摘要 | 第4-5页 |
ABSTRACT | 第5-6页 |
主要符号表 | 第23-24页 |
1 绪论 | 第24-40页 |
1.1 研究背景与意义 | 第24-26页 |
1.1.1 爆炸荷载对混凝土坝的威胁与破坏 | 第25页 |
1.1.2 地震作用对混凝土拱坝的威胁与破坏 | 第25-26页 |
1.2 国内外相关工作研究进展 | 第26-37页 |
1.2.1 爆炸荷载下高应变率混凝土材料模型的研究进展 | 第26-28页 |
1.2.2 爆炸荷载下高混凝土重力坝动力响应及破坏模式的研究进展 | 第28-31页 |
1.2.3 爆炸荷载下混凝土高拱坝动力响应及破坏模式的研究进展 | 第31-32页 |
1.2.4 强震作用下混凝土高拱坝动态响应及破坏模式的研究进展 | 第32-37页 |
1.3 本文主要研究思路 | 第37-40页 |
2 高应变率混凝土本构模型及混凝土重力坝爆炸荷载动力破坏 | 第40-88页 |
2.1 爆炸冲击波在空气中和水中的传播效应分析 | 第40-44页 |
2.1.1 炸药的材料特征和状态方程 | 第41页 |
2.1.2 空气介质的状态方程 | 第41页 |
2.1.3 水介质的状态方程 | 第41-42页 |
2.1.4 空气中爆炸和水中爆炸的冲击波传播效应比较 | 第42-44页 |
2.2 空气中爆炸和水中爆炸对周围结构损伤程度的比较 | 第44-49页 |
2.2.1 流固耦合 | 第44-45页 |
2.2.2 钢板的高应变率本构模型 | 第45-47页 |
2.2.3 空气中爆炸和水中爆炸对钢板破坏的比较 | 第47-49页 |
2.3 爆炸作用下混凝土高应变率本构模型 | 第49-60页 |
2.3.1 混凝土的应变率相关性 | 第49-51页 |
2.3.2 K&C模型 | 第51-54页 |
2.3.3 脆性断裂模型 | 第54-55页 |
2.3.4 HJC混凝土本构模型 | 第55-57页 |
2.3.5 RHT混凝土本构模型 | 第57-60页 |
2.4 钢筋混凝土板抗爆试验与混凝土高应变率本构模型验证 | 第60-69页 |
2.4.1 试验模型 | 第60-62页 |
2.4.2 数值模型 | 第62-63页 |
2.4.3 数值结果与试验结果对比分析 | 第63-69页 |
2.5 爆炸荷载下混凝土重力坝数值模型 | 第69-72页 |
2.6 爆炸荷载下混凝土重力坝监测点处动力响应 | 第72-75页 |
2.7 爆炸荷载下混凝土重力坝损伤累积的时间效应 | 第75-77页 |
2.8 不同炸药当量引起的混凝土重力坝损伤模式研究 | 第77-79页 |
2.9 泄水孔对坝体抗爆性能的影响 | 第79-84页 |
2.9.1 泄水孔对坝体损伤分布的影响 | 第79-83页 |
2.9.2 泄水孔对坝顶位移的影响 | 第83-84页 |
2.10 泄水孔尺寸对坝体抗爆性能的影响 | 第84-86页 |
2.11 本章小结 | 第86-88页 |
3 混凝土重力坝抗爆影响因素和损伤预测及坝体抗爆措施研究 | 第88-116页 |
3.1 不同起爆位置对坝体抗爆性能的影响 | 第89-92页 |
3.1.1 水平起爆位置对坝体损伤分布的影响 | 第90-91页 |
3.1.2 水平起爆位置对坝顶位移的影响 | 第91-92页 |
3.2 起爆深度对坝体抗爆性能的影响 | 第92-96页 |
3.2.1 起爆深度对坝体损伤分布的影响 | 第92-95页 |
3.2.2 起爆深度对坝体动力响应的影响 | 第95-96页 |
3.3 起爆距离对坝体抗爆性能的影响 | 第96-99页 |
3.4 坝前水位对坝体抗爆性能的影响 | 第99-103页 |
3.4.1 相同高程起爆时坝前水位下降对坝体损伤分布的影响 | 第100-101页 |
3.4.2 相同起爆深度时坝前水位下降对坝体损伤分布的影响 | 第101-103页 |
3.5 爆炸荷载下高混凝土重力坝损伤判别与预测 | 第103-108页 |
3.5.1 破坏因素和损伤等级 | 第103-104页 |
3.5.2 起爆距离坝体损伤预测曲线 | 第104-105页 |
3.5.3 起爆深度坝体损伤预测曲线 | 第105-107页 |
3.5.4 坝前库水位下降程度坝体损伤预测曲线 | 第107-108页 |
3.6 混凝土重力坝抗爆措施研究 | 第108-114页 |
3.6.1 泡沫混凝土本构模型 | 第108-109页 |
3.6.2 坝体损伤比较 | 第109-114页 |
3.7 本章小结 | 第114-116页 |
4 爆炸相似定律与拱坝爆炸荷载动力破坏模型 | 第116-132页 |
4.1 爆炸相似定律 | 第116-120页 |
4.1.1 空气中爆炸相似定律 | 第117-118页 |
4.1.2 水中爆炸相似定律 | 第118-120页 |
4.2 混凝土拱坝数值模型 | 第120-123页 |
4.3 不同炸药当量下的拱坝损伤破坏和动力响应 | 第123-128页 |
4.4 不同起爆介质对拱坝动力响应和损伤破坏的影响 | 第128-130页 |
4.5 本章小结 | 第130-132页 |
5 拱坝抗爆影响因素及抗爆保护措施研究 | 第132-158页 |
5.1 不同起爆深度时拱坝的动力响应和破坏情况 | 第132-138页 |
5.2 不同起爆距离时拱坝的动力响应和破坏情况 | 第138-142页 |
5.3 不同水平起爆位置时拱坝的动力响应和破坏情况 | 第142-146页 |
5.4 不同坝前水位时爆炸引起的拱坝的动力响应和破坏情况 | 第146-151页 |
5.5 混凝土拱坝抗爆措施研究 | 第151-156页 |
5.5.1 泡沫铝的材料本构 | 第151-152页 |
5.5.2 泡沫铝对坝体抗爆性能的保护效果 | 第152-156页 |
5.6 本章小结 | 第156-158页 |
6 强震作用下混凝土拱坝动态响应研究 | 第158-181页 |
6.1 地震动分析计算方法概述 | 第158-160页 |
6.2 粘弹性人工边界及地震动输入方法 | 第160-166页 |
6.2.1 粘弹性人工边界 | 第161-162页 |
6.2.2 等效地震荷载 | 第162-163页 |
6.2.3 算例验证分析 | 第163-166页 |
6.3 混凝土塑性损伤模型 | 第166-170页 |
6.3.1 应力-应变关系 | 第167页 |
6.3.2 屈服函数 | 第167-168页 |
6.3.3 塑性流动法则 | 第168-169页 |
6.3.4 损伤状态变量的定义及演化 | 第169-170页 |
6.3.5 损伤因子定义 | 第170页 |
6.4 工程概况及计算荷载条件 | 第170-174页 |
6.4.1 工程概况及模型描述 | 第170-172页 |
6.4.2 计算荷载条件 | 第172-174页 |
6.5 设计地震动结果分析 | 第174-176页 |
6.5.1 设计地震动下的位移结果分析 | 第174-175页 |
6.5.2 设计地震动下的横缝开度结果分析 | 第175页 |
6.5.3 设计地震动下的损伤结果分析 | 第175-176页 |
6.6 超载地震动结果分析 | 第176-180页 |
6.6.1 超载地震动下的位移结果分析 | 第176-178页 |
6.6.2 超载地震动下的横缝开度结果分析 | 第178页 |
6.6.3 超载地震动下的损伤结果分析 | 第178-180页 |
6.7 本章小结 | 第180-181页 |
7 强震作用下混凝土拱坝抗震措施研究 | 第181-235页 |
7.1 仅有垫座的抗震措施研究 | 第181-192页 |
7.1.1 仅有垫座方案与原始方案的位移结果比较 | 第182-186页 |
7.1.2 仅有垫座方案与原始方案的横缝开度结果比较 | 第186-189页 |
7.1.3 仅有垫座方案的地震动超载分析 | 第189-192页 |
7.2 增设扩大基础的抗震措施研究 | 第192-203页 |
7.2.1 仅有扩大基础方案与原始方案的位移结果比较 | 第193-198页 |
7.2.2 仅有扩大基础方案与原始方案的横缝开度结果比较 | 第198-200页 |
7.2.3 仅有扩大基础方案的地震动超载分析 | 第200-203页 |
7.3 同时增设扩大基础和垫座的抗震措施研究 | 第203-214页 |
7.3.1 兼有扩大基础和垫座方案与原始方案的位移结果比较 | 第204-209页 |
7.3.2 兼有扩大基础和垫座方案与原始方案的横缝开度结果比较 | 第209-211页 |
7.3.3 兼有扩大基础和垫座方案的地震动超载分析 | 第211-214页 |
7.4 扩大基础和垫座对坝体抗震能力提高的对比研究 | 第214-233页 |
7.4.1 位移结果对比分析 | 第215-220页 |
7.4.2 横缝开度结果分析 | 第220-222页 |
7.4.3 损伤结果分析 | 第222-233页 |
7.5 本章小结 | 第233-235页 |
8 结论与展望 | 第235-241页 |
8.1 结论 | 第235-239页 |
8.2 创新点 | 第239-240页 |
8.3 展望 | 第240-241页 |
参考文献 | 第241-256页 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第256-257页 |
致谢 | 第257-258页 |
作者简介 | 第258页 |