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Dynamicmodelandmulti - factorcouplingsimulationofnonlinearinteractionamong
dam- reservoirwater - foundationundersteppedterrain
1,2
1,2
1,2
3
HUZhewen ,LIJianbo ,LIZhiyuan,LINGao
(1.StateKeyLaboratoryofCoastalandOffshoreEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian 116024,China;
2.InstituteofEarthquakeEngineering,FacultyofInfrastructureEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian 116024,China;
3.EarthquakeEngineeringResearchCenter,ChinaInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearch,Beijing 100048,China)
Abstract:Inordertomorefinelysimulatetheseismicresponseofconcretedamsatsteppedterraindamsitesunder
considerationofmultiplefactorssuchasmaterialnonlinearityandreservoirbottomabsorptioncoupling,itisneces
sarytodevelopapplicabledynamicmodelsfordam - reservoirwater - foundationnonlinearinteractions ,ofwhichrea
sonablegroundvibrationinputisoneoftheprimaryproblemsfaced.Basedonthewavefieldseparationprinciple
andthestressfreeconditionontheslopesurface ,thispaperproposesacomputationalmethodforsolvingthefree
fieldofsteppedfoundationandanearthquakeinputmethodforthedam - foundationsystemunderthissitecondition ,
whichcanreflecttheeffectofsteppedterrainonthedynamicresponseofthedammoreaccurately.Thedam - reser
voir - steppedfoundationfull - domainmodelisestablished,whichcancomprehensivelyconsiderthedam - reservoir
andthedam - complexsitedynamicinteractionsaswellasthenonlinearmechanicalpropertiesofdamconcreteand
near - fieldbedrock ,thusimprovingtherationalityoftheoverallseismicsafetyevaluationofthegravitydam.The
validityoftheinputmethodisverifiedbynumericalexamplesofthesiteresponseanalysisandthescatteringanaly
sis.Then,takingagravitydamasanexample,theinfluencelawsofsiteconditionsonthedamageevolutionofthe
damundercombinedstaticload - earthquakearestudied.Theresultsshowthattheenergydissipationeffectofthe
siltcoverlayerlocatedoutsidearoundonetimestheheightofthedamawayfromthedamheelhasaminimalimpact
ontheseismicdamageofthedam ;theplasticityoftherockfoundationmainlystartsfrom theheelofthedam,
leadingtoareductionofdamageattheheelandachangeinthedisplacementresponseofthedam,whichhasa
greatereffectinthehorizontaldirection.
Keywords:concretegravitydam;steppedterrain;wavetheory;nonlinearinteraction;damageassessment;reser
voirbottomabsorption
(责任编辑:韩 昆)
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