复杂地震背景下新疆高土石坝抗震设计与应用实践

汶川地震后,国家颁布了新的地震动参数区划图和水电工程抗震设计相关规范。因此,针对新疆山区水库坝址区抗震设计烈度高、地质条件复杂的问题,为了更好的进行新的地震动参数区划、水电相关规范规定下高震区高土石坝的抗震设计和适应新颁地震区划条件下水电规范对老坝抗震复核的要求,结合近年来新疆高土石坝工程实践及国内外土石坝筑坝先进技术和经验,从高地震区动参数选取、坝体结构型式与坝料分区、防渗体结构、坝体压实与沉降变形控制、大坝抗震措施等方面对新疆高土石坝抗震设计和应用实践现状进行了系统总结,提出复杂地震背景下新疆高土石坝建设应遵循"稳、控、防、排"4字抗震设计理念进行抗震措施设计,并对新的地震动参数区划条件、新规程和规范要求下新疆高土石坝抗震安全评价及老坝抗震复核等工作中存在的问题进行了探讨,给出了相应的建议。对新疆土石坝抗震设计和应用实践的总结以及对新的条件和要求下新疆高土石坝抗震安全面临的问题的探讨和建议可为类似环境条件下的坝工建设提供技术借鉴。     

地震动设计反应谱特性对进水塔增量动力分析结果的影响研究

汶川地震后相关部门结合震害调研和抗震经验对水工建筑物抗震设计规范进行了修编,标准设计反应谱曲线下降段指数由0.9调整为0.6,场地类别及其相关的反应谱特征周期有所调整。根据新老抗震设计规范的不同规定,对我国西南某水电站进水塔进行增量动力分析,研究比较新老标准设计反应谱特性的变化对进水塔增量动力分析结果的影响。研究表明,根据旧规范DL 5073—2000,满足最大设计地震要求的进水塔抗震能力为0.299 g,而根据新规范NB 35047—2015,抗震能力为0.192 g,降低了35.8%。因此,标准设计反应谱特性的变化对进水塔增量动力分析结果的影响显著。研究结果可为水工抗震规范的应用和工程抗震设计提供有益的参考。     

基于新、旧规范的混凝土重力坝地震响应对比

大坝的抗震计算是设计人员所关注的重点问题,由于最新行业标准GB 51247—2018《水工建筑物抗震设计标准》对标准设计反应谱曲线进行了修订,为了能够准确对比新旧标准的反应谱对坝体造成的影响程度,文章综合应用反应谱法和时程分析法计算了混凝土重力坝典型坝段的地震响应应力,结果显示新规范下大坝重要部位的应力有所增加,结构抗震安全性降低的概率较大,对已运行的重力坝按照新规范进行抗震强度核算的必要性较大。     

新旧抗震规范下重力坝抗震安全性能分析

结合新修订的《水电工程水工建筑物抗震设计规范》(NB35047-2015)与原来的《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073-2000),采用振型分解反应谱法分析了新旧规范下重力坝地震动应力、动位移与动加速度的分布规律。研究结果表明:与采用原规范计算得到的结果相比,采用修订规范后,各坝型基频对应的反应谱放大系数增大,计算出的坝顶动位移有所增大,而坝顶动加速度反应却呈现降低趋势;建基面部位地震动应力反应有所增大;坝头部位的地震动应力反应有所降低;坝头部位以下的上、下游坝面地震动应力有所增大。结论为工程设计人员利用新抗震规范对重力坝进行抗震安全性评价提供了参考。     

中美钢筋混凝土结构抗震设计理念的对比研究

美国规范在国际工程上应用比较多,因此对美国规范(ASCE 7—10)中混凝土结构体系的抗震设计方法进行了研究,主要包括地震设计反应谱、混凝土结构的地震作用计算和调整以及混凝土结构的侧移限值等,对ASCE 7—10的抗震设计理念进行了讨论,并与中国抗震规范(GB 50011—2010)进行了对比。研究表明与中国抗震规范相比,美国规范的抗震设计理念应用比较灵活,设计人员选择的空间比较大。     

水闸震害调查与抗震研究进展

通过对"5.12"汶川地震震区水闸震害调查资料以及其他水闸震害文献资料进行统计分析,讨论了水闸结构震害特点;对水闸震害的规律进行了分析,探讨了水闸的新震害趋势;之后对水闸抗震设计分析中的计算模型、地震动输入、特殊荷载(动水压力、闸门往复力、冰荷载)及相应荷载组合等问题进行探讨,结合现行水工建筑物规范对水闸抗震设防的要求,总结了水闸的抗震构造措施。     

地震动参数与反应谱在武汉市高层建筑抗震设计中的作用

本文比较了新抗震规范(修订稿)与老规范关于地震影响系数α值的选取方法,提出武汉市区大部分属Ⅱ类场地,抗震设计应以Ⅱ类近震B谱作为主要依据,并通过长江科学院的测试实例说明,在抗震设计中应用以当地实际地震影响作出的地震反应谱,可以更好地达到安全合理的目的。     

基于抗震新规范下糯扎渡大桥的抗震验算

本文首先分析了《公路工程抗震设计规范》与《公路桥梁抗震设计细则》在拱桥抗震计算上的差别。并以糯扎渡水电站糯扎渡大桥为例，利用MIDAS大型有限元软件，按照《公路桥梁抗震设计细则》所推荐的方法，对糯扎渡大桥进行了反应谱法分析。计算结果表明，糯扎渡大桥主拱结构的抗震能力在新规范下也是满足要求的。     

中美抗震规范的对比研究

通过对中美抗震规范在抗震设防标准,抗震设计方法,场地类别划分,反应谱曲线参数,底部剪力法和质量源6个方面进行了对比分析,表明由于中美规范抗震设计理念的差异,在抗震设防标准上有明显的不同,分析了各规范在抗震设计中的基本方法,给出了场地类别的划分标准及反应谱曲线参数的取值。     

美国荷载规范下某水电站副厂房抗震分析的简介

为帮助工程设计人员了解美国结构抗震规范,笔者撰写基于美国荷载规范ASCE7-16的某水电站副厂房抗震分析的简介,文章主要是结合设计过程中遇到的问题,对重力荷载代表值、重要性系数、地震作用、隔板、防震缝等几个重要概念进行说明,并给出了抗震设计基本思路。     

胶凝砂砾石坝抗震特性及其地震作用计算方法

胶凝砂砾石坝具有独特的结构型式,且由低强度材料填筑而成,因此其动力特性和抗震性能具有独自的特征。采用时程动力法,计算分析了胶凝砂砾石坝的动力特性及地震响应规律,探讨了坝体材料、基岩刚度以及坝高变化对该类大坝地震动力响应的影响规律。研究结果表明,与同等高度混凝土重力坝相比这种坝的地震动力响应明显较小,即使在强震作用下,坝体地震动应力仍处于较低水平;胶凝砂砾石坝具有明显不同于重力坝的动力特性和地震响应规律,按现有重力坝拟静力法不能正确计算胶凝砂砾石坝的地震作用效应。在大量分析成果的基础上,研究提出适用于该坝的地震动态分布系数和动水压力分布系数计算方法,可方便用于坝体地震惯性力和坝面动水压力的计算,为采用拟静力法进行该坝抗震设计工作提供了参考依据。     

新型交错桁架结构体系的反应谱分析

混合式交错桁架结构不宜用于高烈度地区,为了提高其抗震性能,采用ETABS分别对普通混合式和不同耗能段位置的新型交错桁架结构等4个算例进行弹性反应谱分析,提出了一种新型交错桁架结构?分析结果表明:新型交错桁架结构比混合式交错桁架结构有更好的抗震性能;耗能段设置在桁架上弦比下弦更为合理?     

连体砖混结构不同处理方案的抗震安全性评价

某矿山卫生院的一层砖混结构的体检楼,与南北面四层的门诊楼和病房楼连在一起,不符合抗震规范要求。为研究多种处理方案的抗震安全性和加固可行性,考虑了该一层砖混体检楼未断开,断开后未加固、断开处做加固以及新建的符合抗震设计要求的4种工况进行了基于PKPM的研究。研究表明:断开处理比未断开前能较大幅度提高结构抗震性能,而断口处进行加固处理以及按照设置了圈梁和构造柱等抗震设计规范的加固处理与仅断开不加固相比未能有效提高其结构的抗震性能。更多还原     

设有横缝的高拱坝地震反应分析方法

文中介绍了两种模拟拱坝径向横缝的力学模型，应用非直接对接的自由子结构方法，在模态子空间内建立了拱坝地震反应分析的非线性动力方程，提出了考虑动水压力影响的近似计算方法。最后通过算例说明不同径向横缝模型对拱坝地震反应的影响。     

基于地震映像的河湖水下抛石精准识别方法

基于水下抛石与围岩的波阻抗差异,应用地震波数值模拟软件Tesseral 2-D建立含有水、抛石、填土及基岩的水下抛石模型并对其进行正演模拟。分析了不同震源子波频率和偏移距时的地震响应特征,最终确定震源子波频率为600 Hz,偏移距为5 m的地震数据采集参数。采用一种新型的"轻型气压式浅水域全自动触发器"震源设备对龙河口水库水下抛石进行实际探测。实践表明,地震映像能够识别抛石层的分布范围和厚度,与实际情况吻合的较好。这为利用地震映像法实现对浅水域水下目标体的精确识别提供了重要的理论和实践依据。     

基于增量动力分析的混凝土重力坝抗震性能分析

基于性能的抗震设计理念, 利用增量动力分析法(IDA)结合所建立的混凝土重力坝模型, 根据分位分析结果评估重力坝抗震性能。以Koyna重力坝为例, 分别建立以无质量地基法和附加质量法的传统模型和以黏弹性边界法和流固耦合法建立的坝体-地基-库水相互作用抗震分析模型。选取16条地震记录作为输入, 选取地面峰值加速度作为地震强度指标、坝顶相对位移作为结构性能指标, 以此为基础作IDA曲线。将两种模型分位分析结果进行对比, 结果表明:针对不同保证率的地面峰值加速度(PGA), 新模型总体安全冗余度高于传统模型10%~20%, 以传统方法建立的抗震分析模型的计算结果偏于保守, Koyna大坝的极限抗震能力约为0.45g, 其功能保障水平约为0.34g; IDA方法也将为今后大坝抗震设计提供一种新的思路。     

当前混凝土高拱坝抗震研究中的几个问题

综述能对坝基、坝身与库水综合分析的简单实用方法,合理的高拱坝抗震安全评价准则,混凝土材料强度的动力特性,坝址河谷地震动的输入模型,抗震工程措施等高拱坝抗震研究中亟待解决的问题和难点.在分析高拱坝抗震研究最新进展的基础上,提出进一步完善用动力分析技术研究坝、水、地基综合系统的地震响应、更新抗震设防理念、建立不均匀地震动模型、加强抗震工程措施的有效性研究等建议.