20122102_何亚_中小型震损水库大坝除险加固后抗震能力复核研究

硕士学位论文中小型震损水库大坝除险加固后抗震能力复核研究研究生： 何 亚 指导教师： 王丽学 教授 专业名称： 农业水土工程 研究方向： 水土资源开发利用与管理 所在学院： 水利学院 2015 年 6 月Dissertation for MasterSmall and Medium Sized Earthquake Damaged Reservoir Seismic Capability Review Research After ReinforcementCandidate：He YaSupervisor：Prof.Wang Li-xueSpeciality：Agricultural Water and Soil EngineeringResearch Field：Utilization and Management of Water and Soil Resources DevelopmentCollege：College of Water ConservancyShenyang Agricultural UniversityJune, 2015目录独 创 性 声 明本人声明本论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的成果。尽我所知，除了文中特别标注和致谢提到之处外，本论文不包含其他人的研究成果和已经发表的文字表述，也不包含本人或他人为获得沈阳农业大学或其它教育机构的学位、证书等而使用过的材料。本论文对与我一同工作的同志为本研究所做的贡献均已做了说明并表达了诚挚的谢意。研究生签名： 时间： 年 月 日导师签名： 时间： 年 月 日关于论文知识产权和使用授权的说明本人完全了解沈阳农业大学有关保留、使用本校毕业生学位论文的规定，即本论文知识产权单位为沈阳农业大学；沈阳农业大学有权保留本论文的纸质文本和电磁介质文本，有权允许他人查阅和借阅本论文各种文本，有权采用影印、缩印或扫描等方式复制、保存、汇编本论文，有权以不同方式在媒体上发表、传播本学位论文的内容。（保密的学位论文在解密后遵守此协议）（保密的学位论文在解密后遵守此协议）研究生签名： 时间： 年 月 日导师签名： 时间： 年 月 日目录目 录摘 要.1Abstract2第一章 绪论.41.1 研究背景及意义41.1.1 研究背景.41.1.2 研究意义.51.2 大坝抗震复核国内外研究现状61.2.1 大坝抗震复核国外研究现状.61.2.2 大坝抗震复核国内研究现状.71.3 研究内容、方法及技术路线81.3.1 研究内容及方法.81.3.2 技术路线.9第二章 中小型震损水库大坝除险加固后抗震能力复核计算原理.102.1 有限元法介绍102.2 土石坝坝体渗流分析计算原理102.3 坝体静力分析122.3.1 应力分析.122.3.2 Mohr-Coulomb（摩尔库仑）模型132.4 坝体动力分析152.4.1 粘弹性理论.152.4.2 等效线性粘弹性模型.162.5 沈珠江模型18第三章 中型水库（以白水湖水库为例）大坝除险加固后抗震能力复核分析.193.1 白水湖水库工程概况193.2 白水湖水库基本计算条件193.2.1 白水湖水库建筑物的等级及特征水位.193.2.2 工程地质及水文地质.193.2.3 坝体材料物理力学指标.233.2.4 地质构造与地震.243.3 白水湖水库大坝典型断面二维渗流分析27沈阳农业大学硕士学位论文I3.3.1 Fredlund SWCC 仪器.273.3.2 试验方法及步骤.293.3.3 试验结果.303.3.4 断面模型及基本信息.303.3.5 渗流分析结果.313.4 白水湖水库大坝典型断面静力有限元分析323.4.1 断面模型及基本信息.323.4.2 静力计算参数确定.333.4.3 静力计算结果.333.4.4 静力计算结果分析.353.5 白水湖水库大坝典型断面动力有限元分析353.5.1 断面模型及基本信息.353.5.2 动力计算参数的确定.363.5.3 自振特性分析.383.5.4 动力响应结果.403.5.5 动力响应结果分析.413.6 白水湖水库大坝典型断面残余变形分析413.6.1 残余变形计算结果.413.6.2 残余变形分析结果.433.7 本章小结43第四章 小型水库（以黄水沟水库为例）大坝除险加固后抗震能力复核分析.444.1 黄水沟水库工程概况444.2 黄水沟水库基本计算条件444.2.1 黄水沟水库建筑物的等级及特征水位.444.2.2 工程地质与水文地质.444.2.3 坝体材料物理力学指标.484.2.4 地质构造与地震.484.3 黄水沟水库大坝典型断面二维渗流分析514.4 黄水沟水库大坝典型断面静力有限元分析534.4.1 断面模型及基本信息.534.4.2 静力计算参数确定.544.4.3 静力计算结果.54目录II4.4.4 静力计算结果分析.564.5 黄水沟水库大坝典型断面动力有限元分析574.5.1 断面模型及基本信息.574.5.2 动力计算参数的确定.574.5.3 自振特性分析.594.5.4 动力响应结果.604.5.5 动力响应结果分析.624.6 黄水沟水库大坝典型断面残余变形分析624.6.1 残余变形计算结果.624.6.2 残余变形结果分析.634.7 本章小结63第五章 结论与建议.655.1 结论655.2 建议65参考文献.66致 谢.69攻读学位论文期间发表文章.70沈阳农业大学硕士学位论文IIIContentsChinese Abstract.1 Abstract.2 Chapter 1 Introduction41.1 Research background and significance4 1.1.1 The background of the study 4 1.1.2 The significance of the study5 1.2 Dam seismic review research in domestic and abroad6 1.2.1 Dam seismic review in abroad .6 1.2.2 Dam seismic review in domestic7 1.3 The main research contents,methods and technical line .8 1.3.1 The main research contents and methods.8 1.3.2 Technical line.9 Chapter 2 Small and medium sized earthquake damage reservoirs calculation principle after reinforcement.102.1 The introduction of finite element method10 2.2 Seepage analysis of rock dam .10 2.3 Static analysis of dam12 2.3.1 Stress analysis.12 2.3.2 Mohr-Coulomb Model .13 2.4 Dynamic analysis of dam15 2.5.1 Viscoelastic theory.15 2.5.2 Equivalent linear viscoelastic model16 2.5 Shen Zhujiang Model18 Chapter 3 Medium sized earthquake damaged reservoir seismic capability review research after reinforcement (Baishuihu Reservoir as an example)193.1 Baishuihu reservoir project overview19 3.2 Baishuihu reservoir basic computing conditions.19 3.2.1 Level and characteristics water of Baishuihu reservoir19 3.2.2 Engineering geology and hydrogeology.19 3.2.3 Physical and mechanical properties of dam material.23 3.2.4 Geological structure and seismic24 3.3 Two-dimensional seepage analysis of Baishuihu reservoir typical cross-section.27 3.3.1 Fredlund SWCC instrument.27 3.3.2 Test methods and procedures.29ContentsIV3.3.3 The test results30 3.3.4 Section model and the basic information.31 3.3.5 Seepage analysis result.31 3.4 Static finite element analysis of Baishuihu reservoir typical section32 3.4.1 Section model and the basic information.32 3.4.2 Static calculation parameters determined.33 3.4.3 Static calculation results.33 3.4.4 The analysis of static calculation results35 3.5 Dynamic finite element analysis of Baishuihu reservoir typical section 35 3.5.1 Section model and the basic information.35 3.5.2 Dynamic analysis and calculation parameters determined.36 3.5.3 Self - vibration characteristics analysis38 3.5.4 Dynamic response results.40 3.5.5 The analysis of dynamic response analysis results 41 3.6 Residual deformation analysis of Baishuihu reservoir typical section41 3.6.1 Residual deformation calculation results .41 3.6.2 Residual deformation analysis43 3.7 Summary .43 Chapter 4 Small sized earthquake