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本文基于振型分解反应谱法，深入探讨了重力坝的抗震安全评价。通过金安桥水电站碾压混凝土重力坝的实际案例，分析了不同应力叠加原则下的抗震性能，证明了该坝体设计的合理性及其抵御设防地震的能力。文章不仅提供了理论支持，还结合具体工程实践，为类似项目的抗震设计提供了宝贵的参考。

• 文件名称：基于振型分解反应谱法的重力坝抗震安全评价.pdf

• 文件类型：PDF文档

• 文件标签：重力坝、抗震安全、振型分解反应谱法

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收稿日期: 2010 0825 基金项目: 十一五国家科技支撑计划重点项目( 2008BA B29B03- 4) ; 三峡大学2008 年人才科研启动基金项目( KJ2008B043) 通讯作者: 黄宜胜( 1978- ) , 男, 讲师, 博士, 主要从事大坝和边坡抗震稳定性研究. E m ail: hys 2007@ ctgu. edu. cn 基于振型分解反应谱法的重力坝抗震安全评价 黄宜胜 1 李建林 1 常晓林 2 ( 1. 三峡大学水利与环境学院, 湖北宜昌 443002; 2. 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室, 武 汉 43 0072) 摘要: 振型分解反应谱法是重力坝抗震计算广泛采用的一种动力分析方法. 目前的静动应力叠加 原则基本上可概括为强度最不利应力叠加原则和稳定最不利应力叠加原则. 金安桥水电站碾压混 凝土重力坝左岸坡坝段群抗震安全评价结果表明, 对于重力坝, 为偏安全计, 当进行抗震强度评价 时, 必须对静动应力叠加采用强度最不利应力叠加原则, 而当进行抗震稳定性评价时, 必须对静动 应力叠加采用稳定最不利应力叠加原则. 评价结果显示, 金安桥水电站碾压混凝土重力坝的安全 性能满足现行抗震规范的要求, 这说明了金安桥水电站碾压混凝土重力坝结构设计合理, 能够抵 御设防地震. 关键词: 重力坝; 振型分解反应谱法; 静动应力叠加; 金安桥水电站 中图分类号: T V642. 3 文献标识码: A 文章编号: 1672948X( 2010) 06001106 Seismic Safety Evaluation of Gravity Dam Based on the Mode decomposition Response Spectrum Method H uang Yisheng1 Li Jianlin 1 Chang Xiaolin 2 ( 1 . College of H y draulic & Environmental Engineering, China T hree Gorges U niv . , Yichang 443002, China; 2. State Key Laboratory of Water Resources and H ydropo wer Engineering Science, W uhan U niv . , Wuhan 43 0072, China) Abstract The mo de decomposition response spectrum m ethod is a dynamic analy sis method w idely adopted in the seism ic calculation of grav ity dam. The current dynamic and static stress superposition principle can be basically sum med up as the mo st disadvantaged stress superpo sition principle o f strength and the m ost disadvantaged stress superposition principle o f stability. T he seismic safety evaluation results of the left bank dam mo no liths of Jin'anqiao hydropo w er statio n show that, for the gravity dam, by the side of safety, w hen the seismic intensity evaluation is brought forw ard, the mo st disadvantaged stress superpo sition principle of strength should be adopted and w hen the seism ic stability ev aluatio n is brought forw ard, the m ost disadvantaged stress superposition principle of stability should be adopted. Evaluation results show that the safety behavior of the dam can m eet the requirement of the seismic specification co ncerned, which indicates that Jin'anquao hy dro pow er station RCC gravity dam can w ithstand the design earthquake w ith a reasonable design. Keywords gravity dam; mo de decomposition respo nse spectrum metho d; dy namic and static stress super position; Jin'anqiao hydropow er statio n
目前, 工程界对于混凝土重力坝的抗震计算主要 采用拟静力法和动力法两种 [ 1] . 拟静力法是将结构的 重力作用、设计地震加速度与重力加速度比值、给定 的动态分布系数三者乘积作为设计地震力的静力分 析方法. 动力法包括振型分解反应谱法和时程分析 法. 时程分析法是由结构基本运动方程输入地震加速 度记录进行积分, 求得整个时间历程内结构地震作用 效应的方法. 振型分解反应谱法是先用反应谱法求解 结构对应其各阶振型的地震作用效应后再组合成结 构总地震作用效应的方法. 根据水工建筑物抗震设 计规范( DL50732000) 的规定, 工程抗震设防类别 为甲类(场地基本烈度6 度的1 类壅水建筑物) 时, 地震作用效应的计算需采用动力法. 作为线弹性结构 的混凝土建筑物, 可采用振型分解反应谱法或者振型 分解时程分析法. 由于采用振型分解反应谱法进行混 凝土重力坝抗震计算相对简单易行, 因此该法是采用 最多的动力计算方法. 正在建设中的金安桥水电站位于云南省丽江市 境内的金沙江中游河段, 是金沙江中游河段规划的 一库八级电站中的第5 级. 该电站大坝为碾压混凝 土重力坝, 正常蓄水位为1 418 m, 坝顶高程为1424 m, 最大坝高为1 60 m, 坝顶长度为640 m. 大坝左岸坡 坝段坝基岩层倾向河床, 坝基为台阶状, 坝基岩体多 为碎裂和块裂绿泥石化岩体, 如图1 所示, 且大坝抗 震设防烈度高达度, 这些因素导致左岸坡坝段在地 震作用下比较危险, 因此非常有必要利用动力分析方 法对左岸坡坝段进行抗震安全评价. 由于金安桥水电 站碾压混凝土重力坝横缝结构为间断式横缝, 因此大 坝可近似为一个整体, 经与设计单位协商, 确定采用 振型分解反应谱法对由、、坝段组成的左岸坡 坝段群进行抗震安全评价 [ 2] . 图1 、坝段交界横缝处地质纵剖面图 1 重力坝静动应力叠加原则 振型分解反应谱法计算的只是重力坝在动力作 用下的位移与应力, 当对重力坝进行抗震安全评价时 必须对静力作用下的位移与应力和动力作用下的位 移与应力进行叠加. 由于振型分解反应谱法...

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