水电站地下厂房结构地震反应显式有限元分析
2014-12-21张宏战马震岳
水利与建筑工程学报 2014年5期
关键词:围岩
张 鹏,张宏战,马震岳
(大连理工大学建设工程学部水利工程学院,辽宁大连116024)
水电站地下厂房深埋于地下,各种结构的尺寸和刚度相差很大,一旦发生强震,其震害发现与修复将十分困难。随着我国水力发电事业的蓬勃发展,一些大型水电站在我国西部和西南部高烈度地震区正在或即将修建,这些水电站大多都采用地下厂房。在水电工程界,长期以来人们认为地下厂房的抗震性能优于地面厂房,按地上一般工业厂房对水电站地下厂房进行抗震设计即可满足要求。但关于水电站地下厂房的震害,已有相关文献报道。1967年,印度柯以那水电站地下厂房遭受了6.5级地震,震后发现机墩混凝土块体间产生了相对位移,水轮机轴中心线也发生了偏转,影响了机组的正常运转[1]。2008年我国汶川大地震后,映秀湾、太平驿、鱼子溪、天龙湖、耿达等中型水电站地下厂房均有不同程度的震损[2]。文献[3]基于粘弹性边界理论和等效地震荷载输入方法对某大型地下厂房的地震反应进行了计算分析,结果表明,大型地下厂房的地震反应比较剧烈且复杂,有必要重视和加强大型地下厂房的抗震研究。
在现有的水电站地下厂房抗震分析中,大部分学者研究的重点是分析地下厂房洞室群的地震响应[4-8],而着重于厂房结构的抗震分析很少。
此外,为充分利用围岩的支撑作用,减小结构由内部静动力作用及振源引起的变形和振动,地下厂房结构设计时通常采用锚杆将上下游侧立柱与围岩紧密连接。……
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