特厚覆盖层动力反应分析的瑞利阻尼系数确定方法与应用
2020-03-21余挺,邵磊
水电与抽水蓄能 2020年1期
余 挺,邵 磊
(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,四川省成都市 610072)
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中国水电开发主战场逐步移往西藏高原地区,坝址区普遍河谷覆盖层深厚,地震设防烈度高。河谷深厚覆盖层一般结构和级配变化大,透水性强,层内亦可能夹有粉细砂及淤泥,组成极不均一。对河谷深厚覆盖层的合理利用与工程处理,是高土石坝坝基处理关键技术问题之一[1],其中强震区深厚覆盖层坝基的抗震安全评价已成为当前水工结构工程领域的研究热点。由于缺乏工程实例支撑,以及受研究水平所限,地震波在深厚覆盖层中的传播规律以及坝基-坝体动力反应特性等最基础的问题尚不明确。目前,土石坝动力反应的计算研究大多集中在坝基为基岩或含少量覆盖层的情况[2-5],近年来深厚覆盖层上高土石坝的动力反应研究取得较快发展[6-9],但针对强震区500m级特厚覆盖层坝基则不多见。
黏滞阻尼模型因其运动方程求解方便,在土石坝动力反应分析中广泛应用[2]。黏滞阻尼模型实际计入阻尼与频率相关,会造成计算中各阶振型实际计入的阻尼比不同,导致某些频段的动力反应被人为抑制或放大,从而影响计算结果的准确性与可靠性[10]。如在传统的土石坝动力反应分析中,中、低土石坝的动力变形主要以第一振型为主,采用基频作为计算阻尼的唯一频率。有研究结果显示,随着坝高增加,坝体的动力反应与地震波的频谱特性关系逐渐密切,将有更多的高阶振型被激发,在坝顶一定的范围内产生较大的变形[11,12]。……
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