土坝的地震易损性和震害快速评估

该文搜集了我国近年几次大地震时处于5～10度地震区内的180座水库土坝的震害资料,经分析后把影响震害的因素定为坝高、“水深比”,地基条件,地震烈度;震害等级取为“严重”、“轻重”、“轻微”、“完好”。分别给出适用于地震危害性评估、表示土坝地震易损性的震害概率矩阵和适用于以确定性方法快速评估震害等级的表达式。最后并以某土坝的震害评估为例。     

吉林台一级水电站混凝土面板砂砾-堆石坝坝体抗震设计

吉林台一级水电站位于强震区,坝体地震设防烈度为9度,其抗震设计基准期为100a,超越概率2%,基岩峰值地震加速度为0.462g,最大坝高157m,根据坝体震害特征分析,从坝体的地震估算、断面设计、坝体分区和坝料设计、确定坝料的压实标准、加强地震观测等方面采取合理的工程措施,提高了混凝土面板坝的抗震能力,降低了地震破坏程度。     

长洲水电枢纽场地地震危险性分析

本文将概率分析方法引用于水电站大坝的地震危险性研究,并与常规的确定性方法进行了比较。分析结果表明,概率法考虑了不同的安全水平有明显的优越之处。根据断层破裂模型计算,如取超越概率为0.01,大型水工建筑物设计基准期按100年考虑,则长洲的地震设计烈度为Ⅶ度,最大水平加速度α_(max)=0.12g。建议以此“设计烈度”代替“基本烈度”,不再提高烈度设防。     

土坝的地震变形分析

纽马克(Newmark)早在六十年代就曾指出,用地震变形来控制土坝的地震稳定性比滑动安全系数更为合适。他提出了屈服加速度的概念,并基于刚塑性假定发展了计算地震变形的方法。土坝的震害表明,地震变形的机理应根     

新庄矿井2#职工公寓剪力墙结构设计

本工程为华能甘肃能源开发有限公司新庄矿井,2#职工公寓,总建筑面积为26891平方米,建筑主体高度为51.3米。地上十五层,地下一层。本工程建筑结构安全等级为二级,设计使用年限为50年,建筑抗震设防为丙类,本地区抗震设防烈度为6度,地震作用和抗震措施均按抗震6烈度设防,设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第三组,剪力墙抗震等级为四级。     

农田排水泵站抗震设计问题的商榷

1975年以前辽宁省中部平原区的地震设计裂度为6度,根据设计规范规定,修建的排水泵站均未考虑抗震问题。1975年辽宁省发生海城地震时,该区的地震烈度为6～8度,6度区基本无震害,7度以上区发生震害的排水泵站共72座,震害率为68%。震害表现为泵房沉陷、倾斜,梁、板、涵管震裂。震后经短时间修复,95%恢复了正常运转,且投资不大。文中指出,我国地震设计烈度7度以上区的面积较大,如果排水泵站考虑抗震设计,将大量增加工程量和投资,而排水站多属4～5级,使用期限仅30～50年,在使用期内遭遇7度以上破坏性地震的可能性极小,且震后很少产生次生性灾害。故认为在地震设计烈度为7度以上区,排水站设计可不考虑地震设防,已有的排水站也不考虑抗震加固,当遇震害时可采取临时抢修措施。     

基于易损性混凝土重力坝地震风险研究

混凝土重力坝地震风险分析是对坝址区在运行期内遭受某一概率水平地震作用的可能性及发生某种程度地震灾害和社会后果概率的研究论证。采用已给出的大坝地震破损等级评价标准,通过地震危险性分析和地震易损性分析计算,提出了大坝的地震风险评价模型,并据此给出了金安桥大坝不同震害等级的风险概率。这对于优化大坝的抗震设计及科学合理的维修加固决策具有十分重要的意义。     

水电站坝址地震危险性评价

在划分潜在震源区,确定地震活动性参数和地震动衰减关系的基础上,采用概率地震危险性评价的方法计算及分析水电站坝址的地震危险性,可以给出不同年限超越概率的地震烈度、基岩地震水平加速度峰值和工程场地基岩加速度反应谱,为大坝的抗震设计提供了依据.     

判别土坝中饱和非粘性土地震液化可能性的方法

一、导言国内外震害调查表明,土坝中饱和非粘性土的液化是地震时土坝滑坡和坝基失稳的最基本原因。因此,建立地震液化可能性的判别方法,是土坝抗震研究的一个重要的课题。解决这个问题的途径,一般应完成三方面工作,Ⅰ.进行饱和的非粘性土的液     

东江流域气象干旱向水文干旱传递阈值研究

对不同干旱类型之间传递阈值研究可有效分析干旱传递的发生规律和机理,特别是对气象干旱向水文干旱传递阈值的研究。以东江流域为研究对象,计算月尺度的标准化降水指数SPI和标准化径流指数SRI,并基于游程理论识别干旱事件,提取干旱事件及其特征,包括干旱历时和干旱烈度。对发生时间全部或部分重叠的气象干旱事件和水文干旱事件进行匹配。对匹配后的干旱特征属性进行边缘分布拟合,验证气象干旱和水文干旱的历时或烈度之间的相关性,基于二变量Copula函数分别建立气象干旱与水文干旱特征的联合分布模型,计算不同气象干旱条件下不同等级水文干旱(中旱、重旱、极旱)发生的条件概率,取条件概率为0.95时对应的气象干旱历时或烈度值,作为气象干旱向该等级水文干旱传递的干旱历时(烈度)阈值。结果表明:东江流域气象干旱历时和烈度的最优拟合函数均为伽玛分布,水文干旱历时的最优拟合函数为伽玛分布,水文干旱烈度的边缘分布函数为广义正态分布。Gumbel-copula函数拟合干旱历时和烈度的效果较好。东江流域中旱、重旱、极旱等级的干旱历时传递阈值分别为6.9、8.3、9.4个月;干旱烈度的传递阈值分别为4.6、5.7、6.6。干旱传递阈值可以为水文干旱的预测以及防旱减灾的决策提供参考。     

基于实际震害的土石坝永久变形估算

土石坝地震震害主要表现为震后永久变形,利用永久变形来评价大坝的抗震稳定与安全更为合理可行。本文结合30余座土石坝的震害资料,研究了土石坝的自振周期等基本自振特性,同时对场地地震卓越周期、滑块屈服加速度与大坝最大加速度反应等主要影响因素进行了深入分析,提出了基于土石坝实际震害的永久变形计算公式,并与Makdisi、Sarma等方法的计算值进行比较,该方法具有较好的计算精度。     

高土石坝地震永久变形研究评述

在强震荷载作用下,土体将产生不可恢复的瞬时滑移变形或整体永久变形。永久变形的发展严重危及高土石坝的安全和正常使用,如何预测土体地震后的永久变形成为高土石坝抗震性能安全评价中一个重要的方面。围绕西部大开发和南水北调战略的需要,对高土石坝抗震性能安全评价研究的现实意义和研究现状进行了论述,综述了目前国内外有关高土石坝地震永久变形的分析方法,对今后高土石坝抗震性能安全评价的研究方向提出了一些建议。     

土石坝沉降统计预报模型

首先综述了土石坝沉降统计预报模型的概况，在比较分析了几种简单曲线模型后认为，S型生长曲线较为符合土石坝的沉降规律。拟合预报效果良好。然后，结合面板堆石坝的施工特点，并考虑库水位升降速率及各因子耦合的影响，建立了面板堆石坝沉降统计预报模型，经实测分析表明，该模型精度高，拟合效果好。     

高拱坝-地基体系整体稳定概率地震风险分析

为了进行高拱坝的地震风险分析,引入幂指数函数的形式来描述地震危险性曲线,结合概率地震需求模型和地震易损性曲线函数,推求了概率地震风险分析解析函数。基于此,以实际工程为例,开展了高拱坝-地基体系整体稳定概率地震风险分析。在概率统计框架下,以高拱坝-地基系统整体抗震稳定安全评价为研究目标,在考虑坝基岩体内控制性滑动块体滑裂面力学参数不确定性基础上,构建了概率地震风险分析模型,得到了基于残余滑动位移的高拱坝-地基体系年超越概率曲线。从而给出了设计基准期限内,高拱坝-地基体系整体地震稳定达到不同性能水平的概率,为其在极限地震下的抗震安全评价提供依据,同时为现有基于准则的混凝土坝抗震安全决策转向基于风险概率的安全决策提供科学依据。     

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。     

基于MSA法的高心墙堆石坝地震沉降易损性分析

多条带分析法(MSA)是新近提出的一种针对离散强度因子的易损性分析方法,为结构安全评估提供了有效路径,但目前在土石坝工程领域应用较少。本文针对高心墙堆石坝,选取坝顶震陷率为性能指标,建议了轻度、中度和重度破坏三个等级;考虑地震动的随机性,采用MSA法开展了易损性研究,得到了不同破坏等级的易损性曲线和概率,为大坝的强震性能评价提供准则和参考;不同条带数量下地震易损性分析结果表明,适当减少水平条带数量,对易损性结果影响不大,这有利于计算工况的减少。     

基于增量动力分析与多层感知机的 混凝土坝地震易损性评估

传统坝体地震易损性评估所采用的非线性数值模拟手段的计算量很大，为兼顾大坝地震易损性评估的高效 性与准确性，提出基于增量动力分析（incremental?dynamic?analysis,?IDA）与多层感知机（multilayer?perceptron,?MLP） 的混凝土坝地震易损性评估方法。以我国西北地区某混凝土重力坝为例，建立三维坝体-库水-地基有限元模型并 开展多组地震响应计算。利用等步长调幅处理所选地震动记录，并采用三向地震进行幅值输入；选取峰值 [ 地 面 ] 加速度（peak?ground?acceleration,?PGA）为地震动强度指标，坝顶顺河向位移为大坝损伤指标，初步进行混凝土 坝易损性分析。提取各地震动特性参数作为输入，坝顶顺河向位移为输出，训练并测试 MLP 模型；扩充地震动以 获取各地震动特性参数，利用 MLP 模型进行坝顶顺河向位移的快速预测，实现有限元结果的扩充，进行混凝土坝 易损性分析，并绘制易损性曲线。结果表明，将 MLP 模型引入分析可有效扩充数据量，利用 IDA-MLP 耦合方法 建立的大坝地震易损性曲线符合实际规律，验证了采用 MLP 模型预测混凝土坝损伤指标进而扩充数据的可行性， 在保证精度的情况下大幅提高计算效率，为同类型水工建筑物的抗震安全评价和防震减灾提供科学依据。     

Intensification of freezing earth hydraulic structures by natural cold

Conclusion At the given stage the described suggestion has been substantiated by calculation, and therefore as the next stage it is necessary to conduct a full-scale experiment, which will make it possible to work out practical recommendations on using this suggestion when constructing earth dams and various embankments, when conducting maintenance and reconstruction works on industrial waste dumps, etc.The use of the proposed method will markedly reduce the time and cost of conducting construction and maintenance works.Translated from Gidrotekhnicheskoe Stroitel'stvo, No. 11, pp. 18–20, November, 1991.     

高土石坝试验技术与安全评价理论及应用

我国是世界上高土石坝数量最多的国家,复杂建坝条件和恶劣服役环境下高土石坝建设和长期安全保障面临着严峻的技术挑战。简要介绍了近年来有关坝体粗颗粒料试验技术、坝基覆盖层原位测试技术、高土石坝离心机振动台模型试验技术、高土石坝溃坝离心模型试验技术、高土石坝安全评价以及灾害预测理论等领域的研究成果及推广应用情况。研发了高土石坝粗粒料力学性质试验设备,在深入揭示复杂荷载和变化环境下粗粒料力学性质演化规律及其对高土石坝变形影响机制的基础上,构建了粗粒料本构理论体系;研发了深厚覆盖层力学性质测试技术与分析方法,破解了多年来无法准确测定具有显著结构性深厚砂砾石覆盖层力学性质的技术难题;创建了高土石坝地震破坏灾变与溃坝试验技术与分析方法,用物理模型试验定量预测高土石坝地震残余变形及其发展规律;提出了高土石坝地震安全评价标准和极限抗震能力计算方法。研究成果已成功应用于紫坪铺、水布垭、吉林台、长河坝、糯扎渡、如美、大石峡、阿尔塔什以及马来西亚巴贡水电站等一批高土石坝工程,部分成果纳入相关设计规范与国家和行业标准。     

土石坝边坡小概率失效计算方法

针对蒙特卡罗随机有限元方法求解土石坝边坡小概率失效问题计算时间过长这一弊端,提出了基于链表筛分法和Kriging代理模型的混合子集模拟法。首先,利用链表筛分法计算初始样本点,并以初始样本点作为Kriging代理模型的训练样本点。然后在子集模拟法的分层模拟中采用Kriging代理模型预测条件样本点的响应值,从而可计算出土石坝边坡失效概率。最后,通过一个土石坝边坡算例来说明本方法相比其他方法所需要的计算时间更少,更适合计算土石坝边坡小概率失效问题。