徐金英，李德玉，郭胜山

（中国水利水电科学研究院工程抗震研究中心，北京100048）

基于ABAQUS的两种库水附加质量模型下重力坝动力分析

徐金英，李德玉，郭胜山

（中国水利水电科学研究院工程抗震研究中心，北京100048）

库水附加质量反映了坝体与库水间的相互作用。本文以Koyna重力坝为例，基于ABAQUS并辅以部分MATLAB程序计算了两种不可压缩性库水附加质量模型下坝体的自振特性。分析Koyna各计算条件下的自振频率，结果表明：与库水有限元模型相比，W estergaard模型夸大了坝体与库水间的相互作用，应当进行折减，折减系数取0.8较为适宜。考虑折减的Westergaard模型下坝体地震响应计算结果与实际震害更符合，从而验证了折减系数的准确性。

ABAQUS；重力坝；动力分析；库水有限元；Westergaard；折减系数

1 研究背景

重力坝作为挡水建筑物，地震时水库将产生动水压力，讨论动水压力的问题实际是一个库水耦合问题［1］，因此，水体与坝体间的动力相互作用是其地震动力响应分析中的一个主要特点［2］。1933年，美国学者Westergaard通过研究刚性直立坝面动水压力，提出了不考虑库水可压缩性［3］的附加质量模型。许多研究者针对Westergaard研究中的假设条件开展了多方面的研究，但都假定坝面是刚性的。毫无疑问，这一假定与大坝是可变形弹性体的实际情况相差较大。随着有限元技术的发展，人们开始对坝体-库水间的动力相互作用展开研究。陈厚群等［4］通过白山拱坝模型实测以及三向电模拟试验求得振型动水压力，发现有限单元数学模型给出的结果与试验结果很符合，而Westergaard模型给出的结果偏大，建议对其进行折半修正。……