强震作用下混凝土重力坝破坏模式研究

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发布时间：2022-04-15

资料介绍

采用混凝土弥散性裂缝模型，运用非线性模型对国内某高混凝土重力坝进行破坏模式
研究。通过地震超载法得到各类典型坝段最终破坏形态，并对典型坝段的裂缝演化进行了时间
历程模拟，得到裂缝出现、发展至坝体破坏全过程。研究得出了不同类型坝段在极限地震荷载
作用下的破坏规律，并对重力坝抗震关键部位和薄弱环节进行了总结，为实际工程中采取工程
措施提供了参考。
关键词：破坏模式；混凝土重力坝；动力分析；非线性；超载法
中图分类号：Tv312+TV642．3 文献标识码：A 文章编号：1000—0860(2010)02—0022—05
Study on failure m ode for concrete gravity dam under im pact of strong earthquake
Id Sheng ，ZHANG She—rong ，JIA Lu’， HUANG Hu
(1．College of Civil Engineering，Ti蛐jin University，Tianjin 300072，China；
2．Hydropower and Water Resources Planning and Design General Institute，MWR，Beijing 100120，China；
3．Hennan Electric Power Survey＆Design Institute，Zhengzhou 450007，Henan，China)
Abstract：W ith application of smeared crack model for concrete，the failure mod e is studied with nonlinear mod el for a hi．sh con—
crete gravity dam in China． Through the method of seismic overload，the final failure mod es of all the typical dam sections are ob·
tained，and then the whde process from the crack appearance，development and failure of dam body is acquired from the time
history simulation made on the crack evolution ofthe typical dam section．The stody gives the failure laws of various types ofthe
dam section under ultimate seismi c load and suLlnmanzes the key locations an d weak points for the earthquake—resistance of gravity
dam ；which provides some references for the engineering measures taken in the actual construction concerned．
Key words：failure mode；concrete gravity dam ；dynam ic an alysis；nonlinear ；overloading method
西南地区是我国强震频发地区。目前，龙开
口、阿海等一批高混凝土重力坝正在这些强震区进
行建设，抗震安全问题十分突出。重力坝破坏模式
研究是重力坝抗震能力和抗震安全性评价的关键问
题。目前，世界上重力坝震害典型工程仅有伊朗的
Sefid Rud大头坝、印度的 Koyna重力坝和我国的新
丰江大头坝，人们对强震作用下混凝土重力坝的非
线性动力响应、破坏过程、破坏机理和破坏模式等
还知之甚少。传统的混凝土重力坝线弹性动力分
析，由于不能考虑材料非线性所造成的应力重分
布，则拉应力对结构安全产生的不利影响难以做出
准确判断。本文采取混凝土弥散裂缝模型，运用时
程分析法对典型坝段在超载地震荷载作用下的响应
进行了研究，模拟了重力坝动力破坏过程，分析重
力坝的破坏形态和裂缝出现位置以及裂缝的发展过
程，并进行抗震安全性评价，得出了一些强震作用
下重力坝破坏的基本规律。
1 重力坝破坏模式研究方法
目前，研究混凝土重力坝在地震过程中破坏模式
主要有室内模型试验、数值计算及理论分析。动力破