基于P-Z模型的直立墙振动台试验数值模拟①

孔宪京， 张争超， 邹德高， 刘京茂， 周　扬

(1.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点试验室, 辽宁 大连116024；2.大连理工大学 水利工程学院, 辽宁 大连116024)

基于P-Z模型的直立墙振动台试验数值模拟①

孔宪京1,2， 张争超2， 邹德高1,2， 刘京茂1,2， 周扬1,2

(1.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点试验室, 辽宁 大连116024；2.大连理工大学 水利工程学院, 辽宁 大连116024)

摘要：基于块石静、动室内三轴试验确定的广义塑性模型参数，对直立墙结构振动台试验进行有限元数值模拟，并与试验结果进行对比分析，进一步探讨直立墙结构在地震荷载作用下的破坏过程和破坏特征。计算表明：该模型可较合理地模拟直立墙结构的地震反应特性和破坏特征，计算结果与试验现象基本相符。位于抛石基床上的直立墙结构破坏模式为直立墙向外海侧的滑移、倾斜和竖向沉降，其破坏过程为：当输入加速度较小时，直立墙处于稳定状态；随着输入加速度逐渐增大，直立墙在自身惯性力和墙后回填块石的动土压力作用下缓慢向外海侧水平滑移、倾斜和竖向沉降，墙后回填块石出现沉陷，但变形较小；当加速度达到一定值时，直立墙向外海侧移动和回填块石沉陷速率急剧增加，变形较大。

关键词：直立墙； 广义塑性模型； 振动台试验； 有限元分析

0引言

近年来，核电作为新兴能源得到了长足发展，核电厂中的取排水工程广泛采用直立墙作为挡土结构。为保护核电主体建筑的安全，对直立墙的抗震稳定性要求比一般挡土墙要高,因此深入研究核电厂工程中直立墙结构在地震荷载下的变形机理和破坏模式具有重要意义。……