对汶川地震核心区电站设计问题的一些认识

2008年5月12日四川汶川发生里氏8．0级地震,震区内的水电工程经历了严酷考验,根据汶川“5．12”地震核心区内几个电站的震损与恢复情况,按地形变化、边坡条件、地震震害、地基基础、坝体结构、地基基础防渗体结构、坝上金属结构等几个方面开展研究,提出了对在重灾区内修建水电站的一些认识和建议。     

陡崖地形上重力坝地震响应分析研究

历次地震震害调查表明,陡崖地形上的结构遭受的震害更为严重。文章依托阳江抽水蓄能电站工程,针对重力坝下游近坝址处存在陡崖的情况,提出采用粘弹性人工边界模型模拟大坝与陡崖地形场地的动力相互作用,进而开展了设计和最大可信地震作用下陡崖地形上重力坝的非线性地震响应分析和抗震安全评价研究。研究成果对类似场地条件的大坝抗震设计和分析有重要参考价值。     

赤峰市“8·16”地震对震区水利工程的危害及应急措施

赤峰市“8· 16”地震是赤峰市历史上 713年以来最大的一次地震。根据《中国地震参数区划》(GBI80 36 - 2 0 0 1) ,赤峰市北部的阿鲁科尔沁旗、巴林左旗、巴林右旗、林西县等地区设计地震烈度为小于 6度区 ,被划为工程非设防区 ,而“8· 16”地震恰恰发生在区划图的非设防区 ,震级为 5 .9级 ,地震烈度为 7～ 8度 ,由于作为基础设施的水利工程均处于无设防状态 ,因此在此次地震中给地区工程造成了损害 ,其中尤以乌尔吉沐沦河流域水利工程受灾情况最为严重。地震后及时对震区水利工程项目进行了检测 ,对震害影响较大的骨干工程 ,根据发生的地震级别、设计地震烈度进行安全复核 ,对工程抗震不安全建筑物及震后损害建筑物采取应急工程措施 ,防止震害进一步扩大 ,使震害损失降至最低     

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。     

汶川大地震和大坝抗震安全

本文从大坝抗震安全角度概述了四川汶川8.0级地震的特点,简要介绍和分析了地震中大坝的震情,特别是震区几个百米以上高坝的震害,初步归纳了此次地震的启迪和教训.对于此次地震后国内外提出和关注的若干问题,诸如:是否要在多地震的我国进行高坝建设;如何评价在我国西部强震区兴建一系列高坝的抗震安全性以及汶川地震是否有可能与紫坪铺及三峡等工程水库蓄水有关等等,阐明了作者的观点和认识.最后,提出我国高坝水库抗震安全的重点应是防止其严重地震灾变,探讨了其存在的主要问题及解决途径,并提出了相应的建议.     

地震的震级和地震烈度

1　地震的震级地震的震级Ｍ表示地震规模的大小 ,是根据地震仪记录的地震波来确定的。 1935年里克特 (Ｃ .Ｆ .Ｒｉｃｈｔｅｒ)给出浅源地震震级的定义如下 :Ｍ =ｌｇＡ式中　Ａ———在离震中 10 0ｋｍ处 ,标准地震仪记录到的最大水平地动位移 (单振幅 ) ,μｍ。标准地震仪是指伍德—安德生 (Ｗｏｏｄ Ａｎｄｅｒｓｏｎ)地震仪 ,周期 0 8ｓ、阻尼系数 0 8,放大 2 80 0倍。地震仪不会恰好设在离震中 10 0ｋｍ处 ,如果在离震中距离Ｄ处测定的震级为ＭＤ,需经过修正才是所求震级。2　地震烈度地震烈度 (Ｉ)表示地震时在一定地点的地面震动强…     

基于ANSYS的平面不规则结构地震响应分析

理论研究与震害经验表明,地震时对于平面不规则结构会产生平动与扭转耦合的空间振动。用ANSYS有限元分析软件,对结构动力特性和地震反应进行分析,得到了结构的自振特性以及结构在地震作用下的顶层位移和加速度时程曲线。计算结果分析表明,利用ANSYS建立三维有限元模型进行地震反应分析是有效合理的。     

云南地区地震动特征与堆积体滑坡动力响应分析

强震是近几十年来诱发云南地区滑坡地质灾害的主要因素之一。通过对云南地震数据分析及 典型滑坡震害的调查与评估,建立了震级与震中烈度及峰值加速度的对应关系,构建了堆积体滑坡地质 概化模型。基于此,采用ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ软件模拟5、6、7、8级地震条件下滑坡的动力响应过程,分析了位移、 应力及安全系数的响应规律,初步揭示了强震效应对滑坡失稳破坏的影响机制,为云南地区地震诱发滑 坡地质灾害的防灾减灾工作提供了理论支持。     

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     

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。     

深覆盖层上高堆石坝振动台试验与动力数值分析验证研究

通过深覆盖层上高堆石坝振动台试验与动力数值分析相互验证研究 ,表明考虑坝体地基相互作用的数学、力学模型是合理、正确的 .数值计算能非常方便地调整各种物理力学参数 ,从而又能指导模型试验 .通过振动台试验与数值分析相互验证的成果 ,针对深覆盖层上高堆石坝的动力特性得出系统自振频率随地震历时的变化规律 ,加速度放大系数与地震量级大小的关系 ,以及对《水工建筑物抗震设计规范》中仅要求进行两向地震输入和针对不同的地震烈度采用相同的加速度分布系数提出建议 .     

大跨度倒虹吸管桥结构抗震性能

建立了考虑支座、伸缩节等细部构件的大跨度倒虹吸管桥有限元模型,采用有限单元法对管桥结构的抗震性能进行了研究,分析了支座、伸缩节、管内水体质量对结构动力响应的影响。计算结果表明:大跨度拱桥结构对地震波有明显放大作用,放大系数约为2～5;钢管采用单向滑动支座,约束了钢管横向位移,伸缩节变形和支座滑移量均在10 mm以内,对结构抗震有利,但支座在横向将承受较大的反力,给支座设计带来困难;由于伸缩节和滑动支座的设置,钢管在地震作用下近似刚体运动,钢管应力增幅较小,但支承环将产生较明显的弯曲应力,是抗震中的一个薄弱环节;大直径输水钢管管内水体质量巨大,会增大结构的动力响应,计算中应予以考虑。     

小孔径遥测数字地震监测台网在水库诱发地震研究中的应用

水库诱发地震是指在特殊的地震地质环境下,由于水库蓄水和水位变化引发的地震。目前水库诱发地震研究手段主要有:一是在建坝前查清库区的地震地质条件,应用地震地质类比法,对水库诱发地震的危险性进行评价和预测可能最大震级,作为大坝抗震设计的依据;二是布设小孔径遥测数字地震监测台网对水库诱发地震进行监测和分析。本文对应用小孔径遥测地震监测台网的理论依据、监测目的和监测技术进行了探讨。     

某幼儿园隔震结构设计与抗震性能分析

为了研究采用隔震技术的框架结构抗震性能,对隔震层位于地下室柱顶的某三层框架结构进 行有限元数值模拟和动力时程分析。综合考虑隔震装置的布置、隔震支座的尺寸选取以及下部独立柱 结构的加强等因素进行设计。分析结果表明:相比于非隔震结构,隔震结构在设防烈度7度（0．15ｇ）中 震作用下,上部结构层间剪力减震率均超过63％,上部结构最大位移角为1／503;在超烈度8度（0．20ｇ） 大震作用下,上部结构最大位移角为1／401,下部独立柱结构位移角1／3070,隔震层水平位移为限值的 68．９％,上部各楼层加速度减震率也达到61．4％以上。工程设计与分析表明:在设防烈度中震作用下, 隔震结构比抗震结构的周期延长4．02倍,减震效果显著,说明了较规则结构可以很好地发挥隔震技术 优势;经过不断地设计优化,并进行超烈度地震作用的验算和论证,表明了隔震工程具备抵抗超烈度地 震作用的能力（提高了1度）,可以提高整体结构的抗震性能。     

地震作用下顺层岩质滑坡稳定性离散元模拟

以金沙江溪洛渡水电站库区恩子坪2^#滑坡为例,采用宁河地震天津记录数据作为地震动参数,运用离散元程序UDEC(Universal Distinct Element Code)对滑坡在未来地震作用下的响应特征和变形破坏机制进行数值模拟。数值模拟计算结果显示:在地震波作用下,坡体表现出明显的放大效应,其中加速度放大程度最大,位移次之,速度最小;地震波达到峰值后,坡体中的剪应力集中范围和滑带的剪应变均急剧增大,由于剪应变累积效应,变形破坏从滑带前端向尾部传递、扩展;地震结束时,滑坡的稳定性系数已经低于1.0,最大累积位移达到了1.58 m。通过分析数值模拟计算结果可知:运动放大效应、剪应力集中和剪应变累积效应是导致滑坡变形破坏的主要机制,滑坡的失稳模式依然为顺层滑移;滑坡已经失稳破坏,建议采取适当的锚固工程,以降低滑坡在地震作用下失稳堵江的风险,从而保证溪洛渡水库的正常运营。     

大型渡槽结构随机地震反应与抗震可靠度分析

应用概率密度演化理论,分别研究了大型渡槽结构槽内水位变化以及水体与渡槽相互作用情况下的随机地震反应与抗震可靠度问题。分析结果表明,渡槽结构随机地震反应的概率分布呈现非规则分布,大型渡槽结构的随机地震反应与失效概率随着槽体内水位上升而显著增大。当槽体内水位一定时,考虑水体晃动对渡槽结构的影响,其地震反应却明显偏小,且抗震可靠度大幅提高。     

空间钢桁架伞撑空冷支架结构多维地震反应分析

针对火力发电厂机组容量的不断增加,钢桁架管柱空冷支架结构在高烈度区已很难满足结构性能要求的实际情况,提出了一种新的结构形式—空间钢桁架伞撑空冷支架结构,以此建立空间有限元模型分析结构的动力特性。在三条地震波输入下,分别计算结构的层位移、层间位移角及层剪力,对比双向水平地震动和多维地震动的计算结果,提出结构扭转作用比及考虑扭转地震动作用的调整系数。考虑到扭转地震动对结构的影响,建议对水平地震动计算得到的地震作用乘以增大系数。     

东风水电站库区地震活动及水库诱发地震预测

叙述了乌江东风水电站库区地质条件，并由此得到了库区诱发地震分区及地震活动情况。关键词     

灰色聚类方法预测西藏忠玉水电站水库诱发地震的震级上限

基于西藏忠玉水电站抗震安全设计的需求,本文利用收集的150例已发水库诱发地震的水库资料,结合野外地质调查,使用灰色聚类方法,将水库深度、水库容量、区域应力状态、断层活动性、岩性条件和地震活动背景作为主要诱震因素,计算对应发震比例数值,作为水库诱发地震的预测指标。依据忠玉水电站忠玉-坝址段、玉坝支流段的6个独立诱震因素状态,评估各段的水库诱发地震的震级上限。计算结果表明:忠玉水电站忠玉坝址段和玉坝支流段水库诱发地震震级上限均可能大于5级。通过震例检验,说明了灰色聚类方法在忠玉水电站水库诱发地震震级上限的预测研究中是科学可行的。同时,指出了加强水库诱发地震震例及机理研究是推进水库诱发地震科学合理预测的发展方向。     

康定Ms6.3和Ms5.8级地震下 摩岗岭震动监测数据研究

为研究康定M_s6.3和M_s5.8级(M_s为面波震级)2次地震动的响应规律,在大渡河摩岗岭段两岸斜坡不同高程处掘进平硐并安置了强震监测仪。监测数据揭示1^#监测点记录的水平向和竖直向PGA(地表峰值加速度)最大,M_s6.3级水平向达到了16.5～22.2 cm/s²,竖直向也达到了8.9 cm/s²;M_s5.8级水平向为9.9～11.8 cm/s²,竖直向为4.1 cm/s²。以2^#监测点记录的2次地震加速度PGA值为参考,1^#监测点水平向和竖直向PGA放大系数最大,M_s6.3级水平向和竖直向放大系数分别达到5.4,4.2,而震级较小的M_s5.8分别为3.7,2.2。傅里叶谱分析可得各监测点记录的2次地震卓越频率相差不大。由各监测点加速度反应谱可得同次地震中海拔最高的1^#监测点水平向和竖直向反应谱幅值最大;对比同一监测点不同震级加速度反应谱,较大震级的M_s6.3级各个方向幅值比M_s5.8级大。研究表明斜坡不同高程部位对地震波具有选择放大作用,高程越大,这种放大效应越明显。