根据地震观测探讨填筑坝的地震反应

一、前言在填筑坝的抗震设计中,坝体的地震反应是一个重要因素。这个问题正在根据数值分析、振动实验、地震观测等进行研究,但因填筑坝的振动相当复杂,故对它的地震反应特性尚不能完全予以说明。造成填筑坝地震反应复杂的主要原因,通常认为有以下几点: (1) 在与坝体地震反应有关的动的物理性质方面,缺少求取某种土料弹性系数、衰减系数的合适试验方法,而且这些动的物理性质不是线性的,由此产生的变形显示出非线性变化; (2) 坝体为具有向三维扩展的大型结构物;     

填筑坝和加筋堆石坝抗震优化设计的简化方法

一、前言传统方法在估算地震荷载作用下填筑坝的特性时尽管用了简化假定,但仍然相当麻烦,因此在考虑地震危害时,这些方法不能用于确定坝体最优尺寸。实际上,传统方法一般用于校核坝体的设计安全。通用的传统方法计算分两步进行: 1.按二维有限元方法计算地震作用下坝体的动力反应。建筑材料用等线性法(equivalent linear method)模拟。 2.用纽马克方法计算地震后大坝产生的永久位移。该方法包括以下步骤:     

某尾矿坝地震动力加速度反应特性研究

采用DGZ-1型多功能共振柱试验机进行了动剪切模量比和阻尼比试验,采用SDZ-1型双向电磁振动三轴仪进行了动强度试验,获得了土体的物理力学指标。应用等效线性粘—弹性模型对某尾矿坝进行地震动力特性分析。结果表明,坝体对地震加速度的反应随着高程的增加而增大,最大加速度反应发生在坝顶位置;坝体对地震的反应在相同高程不同位置差别不大,坝体外边坡和坝体内部的区别不大;坝体对地震水平向加速度反应比竖直向加速度反应大,坝体的动力破坏主要取决于地震的水平运动。     

两河口水电站高土石坝地震反应地震模拟振动台模型试验研究

在大型地震模拟振动台上,进行了两河口水电站高土石坝地震模拟振动台模型试验。通过对模型坝在振动过程中的加速度反应的量测和分析、观察坝体在振动过程中的直接反应、量测坝体在振动后的永久位移和竖向沉降,得到了两河口高土石坝模型坝在地震中的加速度反应规律,地震残余变形及分布规律和坝体破坏过程及模式等。研究表明:空间位置、输入地震波强度和类型、先期振动和蓄水等因素对坝体各测点的加速度反应规律有重要影响。大坝在地震作用下的永久水平位移和竖向沉降很小;坝体的破坏形式主要是河谷段、靠近坝顶坝坡土体的颗粒松动,发生滚石而引起的浅层滑动。     

水力冲填筑坝技术在吴城水库中的应用

水力冲填筑坝技术在实际应用中非常多,以吴城水库为例研究了水力冲填筑坝的技术要点。通过对吴城水库大坝的试验研究,显示冲填坝体浸润线正常而且优于碾压坝体。提出了水力冲填筑坝的关键技术要点,水力冲填筑坝在一定条件下人为因素影响坝体质量的概率不大,坝土体经脱水固结后成整体,透水系数小,坝体稳定,节约投资,施工简便,具有很好的应用前景。     

关于混凝土坝合理化施工的研究填筑坝混凝土

一、混凝土坝合理化施工的必要性最近修筑的高坝,填筑坝比混凝土坝多,这是因为适合修建混凝土坝的地形和地质条件的坝址已经减少,这种坝址修建填筑坝往往比较有利。由于填筑坝能够就地取材,材料处理比较简便,且能用机械化施工,因而修建填筑坝比修混凝土坝经济;但填筑坝不能泄洪,也不能在坝体内设置混凝土结构物,为了保证防洪安全,其溢洪道过水断面要大于混凝土坝。此外,混凝土坝坝体的水密性和耐久性比较可靠,结构分析的精度较高,建成后,坝体几乎完全不产生变形,因而便于维修管理.混凝土坝合理化施工研究的目的,在于以混凝土坝之长,补填筑坝之短,改进混凝土坝     

重力坝的动力分析

一、引言按动力分析确定重力坝的地震荷載时,应計入其作为大体积混凝土水工建筑物的特点,这些特点是:(1)庫水、坝体变形条件及地基变形的影响,(2)考虑竪向振动。关于坝体滿庫时的振动,严格地耕,应将坝体及庫水作为一个振动体系来考虑,在用广义座标求解此問題时,地震荷載可以通过坝体空庫时的自振特性来表达。在实际应用中,有将庫水影响作为坝体附加貭量計入的。为此,需确定动水压力值,日本小坪清真并給出了計入坝面弹性变形的較为完善的計算公式。所以,問題可归結为求解坝体     

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。     

碾压混凝土坝的设计和施工

一、引言碾压混凝土坝(RCC),最初被认为集中了混凝土坝(用抗冲蚀材料建造,断面小)和填筑坝(机械设备使用程度高,快速施工法)两者的主要优点。到了60年代的末期,普通混凝土坝就不如填筑坝经济,尤其不如堆石坝经济。混凝土坝由于大力采取措施克服诸如由混凝土水化热所造成的各种问题而变得更加复杂,但填筑坝的施工却因有了大型施工设备和对建筑材     

剑科心墙堆石坝三维地震反应分析

采用三维非线性动力有限元分析方法,针对处于岷江断裂带和龙门山断裂带的剑科水电站工程的心墙堆石坝,进行了坝体在人工地震波作用下的地震反应计算分析,研究了该坝的地震位移、加速度反应、动剪应力、残余变形以及液化反应.计算结果表明,坝体最大加速度放大倍数为3.23,放大效应明显;廊道顶部最大动剪应力为150 kPa,动强度满足要求;最大永久沉降量约为坝高的0.139%,分布符合一般规律:动孔压比较小,不会发生液化破坏.坝体各项抗震指标均在合理范围内,大坝抗震稳定性良好.     

大顶子山航电枢纽土坝水力吹填施工新技术

松花江大顶子山航电枢纽工程主坝布置在左岸滩地上,总长1988m,原设计为黏土均质坝,经优化设计后,变更为水力吹填坝。坝体内部粉细砂填筑区顶高程为120.60m,至坝顶121.50m高程采用堆石填筑。吹填区外侧铺设土工布作为坝体反滤层,坝体上游设压重体,前脚设非液化料子堤,其余部位为弃渣填筑。水力吹填筑坝特别适用于粉砂土材料,与碾压土筑坝的方法相比,具有工效高、不受天气干扰等优点。     

考虑坝料振动硬化特性的高面板堆石坝地震反应研究

阿尔塔什面板坝最大坝高164.8 m,覆盖层深度94 m,大坝抗震按9度设防。坝基覆盖层与坝体总高度达258 m,按变形控制而言,为强震区300 m级超高面板堆石坝。根据坝料室内试验资料,考虑坝料振动过程中的硬化特性,对大坝和坝基组成的系统进行了整体三维有限元计算,通过分析坝体以及坝基防渗墙的地震加速度反应、动应力反应,分析了大坝震后永久变形以及面板与防渗墙连接部位的变形。结果表明:堆石体、面板及防渗墙最大加速度反应为9.8 m/s2,放大倍数在2.7～3.6倍之间,堆石体动剪应力不大于400 kPa,地震反应在容许范围内;大坝震后表现为体积震缩特性,最大震陷110 cm,占坝体与坝基可压缩层总高度的0.4%;大坝地震反应分布规律合理,坝体抗震安全性满足规范要求。研究成果可作为大坝抗震设计优化的依据。     

新疆克孜尔水库活断层上筑坝实例分析与对策研究

克孜尔水库是建造在F2活断层上的一座大(Ⅰ)型水利枢纽工程。F2活断层与副坝右肩成70°夹角穿过坝基,破碎带宽度达80余m[1]。结合克孜尔大坝的地震地质、工程地质条件,通过合理选择坝型、坝体结构、坝体材料及特殊的坝基处理等措施达到大坝抗震、抗断的目的,其工程措施经受了多次地震及洪水的考验,可作为复杂工程地质条件区域筑坝的参考和借鉴。     

横缝灌浆高度对重力坝地震反应影响的研究

采用动力时程分析法计算了龙开口碾压混凝土重力坝挡水坝段在不同横缝灌浆高度下的动力反应,通过对12种计算工况的地震反应分析,得出了以下结论：随灌浆高度的增加,坝体由横河向振动变为顺河向振动;灌浆达到一定高度时,坝体的基频不再变化;灌浆高度对坝体下部的动力反应影响较大,对上部影响较小;坝踵应力受坝体基频影响较大等,为设计者提供了参考依据。     

水力冲填灰渣筑坝技术在灰场中的应用

水力冲填是一种比较好的填筑坝体的施工方法,文章介绍了贮灰场水力冲填灰渣筑坝的施工过程。     

尼雅水库坝料动力特性研究及三维地震反应分析

为研究沥青混凝土心墙坝抗震能力,以新疆尼雅水库为例,利用大型三轴仪进行动模量阻尼比和永久变形试验,分析筑坝材料的动力特性,并采用等效线性黏-弹性模型和大工双曲线残余变形模型对坝体进行地震反应分析.结果表明:砂砾料和过渡料的最大动剪切模量比堆石料高4％ ～11％,而堆石料的最大阻尼比比砂砾料和过渡料高4％ ～14％;心墙...     

乌拉泊土石坝材料动力特性试验研究

文中报道了乌拉泊水库土石坝材料动力特性试验的研究成果。内容包括：（1）采用大型动三轴试验结合微小应变激光测试技术和共振柱试验,对坝体砂砾石料、坝基砂砾石料和斜墙防渗土料原状样,分别进行了动力变形特性试验研究,测定了最大动剪模量与平均有效主应力的关系、动剪模量比和阻尼比随动剪应变变化的关系;（2）分别采用大型和中型振动三轴试验,进行固结不排水振动三轴试验,研究了坝体砂砾石料、坝基砂砾石料以及斜墙防渗土料（原状样）的动强度特性和动孔压特性。这些成果为工程地震动力反应分析和抗震稳定性分析提供了基本依据,同时对其他类似工程也有重要参考价值。     

基于反应谱法的胶凝砂砾石坝地震反应有限元分析

为了评价云南省内某胶凝砂砾石坝的抗震安全性，采用反应谱法对大坝开展地震动力反应计算，获得大坝动位移、加速度和动应力分布规律。计算表明：大坝在Ⅷ度地震作用下，动位移和加速度反应分布符合一般规律，其中三向动位移极值分别为0.41 cm、0.15 cm和0.14 cm,三向加速度极值分别为9.18 m/s²、6.02 m/s²和4.47 m/s²。静动叠加后，大坝顺河向、竖向和坝轴向拉应力极值分别为0.75 MPa、2.00 MPa和0.58 MPa,顺河向、竖向和坝轴向压应力极值分别为-2.53 MPa、-1.65 MPa和-2.79 MPa,拉应力和压应力极值均小于相应筑坝材料的抗拉和抗压强度。总体上，大坝地震反应规律性好，抗震安全高，地震作用下坝体不会出现动力破坏问题。     

水坠坝

水坠坝是陕北群众对湿法筑坝的一种习惯叫法,包括水力冲填、水中倒土、土中倒水三种筑坝方法。水力冲填筑坝。在坝面筑埂分畦后,利用机械抽水或自流引水冲击土料,通过具有比降较大的泥渠,拌成泥浆,输入坝面,经过脱水固结,形成坝体。是一种靠水的作用代替人工运土、夯实的筑坝方法。     

高土石坝-地基动力相互作用的影响研究

我国土石坝建设高度已迈入300 m级,其体积和质量巨大,坝-基交界覆盖区域(建基面)沿顺河向长可超千米,且筑坝材料具有非线性特性,地震时的坝-基动力相互作用问题越发受到工程界的关注,亟待开展系统研究。本文以我国已建和拟建的若干代表性高土石坝工程为背景,采用波动分析方法考虑坝-基动力相互作用,系统地讨论了地基截取范围的影响,并通过与传统振动分析方法对比,研究了坝-基动力相互作用对大坝地震反应的影响。结果表明:高土石坝的地震反应计算采用波动分析方法更符合实际;在考虑坝-基动力相互作用时,建议地基截取范围取坝-基交界面顺河向长度的0.3～0.5倍(面板坝时约1.0H～1.5H,心墙坝时约1.2H～1.8H,H表示坝高);与振动分析方法相比,波动分析方法获得的坝体加速度极值降幅约为10%～40%,动位移极值降幅约为10%～50%,面板动应力极值降幅:拉应力约为20%～40%,压应力约为15%～30%。可见,坝-基动力相互作用的影响是显著的,振动分析方法不能反映地震对大坝作用的实际情况,高估了大坝的地震反应,从而低估大坝的极限抗震能力。