基于耐震時(shí)程法的重力壩失效概率密度演化分析
摘要：混凝土重力壩在強(qiáng)地震動作用下的響應(yīng),對結(jié)構(gòu)的安全評價(jià)及損傷破壞模式有著深遠(yuǎn)的影響。采用耐震時(shí)程分析(ETA)法生成耐震時(shí)程加速度曲線(ETAs),獲取Koyna混凝土重力壩在地震作用下的動力響應(yīng),得出結(jié)構(gòu)在不同損傷評價(jià)指標(biāo)下的概率密度演化過程及失效概率時(shí)程曲線。建立Koyna混凝土重力壩有限元模型,模擬壩體在ETA時(shí)程下(對應(yīng)均勻增加的峰值加速度)的動力響應(yīng)及損傷過程;采用塑性耗散能、損傷耗散能、損傷體積及基準(zhǔn)損傷體積作為損傷評價(jià)指標(biāo),基于概率密度演化(PDE)理論,建立其概率密度演化模型,利用概率密度演化法計(jì)算不同損傷評價(jià)指標(biāo)下的概率密度曲線隨ETA時(shí)程的演化過程;選取2個(gè)典型破壞狀態(tài)分別作為中等破壞、嚴(yán)重破壞的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合概率密度曲線與失效概率的關(guān)系,分析并比較不同損傷評價(jià)指標(biāo)、不同評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)下的失效概率時(shí)程曲線,實(shí)現(xiàn)了壩體在不同峰值加速度地震動下的失效概率分析評價(jià)。對于以往的研究結(jié)果,損傷評價(jià)指標(biāo)服從正態(tài)分布只是一種假定,并沒有詳細(xì)的依據(jù),從本文的分析結(jié)果可以看出:損傷評價(jià)指標(biāo)的概率密度分布結(jié)果只是近似于正態(tài)分布的形式,用PDE法得到的損傷評價(jià)指標(biāo)的概率分布結(jié)果與正態(tài)分布的形式有一定的偏差;基于耐震時(shí)程加速度曲線下的概率密度演化過程具有較高的計(jì)算效率及精度,與正態(tài)分布假定相比具有明顯的偏峰,更趨近于真實(shí)的概率分布;選取塑性耗散能、損傷耗散能作為損傷評價(jià)指標(biāo)可以更保守地表征壩體在不同地震動強(qiáng)度下的失效概率。
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工程科學(xué)與技術(shù)雜志
工程科學(xué)與技術(shù)雜志， 雙月刊，本刊重視學(xué)術(shù)導(dǎo)向，堅(jiān)持科學(xué)性、學(xué)術(shù)性、先進(jìn)性、創(chuàng)新性，刊載內(nèi)容涉及的欄目：水利與土木工程、機(jī)械工程、化學(xué)工程與材料工程、信息工程等。于1957年經(jīng)新聞總署批準(zhǔn)的正規(guī)刊物。
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