強震區(qū)高土石壩三維動力反應(yīng)分析.pdf

1、土石壩因其結(jié)構(gòu)簡單、工程經(jīng)濟、施工快速而成為應(yīng)用最廣的壩型。隨著我國水利水電建設(shè)的快速發(fā)展，擬建的堆石壩高度已達300m級。西部地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，地震頻繁且強大，因此大壩抗震研究工作的迫切性和重要性日益突出。研究中可以發(fā)現(xiàn)，土石壩的地震破壞與其加速度放大倍數(shù)息息相關(guān)，當壩體的地震加速度放大倍數(shù)超過一定的范圍，土石壩將發(fā)生地震破壞。因此計算強震區(qū)高土石壩的三維動力反應(yīng)，從而研究其加速度放大倍數(shù)分布，確定抗震加固范圍，是很有意義的工作。

2、 本文以強震區(qū)高土石壩為研究背景，從三維動力反應(yīng)分析角度，采用等效粘彈性模型，對不同工況條件下的均質(zhì)堆石壩進行三維動力反應(yīng)分析，具體工作如下： (1) 對100m、200m和300m高的均質(zhì)堆石壩進行了網(wǎng)格尺寸對其地震反應(yīng)影響的計算分析，在壩體三維動力反應(yīng)計算的基礎(chǔ)上，研究了不同工況條件下網(wǎng)格尺寸對壩體動力反應(yīng)計算精度的影響，探討并確定了有效網(wǎng)格高度。經(jīng)過分析得到以下結(jié)論：網(wǎng)格尺寸對加速度放大倍數(shù)影響較為明顯，三維計算時應(yīng)進

3、行試算確定合理的網(wǎng)格尺寸。由計算結(jié)果得出，對于300m以下的均質(zhì)壩而言，有效網(wǎng)格高度為壩體高度的5％。 (2) 對100m、200m和300m高的均質(zhì)堆石壩進行了在不同設(shè)計工況下的動力反應(yīng)的計算分析，在壩體三維動力反應(yīng)計算的基礎(chǔ)上，研究了不同工況條件下壩體加速度放大倍數(shù)的分布規(guī)律，探討并確定了抗震加固范圍。經(jīng)過分析得到以下結(jié)論：壩體加速度放大倍數(shù)區(qū)域成橢圓狀分布，并且加速度放大倍數(shù)在壩體沿壩高4/5以上放大較為明顯，壩頂部的加速