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第1章 绪论1

1.1 研究意义与背景1

1.2 地震动输入机制的研究进展2

1.3 大坝与无限地基的动力相互作用3

1.4 大坝与库水的动力相互作用6

1.5 本书的主要研究工作9

第2章 坝体-库水系统流固耦合动力分析11

2.1 坝体-库水系统动力耦合控制方程11

2.1.1 流体运动基本方程11

2.1.2 流体域的有限元离散格式13

2.1.3 坝体-库水流固耦合系统有限元方程14

2.2 流固耦合方程的求解方法15

2.2.1 积分格式和求解方案的选择15

2.2.2 基于广义Newmark法的交错迭代法16

2.3 库水附加质量模型18

第3章 拱坝-库水耦合系统中水体对坝体动力特性的影响20

3.1 水体附加质量模型20

3.2 流固耦合计算模型和水体附加质量模型的建立21

3.2.1 两种模型的动力特性分析22

3.2.2 两种模型的动力时程分析28

第4章 地震波非平稳特性对拱坝振动的影响50

4.1 时间信号的时-频联合表示方法50

4.1.1 短时傅里叶变换50

4.1.2 拟正交的Gabor展式51

4.1.3 小波变换51

4.2 时-频联合非平稳地震波的合成52

4.2.1 自适应谱分析的基本理论52

4.2.2 基于自适应谱方法的时-频联合非平稳地震动的合成方法53

4.3 合成非平稳地震波的频谱特性分析60

4.4 频谱分布特性对拱坝抗震性能的影响62

4.4.1 非平稳地震波的小波分解62

4.4.2 拱坝不同分解波作用下的动力响应65

第5章 黏弹性人工边界模拟和地震波的输入93

5.1 地震波波动方程93

5.2 黏弹性边界条件理论与方法95

5.2.1 二维黏弹性人工边界95

5.2.2 三维黏弹性人工边界96

5.2.3 三维黏弹性静动力统一人工边界98

5.3 黏弹性人工边界在ANSYS中的实现方法99

5.3.1 常规实现方法99

5.3.2 本文对该方法的改进99

5.4 地震波的输入方法100

5.4.1 等效边界力法101

5.4.2 波场分解法101

5.4.3 波场分解法的地震输入荷载程序的编制103

5.5 拱坝在不同地基模型下的动力响应115

5.5.1 动力时程响应116

5.5.2 无质量地基模型和黏弹性地基模型的计算结果分析116

第6章 研究结论与展望130

6.1 研究结论130

6.2 研究展望131

参考文献132