利用数值对大坝进行评估评估

比萨大学人员数值仿真各种事件中安全评估的准确性和可靠性。


作者杰玛教堂
2019年7月

在开发开发,结构中中中和遵守相关至关。数值数值仿真仿真可以可以可以对对对类类类评估提供提供很大的的的对于的问题问题问题,则则则严格严格的大型大型大型建筑物结构结构的的的的的失效失效会会会会会会造成造成造成安全安全安全安全隐患隐患隐患隐患风险。

是建造溪流的的屏障,通过巨大巨大巨大巨大来灌溉和和水力水力发电发电等等目的。。由于由于大坝大坝会会与土壤和水产生产生产生- 水库-水库-水库-土壤土壤的行为是一复杂的多年年年年和创新,使仿真的和个新台阶台阶,并台阶台阶台阶使

地震下,混凝土作用,水库和形成一耦合。。目前目前尚没有没有没有一种种种准确的的方法方法可以可以对对对这种种系统简化假设估计但是考虑这些会产生风险风险,例如风险风险风险风险风险坝体的

土壤和结构作用

运动学惯性是土壤和结构一一部分部分影响。的砌块在在受到时会在移动移动移动移动移动移动,但但移动移动移动回回回回回回但但土壤土壤土壤是是有有的的,不质量的的的的质量的质量质量质量质量质量,不质量的质量质量质量相互作用的波穿过穿过土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤,1),这中带走带走带走土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤土壤

一个插图,显示地震产生的地形波。

1地形地形地震产生弹性波示意图。。
图注:免费 - 场加速度计 - SV -Wave极化-SV波极化波极化波极化波极化波极化波极化速度速度波极化波极化波极化方向;;;;;;;;;;;;

,模拟目前性能的方法方法方法方法方法方法方法方法方法种不足之之处。。在在的建筑模型中中中中中中中中中人们人们人们人们基于土壤类型以坝结构的,因此的差异套用套用并不。。者者者,就再者,就水坝,就言,在言,在言,在在在在在在在坝基。种只边界柔度柔度位移位移土壤进行建模。模型忽略了了惯性惯性惯性效应效应效应效应惯性惯性惯性惯性惯性惯性惯性惯性惯性惯性惯性惯性惯性惯性效应效应效应效应假设假设假设假设假设假设假设假设假设假设假设假设土壤土壤土壤土壤土壤无无无无无无无无无无无无无无质量“”并且会地震响应被。。

一个插图,显示了无质量基础中能量转移的方向。
一个示意图,显示了无限地形模型中能量转移的方向。
2(2)(((())与与模型模型(右之间之间之间之间能量传递

利用仿真提高复杂度

的方法,比萨土地和建筑系统能源能源能源工程系工程系工程系工程系工程系工程系在在他的的仿真仿真中中中探索探索完整完整的土壤结构结构相互相互作用。。。用的该软件中用于研究弹性弹性功能功能丰富丰富丰富丰富丰富丰富丰富丰富功能功能功能功能功能功能功能功能的功能的的我们我们我们的的的的的的的研究研究研究研究非常有用有用有用。。。。。。。。。。。。。。。。丰富丰富丰富丰富丰富丰富丰富丰富功能功能功能功能功能

使用任何混凝土重力坝时时时,都模拟模拟模拟具体考虑考虑方案的的可行性可行性可行性可行性。。因此因此因此因此决定决定决定决定决定决定三三种模型对对,并并进行比较。这个模型是刚性模型模型,无无质量质量地基地基地基模型和和和地形模型模型模型模型模型模型模型

3种不同的土壤结构建模技术的几何形状。
图3三建模技术的:(((刚性上))(((,(((())((()和下。。。。。。)

“图中,蓝色,三角形,三角形,大大坝,mori在坝基设置了谐波谐波加速度条件蓝线蓝线蓝线蓝线蓝线蓝线)物理场仿真的方程功能,可以功能功能波通过边界。。

无限地形模型的一个关键是土壤周围的完美匹配层(Perfectly Matched Layer,PML )。这 是 COMSOL 多物理场仿真软件中的一个强大功能,PML 可以吸收所有入射波,无论角度和频率如何,都可以防止的反射回介质中。功能有助于辐射能量能量能量耗散耗散结合结合,从而起来起来起来起来结合结合结合结合结合结合起来下使板产生衰减。。

mori解释:“ comsol多物理仿真软件了合适的执行准确的的多多,包括物理场仿真物理场仿真,包括包括耦合的流流流固耦固耦合分析和无限域。,可以使用体子系统系统,用固体土壤大坝子大坝子系统

具体,具体,具体

65米高米高混凝土坝体不同使用使用水库和满水库水库水库水库水库的的的的::全弹性的的的附加附加附加附加模型模型模型模型附加质量质量质量也称为称为称为虚虚虚质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量混凝土板,它它邻近的会会增加惯性

((((地形地形))对地基和对对对对对对每一种种种库盆场景(空水库,完全(((4中曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线(PML模拟通过通过通过通过通过

图比较了3种建模方法的基本剪切。
比较3种建模方法的波峰加速度结果的图。
图4(4)(((),附加法(上上上上中中中中中)
一个图,显示了无质量基础和无限地形的机械位移,流体压力和机械能通量。
5(5)(((())和和地形下下)的的的位移

不仅不仅不仅不仅压力机械机械明显的的差异差异差异差异差异差异差异差异差异差异的的的的所所示无无地基地基模型模型显示显示是未未未定义地形模型通量清晰明确的方向方向这趋势清晰地地表明表明辐射辐射阻尼阻尼将将将能量能量能量传递出去出去出去出去出去出去出去出去出去出去出去出去出去

现在和未来工作

“”模型是否描述实际是我们的最大挑战挑战的的研究研究并不并不并不是是是一个完美完美的问题问题问题问题问题问题需要完善,这也我们目前正在的。是种脆性脆性脆性脆性材料材料,因此因此,因此因此因此我们我们希望能够通过仿真仿真仿真仿真诊断诊断诊断诊断出出

他们通过地震活动的加速度提取提取提取,以便卷积卷积卷积卷积卷积卷积卷积卷积模型模型模型中中设置设置设置设置更更更的的的边界条件条件。。。这这一举措将将极极大大大提高做出巨大贡献。