汶川地震余震记录及紫坪铺面板堆石坝余震反应研究

对汶川地震后紫坪铺面板堆石坝台阵余震记录进行了分析,研究实测余震地震动频谱特性等基本特征。选择有代表性的坝址基岩台站记录到的余震地震动作为大坝地震动输入,对紫坪铺大坝进行了三维动力有限元分析,并将计算得到的坝体加速度放大倍数与不同坝高台站的监测数据进行了对比。研究结果表明：实测余震地震动加速度反应谱在短周期部分有一定波动,在周期稍长时随周期增加而衰减,符合地震动反应谱的基本特征;综合实测大坝反应、数值计算结果以及以往实测相关资料,本次紫坪铺大坝余震实测结果反映了土工构筑物反应的一般规律。     

“5.12”汶川地震对紫坪铺混凝土面板坝的影响及原因分析

"5.12"汶川大地震导致紫坪铺混凝土面板堆石坝产生了最大为100 cm的沉降和60 cm的水平位移,如此大的地震永久变形,使得上游混凝土面板大面积脱空,库水位以上混凝土面板分期施工缝出现明显错台,面板垂直向接缝发生挤压破坏。在现场调查的基础上,对该坝地震损伤原因进行了分析,并对今后混凝土面板堆石坝的地震反应计算分析研究、抗震设计工作以及紫坪铺混凝土面板堆石坝震后修复原则提出了相应的建议。     

汶川大地震紫坪铺混凝土面板堆石坝震害现象与变形监测分析

 2008年5月12日四川汶川发生8.0级大地震,震中烈度XI度,造成地面建筑物严重破坏。紫坪铺面板堆石坝坝高156 m,距汶川地震震中17 km,是地震灾区距地震震中最近、工程规模最大的一个高坝水库工程。紫坪铺大坝受地震影响,产生了一定的变形破坏,引起学术界和工程界广泛关注。依据大坝地震后宏观变形现象和变形监测资料,对大坝堆筑体和混凝土面板的变形破坏现象进行详尽的描述和分析;在此基础上综合分析认为,大坝变形特征以沉降为主,水平位移相对较小,大坝整体处于收缩压密状态,最大沉降发生在大坝顶部,量值为900～1 000 mm,沉降与坝高之比约为0.6%,大坝坝体和下游坝坡没有产生显著破坏,大坝结构功能受地震影响较小。     

面板堆石坝地震反应特性的比较分析

采用等价线性化方法,以洪家渡面板堆石坝为分析对象,进行了三维整体空间有限元与最大断面二维平面有限元的地震响应数值模拟分析,通过比曾二维和三维分析工况下,堆石体的峰值绝对加速度,峰值位移和峰值动剪应力以及面板的峰值动应力,峰值加速度等的分布情况,探讨了河谷条件第三维特性对面板堆石坝地震响应的主要影响,所得结果和结论对面板堆石坝抗震优化设计与分析具有一定的实际参考价值。     

地震作用下面板堆石坝面板错台模型试验研究

采用弹性–重力相似关系设计了一组混凝土面板堆石坝（面板坝）振动台模型试验,研制开发了仿真面板材料,设计了一套图像采集、存储与分析系统。根据图像识别技术分析结果以及模型的数值计算分析结果,详细分析了面板坝面板错台机理,并与汶川地震中紫坪铺面板坝面板错台震害进行了对比分析。研究结果表明,地震造成的堆石体永久变形对面板产生的向下摩擦力和向外推力是造成面板错台的主要原因。模型 试验结果与数值计算结果和实际震害基本吻合 ,表明振动台模型试验可以再现原型的主要破坏特征。     

混凝土面板堆石坝有限元地震分析

基于Newmark逐步数值积分法对地震作用下面板堆石坝动力方程进行求解,结合河床典型剖面进行平面静动力有限元分析,计算地震工况下坝顶加速度、坝顶放大系数及震后残余变形,并对其进行分析评价。     

高混凝土面板堆石坝地震损伤机理研究

以紫坪铺面板堆石坝为例,基于堆石料的黏弹性模型和地震残余应变模型计算分析了高混凝土面板堆石坝的地震响应,并结合震害调查结果分析了高混凝土面板堆石坝的地震损伤机理。研究表明,输入地震加速度在坝顶附近和坝坡表面显著放大,呈现出显著的鞭梢效应,导致坝顶和下游坝坡上部堆石体松动滚落。地震导致大坝堆石体产生显著剪缩,坝体断面整体向内收缩,刚性混凝土面板与垫层料之间脱空,脱空后面板与垫层料之间的摩擦力大幅减小甚至消失,面板在自重和地震惯性力联合作用下向下滑动,致使面板水平施工缝发生错台,面板表面产生裂缝。地震还导致岸坡附近左右坝段堆石体向河谷中央位移,致使岸坡附近面板垂直接缝发生拉伸破坏,河床中部垂直接缝及附近混凝土面板发生挤压破坏。数值计算和震害调查结果均表明,高混凝土面板堆石坝的地震损伤现象主要与其堆石体地震残余变过大,以及堆石体与防渗系统之间变形不协调密切相关,故强震区修建高面板坝应尽可能提高堆石体压实密度,以减小坝体的地震残余变形。     

水布垭面板堆石坝施工与运行性状反演研究

 利用水布垭大坝建设阶段堆石料的现场大型试验成果,以及施工期、蓄水运行期原型大坝的实际变形监测资料,采用免疫遗传算法反演得到堆石的邓肯E-B模型参数和增量流变模型参数;对施工期面板的脱空现象、初蓄水时和蓄水运行期大坝的结构性态进行验证分析;大坝长期运行特性的计算预测结果表明,大坝结构运行是安全的,我国200 m级面板坝的筑坝技术已日趋成熟。但是,由于水荷载作用下面板下卧堆石应力增长,使得蓄水运行期大坝上游堆石区的流变增加更为明显,导致面板出现挤压现象,需要引起重视。     

芭蕉河混凝土面板堆石坝应力应变研究及稳定性分析

通过建立描述面板堆石坝的应力变形的实用数学模型,运用适合于该数学模型的有限元计算程序,对应力变形问题进行模拟,从而确定应力的特征值以及工程的控制部位。经过计算分析,该堆石体的整体稳定性较好。     

汶川地震中屋顶突出物破坏分析

中国汶川地区8.0级大地震导致四川省部分地区大量建筑物倒塌,另外还有相当数量的建筑物出现各种各样的破坏.在这些建筑物破坏中,当建筑顶层部分存在突出物时,其破坏往往相对比较严重.本文对四川广元地区部分建筑物顶层突出物的破坏进行了介绍,并对破坏原因进行了简要分析.     

汶川地震溃坝险情土石坝烈度分布及震害特征

通过对汶川地震中69座溃坝险情土石坝所处烈度区及其实际震害情况的调查、统计和分析,研究了土石坝震害类型、破坏程度与所在烈度之间的关系,认为汶川地震中土石坝震害随烈度变化的规律性显著。分析表明,Ⅵ度以下烈度区土石坝没有溃坝险情发生。在Ⅵ度至Ⅸ度烈度区,随着烈度等级的增加,震害种类及其震损程度随之增加,在不同烈度区影响坝体安全的震害的种类不同。坝体裂缝是溃坝险情土石坝最普遍的震害形式,坝体贯穿性横向裂缝多见于Ⅸ度烈度区,溃坝险情土石坝在Ⅵ,Ⅶ,Ⅷ,Ⅸ度烈度区内表现出的震害类型和危险程度有所差别。认为在土石坝抗震设计和应急救援中应认识到这些震害特点以减少震后由于溃坝造成次生灾害的发生。     

“5.12”汶川大地震时冶勒大坝实测动力反应

2008年5月12日14时28分四川汶川发生M8.0级大地震,冶勒大坝距震中汶川约258公里,具有强烈震感,大坝的强震监测台阵对此次大地震有较完整的有效数据记录。针对这些实测地震记录,采用时程分析方法和频谱分析方法分析大坝的地震反应特征和规律,并结合其它监测资料,考察了此次大地震对冶勒大坝所产生的影响,认为冶勒大坝在震后运行性态稳定,情况基本正常。此外,将此次地震记录与以往监测的地震记录进行对比分析,获得了冶勒大坝与一般土石坝不同的地震动力反应规律,这种特殊规律与冶勒大坝特殊的地质条件密切相关。     

汶川Ms8．0级地震房屋震害调查与分析

四川汶川Ms8.0特大地震发生后,作者在第一时间深入地震灾区,开展了地震灾害评估和建筑物震害调查工作,文章基于现场调查结果,分析了此次地震中房屋震害特点,探讨了其破坏机理,并且对经验教训进行了总结和反思.     

基于汶川震害分析的强地震作用下结构地震累积损伤研究

汶川大地震中大量的房屋结构遭到了不同程度的破坏,震害调查表明,结构地震倒塌破坏机理仍不清晰、明确。本文通过对一高层结构的地震累积损伤分析,建立了能够考虑累积损伤的数值分析模型,分析了结构的地震损伤累积破坏程度,并和Pushover分析结果及振动台试验结果进行了初步的对比研究,认为基于累积损伤模型的弹塑性动力时程分析方法更为合理、计算结果更为准确可靠,能够较好地描述结构的地震破坏机理。     

汶川地震离震中较远地区高层建筑抗震鉴定实例分析

汶川地震中,陕西省西安市处于远震区,该次地震对远震区高层建筑造成了不同程度的震害。通过对一幢位于远震区高层建筑的抗震鉴定,分析了远震区高层建筑的震害特点和原因,对高层建筑抗震设计和抗震措施提出了建议。     

德阳松柏村典型液化震害剖析

2008 年 5 月 12 日中国发生的 8.0 级汶川大地震中, 位于 Ⅶ 、 Ⅷ 度交接处的德阳松柏村液化破坏十分明显, 喷砂类型丰富,液化伴随大量地裂缝,液化加震现象十分显著 , 具有典型研究价值。对该村进行了详细的现场测试并 与以往液化震害进行了对比分析,结果表明： 尽管松柏村地表主要喷出物是中砂和粗砂,但实际液化土与喷出物差别显著,主要为砂砾土液化;以往还没有提出过适于工程应用的砂砾土液化判别方法,而超重型动力触探（ DPT ）具有设备简单、经济实用、测试数据连续的优点,可作为砂砾土液化预测的核心指标; 松柏村大量地裂缝现象不是由次断层造成而是由土层液化引起,而液化产生地裂缝的基本条件为地表较平坦（ <3% ）以及液化土层水平分布不均匀; 液化减震的基本条件为上覆非液化层足够厚且较为密实,但定量评价方法还有待进一步研究。     

汶川地震引发的对框架结构抗震设计的思考

介绍2008年汶川大地震中框架结构的几种典型破坏特征,分析了包括短柱破坏效应、剪切效应、剪压破坏、压屈破坏、弯剪破坏、梁柱塑性铰、钢筋锚固不足破坏、混凝土酥碎破坏等震害特征,由此引发对框架结构抗震设计的思考。     

基于汶川地震强震动记录的边坡永久位移预测模型

边坡的永久位移为边坡工程的抗震设计和坡体稳定性判识提供了可靠的依据。利用汶川地震时记录到的大量强震动记录,建立了基于临界加速度比、 Arias 强度和地震剩余强度的永久位移预测模型。通过能量法将实测边坡位移转换为无支护结构的边坡永久位移,并利用其检验了模型的有效性。文中提出的 3 种位移模型与回归数据具有良好的相关性,基于地震剩余强度的模型拟合效果最佳,说明永久位移与地震剩余强度具有强相关性;以临界加速度比为参数的模型简单实用;以 Arias 强度为参数的模型判定系数和预测精度均较差。研究结果表明,由于记录台站的当地效应,基于强震动记录回归的永久位移模型具有区域相关性。文中提出的模型可为四川及其邻近省份的西部山区区域地震滑坡风险评价、震后滑坡灾势评估以及具体边坡工程地震稳定性的快速预估提供依据。