摘要
我国西南地区水资源丰富，地形条件有利于水利工程的建设，大批水电站建成投产，成为“西电东送”工程重要的水电能源输出基地。根据板块运动学说，西南地区位于亚欧板块和印度洋板块交界区域，是我国高烈度地震区，地震严重威胁到结构安全。水工建筑物的抗震性能优劣关系到国民生命财产安全，必须对结构抗震加固设计予以足够重视。 本文以两河口水电站挑坎结构为例，运用Abaqus有限元软件，分析其地震响应，评估抗震加固措施效果，具体工作如下： 1.考虑结构-地基相互作用问题，通过截取有限区域地基并设置人工边界以代替无限地基。由于三维一致粘弹性人工边界能够模拟地震波的散射效应及半无限介质的弹性恢复能力，边界条件设置方便，仅需增加边界单元设置其弹簧阻尼参数，且具有良好适用性及足够的精度。故本文将三维一致粘弹性人工边界作为局部人工边界，应用到结构地基相互作用问题上。 2.介绍了耐震时程法的提出背景及概念，说明了耐震时程曲线的生成方法。根据水工建筑物抗震设计规范谱生成了3条耐震时程加速度曲线，随后将耐震时程加速度曲线转换成等效荷载施加到三维一致粘弹性人工边界上，分析挑坎结构在地震作用下的响应特点。 3.考虑钢筋与混凝土的相互作用，通过修改混凝土软化段曲线模拟钢筋混凝土的受拉刚化效应。基于分离式钢筋混凝土模型，对不同配筋率下的挑坎结构进行抗震分析。研究配筋率对应力、位移、损伤扩展、能量耗散等指标的影响。结果显示配筋措施有助于减缓损伤发展，改善应力状态，但对位移、加速度的影响不大。
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