆盖层极其深厚，给水利开发和利用带来不利影响。深厚覆盖层处理问题 已经成为水电站建设不可回避的关键性问题，本文应用ansys大型软件，利用软件内丰 富的单元库以及岩土和岩石力学中的本构模型；研究了地基开挖再加载后变形模量的变 化和取值；结合实验数据模拟桩．土之间接触问题，研究影响桩．土之间应力分布和桩顶 沉降的因素，并将卸载．再加载模量和接触问题运用到西藏地区某工程实例中。重点研 究该工程水电站厂房的地基处理措施：固结灌浆和摩擦桩，以及静动力作用下不同地基 加固措施对基础沉降、厂房整体、桩基整体倾斜的影响，并进行了分析评价；不同荷载 作用下的各个模型的厂房、基础和桩基的变形是本文研究的重要内容： (1)软弱土层严重影响水电站厂房稳定性，开挖是处理这类地基的常用措施，但 开挖回弹对地基变形模量的影响不容忽视，本文选择卸载．再加载模量代替初始变形模 量，并结合D．P屈服准则，进行数值分析。 (2)设置摩擦桩是处理深厚覆盖层常用的方法之一，但桩．土之间的接触问题是比 较棘手的难题，本文应用面．面接触单元模拟桩与桩周土体之间的接触，研究了影响桩一 土之间相互作用的因素，得出结论：桩与土的物理参数极为重要，桩侧桩-土接触粘聚 力增大，桩侧摩擦力增大，桩端压力减小；桩端桩．土接触粘聚力增大，桩侧摩擦力减 小，桩端压力增大：短桩的桩长相对于桩径来说，对桩土之间摩擦力、端压力及结构沉 降影响比较明显。 (3)静动力工况下，固结灌浆以及设置摩擦桩可以减小厂房沉降和不均匀变形。 运用变刚度设计理念：增强荷载集度高的区域的地基刚度，减小厂房整体差异沉降以及 桩基整体倾斜度。比较地基整体均匀布桩和局部布桩的计算结果可知，局部布桩对减少 差异沉降有更好的效果，而且能更大程度地减少人力和物力，缩减工期，符合工程建设 经济适用原则。 (4)运用谱分析方法计算了双向地震单独作用以及双向地震与水压力共同作用下 的响应，分析不同地基加固措施的模型在不同工况下厂房结构沉降、桩基倾斜的差异。 结果显示：加固地基可以增强结构的抗震性能，且摩擦桩比固结灌浆提高抗震性能的效 果显著；均匀布桩和局部布桩下的结构抗震效果相差无几，说明单纯增加桩的数量并不 万方数据 深厚覆盖层水电站厂房沉降和地震动反应分析能提高结构抗震性能，应根据厂房结构同时利用变刚度设计理念设计最合理的布桩形 深厚覆盖层水电站厂房沉降和地震动反应分析 能提高结构抗震性能，应根据厂房结构同时利用变刚度设计理念设计最合理的布桩形 式。 以上研究成果有利于正确应用地基变形模量、认知桩对桩周土的影响、增加水电站 厂房的运行稳定性，同时也为以后结构桩基的变刚度设计提供参考。 关键词：深厚覆盖层；水电站厂房；卸载一再加载模量；接触单元；摩擦桩；沉降； 万方数据 Numerical Numerical Analysis of Deformation Seismic Response of Hydropower House on Deep Overburden Abstract Planning in our country will be completed except Tibet Hydraulic and Hydroelectric Engineering，most of the focus will be gradually distract to the Jinsha River，Lancang River， upstream Nu River and the Yalu Tsangpo River Basin in Tibet．The hydropower development in Tibet，less than 6％0 compared with the rest ofthe country．However，South region especially the Yalu Tsangpo River Basin has deep overburden，which is adverse on the development and utilization of groundwater．Therefore，processing of deep overburden has become the key question for hydropower station constructio