十三陵抽水蓄能电站上水库面板堆石坝抗震复核分析

鉴于GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》将十三陵上水库工程区50年超越概率10%的地震动峰值加速度由0.15 g调整为0.20 g,相应地震基本烈度由7度升至8度。按照现行抗震规范,借鉴类似工程的坝料参数取值,结合筑坝材料的工程特性,并充分考虑大坝实际沉降情况下确定筑坝材料动力模型计算参数。采用拟静力法和非线性动力有限元法对上水库混凝土面板堆石坝进行了抗震复核。研究结果表明,上水库主坝抗震安全性能良好,满足规范要求。     

苗尾水电站砾质土心墙堆石坝抗震复核分析

根据NB 35047-2015《水电工程水工建筑物抗震设计规范》和《澜沧江苗尾水电站枢纽工程竣工安全鉴定工作大纲》规定要求,应按照设定地震法确定场地相关设计反应谱,作为人工合成地震波的目标谱,对苗尾水电站砾质土心墙堆石坝进行抗震复核计算.根据地震动参数复核结果,结合坝料动力试验成果,采用非线性动力有限元法对苗尾水电站砾...     

丹江口水利枢纽右岸土石坝抗震安全复核研究

针对丹江口水利枢纽右岸土石坝的抗震安全问题，依据GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》对右岸土石坝抗震安全进行复核。通过构建精细化的三维有限元模型，参考同类工程坝料动力试验成果拟定计算参数，分析研究了大坝在正常蓄水期遭遇地震工况下大坝的加速度分布、动位移、地震永久变形等性状和坝坡稳定性，重点分析防渗体心墙安全性以及土石坝与混凝土坝接头部位的变形协调性。结果表明：右岸土石坝抗震安全性能良好，满足相关规范要求。     

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。     

高拱坝抗震安全研究

我国是多地震国家,高坝大库多建于西部强震区,其中坝高超过200 m的大坝多为混凝土拱坝,其抗震安全至关重要。结合2018年11月颁布实施的《水工建筑物抗震设计标准》(GB 51247—2018)的编制工作,在高拱坝抗震方面取得的主要研究成果,包括大坝抗震设防水准框架、大坝地震动参数的合理确定、大坝地震动输入机制、大坝—地基系统整体抗震稳定分析和大坝坝体强震损伤破坏机理分析,据此提出了最大可信地震下高拱坝抗震安全定量评价指标。     

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。     

强地震作用下混凝土重力坝抗震安全评价

采用新的地震动参数对重力坝进行抗震复核,分析强地震作用下坝体的抗震稳定安全性。采用反应谱法和时程分析法分别计算结构的地震动力响应,分析其自振特性,确定结构的薄弱部位,并提出有效可行的抗震加固措施。评价结果表明:在坝踵和坝趾附近区域及上下游折坡处出现了小范围的损伤,并未形成贯穿上下游的屈服区域,混凝土重力坝的安全性能满足新的地震参数要求,结构设计合理,能够抵御高强度地震。     

水工建筑物抗震设防标准研究

结合《水工建筑物抗震设计规范》的修编,对水工建筑物的抗震设防标准基本原则、概念和指导思想进行了阐述,并对《水工建筑物抗震设计规范》修编中抗震设防标准的框架提出了建议:以有效峰值加速度作为表征地震作用强度的主要抗震设计参数,并明确其为所在地区半无限空间均质岩体在平坦自由地表的最大水平向地震动峰值加速度,不涉及具体地形地质条件;"运行基本地震"和"水库触发地震"无需列入水工建筑物抗震设防标准框架;按水工建筑物等级及所在场地基本烈度,分为一般、重要和重大三个层次确定抗震设防标准依据及其主要地震动参数的选择方法;对一般和重要水工建筑物,仍保持基本按"最大设计地震"的一级设防规定,应对重大高坝工程进行在"最大可信地震"时不发生溃决灾变的专门研究。     

水工混凝土结构抗震研究60年

本文简要介绍了中国水利水电科学研究院60年来在水工混凝土结构,主要是大坝的抗震研究方面的进展。回顾了其历经"启蒙"、追踪世界前沿的"跟跑"和"并跑"三个发展阶段。概述了主要研究成果,诸如:坝址的地震动输入及其场址相关地震动参数的确定;应用高性能"云计算"技术,对坝体-地基-库水体系地震响应及其基于损伤力学的损伤破坏过程的非线性并行计算分析;极端地震下地震灾变的定量判别准则的确定;采用三向六自由度地震模拟振动台进行坝体-地基-库水体系动力模型试验;大坝现场试验和地震动监测;大坝混凝土全级配试件包括损伤本构关系的动态特性试验及应用三维细观力学分析和CT技术研究其内部开裂状态;编制水工建筑物抗震设计国家标准等。最后,对常规的抗震设计理念和方法提出了改进建议。     

基于NB35047-2015规范的锦屏拱坝抗震复核

能源行业标准《水电工程水工建筑物抗震设计规范》(NB35047-2015)已于2015年9月1日颁布实施。介绍了依据该规范开展的锦屏一级高拱坝抗震安全复核工作。主要内容包括:基于设定地震的场地相关设计反应谱研究;采用动力拱梁分载法、线弹性有限元法和非线性有限元法,进行设计和最大可信地震作用下的应力和坝肩岩体动力稳定分析;在选定的人工地震波基础上,采用以基岩峰值加速度在设计地震基础上比例放大的方式,进行大坝地基系统在超设计地震荷载下的地震超载能力分析。复核分析表明,锦屏一级高拱坝具有较高的抗震潜力;设计地震和最大可信地震作用下,坝体抗压强度安全满足现行抗震规范要求,且抗压强度安全有较大安全裕度,坝体拉应力基本未超过混凝土容许的应力范围,仅局部应力集中部位拉应力较大,能满足校核地震作用下"不溃坝"的设防要求。     

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。     

强震作用下特高拱坝非线性地震反应分析

研究采用等效一致黏弹性边界单元模拟拱坝无限地基辐射阻尼效应,给出了人工边界节点上等效地震荷载的计算公式,实现了拱坝-地基系统的地震动输入。以我国某特高拱坝为例,建立了拱坝-地基三维有限元分析模型,精细模拟了坝体体型、横缝、河谷形状、各类岩体以及主要地质构造。采用时程分析方法,综合考虑无限地基辐射阻尼效应、拱坝-库水动力相互作用、拱坝横缝动力接触非线性效应等因素,分析了拱坝-地基系统在强震作用下的动力响应,对拱坝抗震安全性进行了评价。研究成果为高拱坝设计提供了参考。     

Determination of the level of seismic danger and design seismic loads for large hydrotechnical structures

A local network of sensitive high-accuracy seismological stations has to be created for seismological observations near a hydrotechnical structure and on the banks of the storage reservoir. The layout of the network is chosen with allowance for the configuration of the reservoir and for the location of the seismogenerating zone relative to the structure. __________ Translated from Gidrotekhnicheskoe Stroitel’stvo, No. 11, November 2005, pp. 16–26.     

论工程地质工作中的地震液化评价

地震液化对建筑物带来危害极大,因此做好地震液化评价工作,防止液化危害具有重要意义.地震液化评价工作包括初判、复判和液化等级判定三个步骤.目前最常用、最方便的为标准贯入击数法.为了更准确地评价地震液化,提出了在勘察工作中应注意的几个问题,并介绍了液化评价及处理的工程实例.     

混凝土大坝地震损伤分析

基于大坝混凝土的地震反应特点及损伤力学的基本概念,建立了一种考虑残余应变的混凝土 非线性损伤模型。模型中假定混凝土的损伤是各向同性的,损伤状态由拉、压损伤变量予以描述;模 型考虑拉损混凝土反向受压时刚度恢复及受损混凝土却载后存留一部分残余变形,单轴时损伤及残余 变形的发展由一组经验曲线表示;混凝土损伤准则由Drucker-Prager曲线形式给出;模型中待定参数 由混凝土材料试验结果确定。采用简单的算例对该模型进行考核,并将其应用于Kyona坝体的地震损 伤分析中。