土石坝坝顶震陷率与地震烈度的统计关系

坝体震陷,是地震区的土石坝带有普遍性的震害之一,其中对坝的安全影响较大的是坝顶震陷。对于修建在地震区的土石坝,地震时往往会在短瞬之间发生较大的附加沉陷。由此产生的坝顶震陷,将使其失去部分超高,损害防渗结构的完整性,产生纵横向裂缝,错裂或拉     

珊溪水库面板堆石坝地震动力响应分析

采用三维非线性动力有限元分析方法,对珊溪水库大坝在设计地震作用下进行地震响应分析,研究面板和坝体动位移反应、加速度反应和动应力等,并对坝基覆盖层的地震液化可能性进行分析。研究结果表明,在地震烈度为7度时,珊溪水库大坝震陷率较小,坝基不会发生地震液化。     

唐山陡河水库土坝震害

陡河水库主坝地基为弱粘性土和砂层,在1976年唐山地震时因地基液化在上、下游坝坡产生两组宽大的纵向裂缝。副坝地下水位较低,坝基上部为抗液化能力较强的土层起持力层作用,破坏的形式与主坝截然不同,表现为坝肩滑坡与防浪墙倒塌。大坝震害分析认为坝基上层易液化土层愈厚,坝顶沉陷量愈大;纵向裂缝的规模和深度愈大,喷水冒砂点也愈多。并认为地基液化的发生和发展是从坝轴线开始。地基液化对削减坝体水平地震力有一定作用。这些资料对今后研究坝基液化抗震设计和计算是有益的。     

碾压式土石坝运行安全评价的基本方法

根据土石坝溃坝失事统计资料,列出了坝顶结构、坝基处理、筑坝材料、坝体变形、坝坡稳定、渗流控制、坝体及坝基与其他建筑物连接共七个涉及土石坝运行安全的评价要素。土石坝运行安全评价主要采用查阅资料、现场检查、监测资料分析、施工质量复查和设计复核计算的手段,并根据运行性态和工程类比进行综合评判。     

库水位骤降下混凝土防渗墙对心墙土石坝渗流稳定的影响

采用混凝土防渗墙对心墙土石坝进行加固,考虑坝体土料的非饱和特性,对加固前后土石坝在库水位骤降情况下的渗流稳定特性进行有限元计算分析,结论如下:当水位骤降时,加固前的坝体中孔隙水来不及排出,浸润线呈"上凸"状,坝顶向上游发生较大变形,上游坝坡形成贯通塑性区,坝坡抗滑安全系数较小.设置混凝土防渗墙后,心墙内的浸润线降低,坝顶位移和沉降变小,塑性贯通区消失,坝坡安全系数增加.计算表明,混凝土防渗墙与坝基相连,在坝体内部形成"纵向增强体",坝体整体刚度增强,抗渗性增强,坝体的变形得到有效限制,坝体的稳定性明显提高.     

软岩高坝地震动力分析与安全评价

为研究强震地区软岩高坝在动力作用下的应力应变规律,通过对筑坝材料进行动力试验,并根据动应力试验结果,采用三维真非线性黏弹塑性模型,分析了高土石坝地震动力,获得了最大加速度反应、最大位移、大坝坝体内部应力分布、纵向横向位移和最大震陷量、坝坡抗震稳定最小安全系数等结果.计算结果表明,坝顶及其附近坝坡区域的加速度反应较大,需...     

基于三维动力有限元分析大坝安全性态

地震作用下水库大坝的坝坡失稳、坝体填土及坝基液化是大坝安全分析的重点。通过拟静力法对大坝抗滑稳定性进行复核计算,用三维动力有限元分析坝体和覆盖层液化可能性。研究结果表明:坝体最小抗滑稳定系数均大于1.2,抗滑稳定系数符合规定要求;坝基覆盖层动孔压力和液化度极值分别为394.08 k Pa和51.8%,坝基不存在液化问题。7度地震时,面板出现最大压应力为16.56 MPa(面板中部),面板开裂可能性较小。     

紫坪铺大坝汶川地震震害分析及高土石坝抗震减灾研究设想

紫坪铺面板堆石坝作为"5.12"汶川大地震强震区高土石坝的典型,重点总结了其主要震害,包括坝体地震永久变形,面板的脱空与垂直缝挤压破坏和施工缝错台,下游坝坡局部震损,防浪墙等坝顶结构震损,渗漏量变化等;并针对本次汶川地震土石坝震害的特点,提出进一步开展有关高土石坝抗震减灾设计研究的一些设想,包括土石坝震害及地震资料的调研与获取,高土石坝动力破损特征与地震灾害机理研究,高土石坝地震安全评价与震害评估方法研究,以及高土石坝抗震加固及应急处置措施研究等.     

高土石坝在多点输入下的地震反应分析

本文对双江口土石坝在多点地震动输入下的地震反应展开分析研究,分析的主要内容包括大坝的损伤值、加速度反应、动剪应力及永久位移反应.分析表明:坝顶处的加速度反应比坝基处的加速度反应明显增大,说明在地震波作用下土石坝坝顶处地震反应有放大效应;多点地震动输入下坝体的永久位移在靠近坝顶的地方均呈增大趋势,用最大剪应力面法计算的永久位移结果要小于水平剪应力面方法计算所得.     

基于GEO-Studio土石坝抗液化分析评价

为了分析某土石坝工程的地震液化响应特征,使用Geo-Studio软件模拟其地震液化结果,通过室内试验获取了土石坝的试验参数.液化计算结果表明:土石坝存在地震液化的可能性,但地震液化范围不大,基本不会出现大范围的深层滑坡破坏,但仍需采取除险加固措施,以保证土石坝在高水位情况下的安全性.     

Seismic stability safety evaluation of gravity dam with shear strength reduction method

A new method of numerical seismic stability safety evaluation for a rock slope is proposed based on the analysis of a gravity dam foundation subjected to earthquake loading. The shear strengths of the weak discontinuities are divided by different shear strength reduction ratios (K) and numerical seismic analysis is carried out after the static analysis is completed. With different K values, the curves of the permanent horizontal displacement of key points of the dam foundation (K-displacement curves) are studied. According to the curve change, the distribution of plastic zones in the foundation, and the slow convergence of the finite element method (FEM), the seismic stability safety factor is defined as K when the gravity dam is in the limit equilibrium state subjected to earthquake loading. These concepts were applied to the evaluation of seismic stability safety of a gravity dam for a hydropower project. The analysis of the example shows that the proposed method is feasible and is an effective method of seismic stability safety evaluation.     

某引水渠地基液化防治措施及边坡稳定分析

针对某引水渠吹填土地基由于地震液化、地基承载力较低而不能直接使用等问题,在满足地基土抗液化稳定性的前提下,结合原位测试资料,利用该地基土体的液化安全系数和日本技术标准确定了砂桩置换率。随后通过复合地基方法确定相关稳定计算参数,并采用极限平衡方法分析了挤密砂桩和振冲碎石桩进行地基处理时引水渠边坡的稳定性。通过对不同加固方案的比选,提出了合理的地基处理措施和方案。     

超200m级高土石坝坝坡稳定安全系数研究

随着土石坝筑坝技术的不断发展,建造的土石坝越来越高,但超过200 m高土石坝设计一直沿用只适用于低于200 m土石坝的现行土石坝设计规范,相关设计规范亟需完善。基于相对安全率理论计算了不同坝高、不同坡比和不同地震烈度工况下土石坝坝坡稳定安全系数,明确超200 m高土石坝坝坡稳定安全系数变化规律。取超200 m高土石坝坝坡稳定允许可靠指标4.2为标准值,计算了传统方法的相对安全率和可靠度方法的相对安全率,并对两者进行线性回归。结果显示,对于超过200 m高的土石坝,其坝坡稳定安全系数正常工况取值1.6、地震工况取值1.3,与允许可靠指标达4.2处于同一风险控制水平。     

土工抗震60年研究进展与展望

本文论述了土工抗震学科的创立、发展和创新历程,并对汶川地震后土工抗震研究的新进展和主要成果进行了论述和总结,在此基础上对土工抗震学科今后的研究重点进行了展望。自汪闻韶院士1958年在中国水利水电科学研究院创立我国第一个土动力学试验室、开创我国土动力学和土工抗震学科以来,土工抗震学科在土体动力特性测试技术、土的液化机理及判别方法、土工振动台动力模型试验、土体真非线性动力本构模型、土石坝及地基抗震安全评价方法、室内外试验联合确定土体动力特性参数、土石坝及地基抗震设计理论(思想)和原则等方面取得了创新性和开创性的进展,奠定了我国土动力学和土工抗震研究的理论基础和领先地位。2008年汶川地震后,围绕高土石坝抗震的新需求,在高土石坝极限抗震能力分析方法、高土石坝地震破坏模式、高土石坝抗震减灾工程措施等方面取得了一系列新进展,逐步建立了室内试验和现场试验相结合、原型震害-数值模拟-物理模拟相结合、变形分析和稳定分析相结合、整体稳定分析和局部稳定分析相结合的高土石坝抗震安全评价体系。未来迫切需要开展复杂深厚覆盖层上高土石坝抗震关键技术,特高土石坝地震灾变行为与安全控制,基于性能的高土石坝抗震安全评价及灾害控制,水库大坝抗震监测预警、应急处置等方面的研究。     

地震输入角度对抽水蓄能高面板堆石坝动反应影响研究

本文采用三维有限元计算方法和沈珠江动本构模型,研究某高烈度区大倾角坝基上高面板堆石坝的动反应特性。首先,讨论了地震波水平输入角度对面板堆石坝动反应的影响,以地震过程中坝顶峰值加速度,坝体最大动位移与最大动应力,面板最大变形值及最大动应力五个指标作为主要评判标准,对比地震波在八个不同水平输入角度下坝体动反应的大小,发现水平输入角度每改变45°,五个指标均随之变化,呈现"W"型变化规律,180°为最不利输入角度,各项指标都处于峰值点。然后,针对处于大倾角坝基上的抽水蓄能高面板坝进行了坝体动反应和坝坡稳定性分析,获得了堆石坝反应加速度随着坝高的增加而增大,以及震后存在残余变形等地震反应特性。最后验证了该工程坝体在地震反应过程中的安全性。研究结果可为高烈度地区倾斜坝基上高面板坝的动反应设计提供参考。     

Kokhav Hayarden抽水蓄能电站上、下库坝坡抗震稳定分析

参考国际水电工程的相关要求对以色列Kokhav Hayarden抽水蓄能电站上、下库坝坡进行抗震稳定分析。采用以色列英文版抗震设计规范SI 413—2013确定深厚覆盖层上坝体建基面加速度反应的峰值、加速度设计反应谱和时程输入加速度,进而采用美国规范ASCE 7-05和ICOLD等建议的三种常用拟静力法和拟动力法(Newmark滑块位移法)对建立在深厚覆盖层上的上、下库坝坡进行运行地震和最大设计地震下的抗震安全性复核。由不同允许滑动位移下的拟静力安全系数和坝坡地震滑动位移量计算结果可知,Kokhav Hayarden抽水蓄能电站上、下库坝坡均能满足OBE地震下坝坡位移小于5 cm的工程技术安全控制要求,坝坡抗震设计满足规范要求,上、下库坝坡在OBE和MDE地震下具备良好的抗震稳定性。研究成果对国际工程中深厚覆盖层上土石坝坝坡抗震设计和安全评价具有重要的参考价值。     

土坝坝基液化稳定分析

本文探讨了土体动力稳定性的强度分析方法在评价土坝坝基液化中的应用，分析了坝基液化对坝坡整体稳定性的影响。以辽河石佛寺水库枢纽一期工程为计算实例，进行了地震反应分析和动力稳定分析。     

高拱坝抗震安全性能评价指标探讨

随着拱坝建设高度和设防烈度的不断提高,传统的强度评价指标已无法满足抗震安全评价的需求。针对300 m级高拱坝的抗震安全评估,建立了考虑坝体横缝接触非线性、坝体混凝土材料非线性以及坝基岩体断层、夹层非线性的有限元模型,采用地震动逐级加载,分析了拱坝的横缝开度、坝顶变形以及坝体损伤随着地震动强度的变化规律。分析表明:尽管在地震动强度很大的情况下坝体中上部损伤程度很大,但坝顶位移、横缝张开度等响应随地震动强度的变化并没有表现出明显的突变现象,并不适宜作为坝体抗震安全的评定指标和监测指标;相比而言,坝体损伤体积的变化随着地震动强度的增加出现突变,反映了坝体整体的破坏状态,可以作为拱坝抗震安全的评价指标;今后需要解决坝体变形、横缝开度等与坝体、坝基损伤之间的相关性关系。     

深覆盖层沥青混凝土心墙坝动力特性分析

采用有效的地震输入方式和本构模型,对深覆盖层地基(147.95 m)沥青混凝土心墙土石坝进行了有限元动态特性分析,研究了强震区深覆盖层问题中坝体及坝基的应力和变形特点。评价了大坝的安全性。