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混凝土重力坝—地基系统强震破坏模式研究

2019-06-13李德玉闫春丽

水电与抽水蓄能 2019年2期

涂 劲,李德玉,闫春丽

(中国水利水电科学研究院,北京市 100048)

0 引言

2015年9月1日起开始实施的能源行业标准《水电工程水工建筑物抗震设计规范》(NB 35047—2015),总结了国内诸多水电工程水工建筑物抗震设计的实践经验,在大坝抗震设防水准框架、设计地震动参数的确定、大坝及地基岩体动态性能参数的取值以及拱坝动力分析方法、内容和深度等方面均有所变化。新规范对大坝抗震安全分析及评价建议了以坝体和基岩典型部位的变形随地震作用加大而变化的曲线上出现拐点作为大坝地基系统整体安全度的评价指标。然而,作为安全评价指标的典型部位形变变量的合理选取,则需要以对大坝—地基系统破坏模式、破坏机理的认识为基础。

本文对某重力坝工程,拟针对典型的挡水和溢流坝段,以具有初始抗拉、抗剪强度的接触单元模拟大坝头部附近碾压层面、建基面和坝基内软弱带T32-3和T32-5的顶、底面,以D-P弹塑性模型模拟各主要断层及软弱带在地震作用下的弹塑性性质,以人工透射边界模拟地震动能量向无限远域逸散的“辐射阻尼”效应,在按照新规范采用场地相关的设定地震反应谱及相应的人工地震波,按照新规范规定的材料动态性能参数取值的条件下,对其挡水坝段和溢流坝段采用地震超载的方式进行重力坝 地基系统的极限抗震承载能力研究,关注坝体—地基系统从局部到整体的变形发展状况,通过坝体头部折坡部位裂缝发展、建基面开裂扩展、基岩断层滑移及弹塑性材料非线性的发展变化,研究比较两坝段的破坏模式,选取其抗震安全评价的特征位移指标,评价其极限抗震能力,为确保大坝抗震安全提供参考。……

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