基于增量动力分析的重力坝抗震性能评估

发布时间：2021-11-18 04:13

　　基于增量动力分析法（IDA）,采用塑性耗能与总变形能的比值作为结构性能指标,提出了重力坝抗震性能评价的三级震害划分和两个极限状态下的失效性划分的建议,做出IDA曲线,并结合分位数分析和易损性分析对重力坝抗震性能进行评估。以邯郸京娘湖重力坝为例,进行一系列的非线性分析,结果表明:分位数分析的IDA曲线中每个极限状态的峰值地面加速度PGA均大于设计地震的峰值地面加速度,满足该重力坝的功能保障性水平和安全保证性水平。易损性分析下,1.5倍设计地震作用时65.92%的概率处于正常使用阶段,100%可以保证安全。结果表明该重力坝具有良好的抗震性能。该项研究结果为重力坝抗震性能设计和安全风险评估提供了新思路。 

【文章来源】：南水北调与水利科技(中英文). 2020,18(02)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

IDA曲线示意图

基于性能的抗震设计方法分析步骤

在分析中主要考虑了静水压力、地震动水压力、扬压力、坝体自重以及地震荷载等主要荷载。动水压力根据规范采用Westergaard附加质量进行分析计算，地基分别向上游，下游和竖直方向延伸一倍的坝体宽度和深度，建立该坝体的二维有限元模型，共剖分为2 610个单元和2 735个结点，地震动输入采用黏弹性人工边界，有限元模型见图3。根据有限元分析可得到该重力坝的前四阶自振频率分别为：4.5965 Hz,9.8291 Hz,10.426 Hz,14.877Hz。可以计算出Rayleigh阻尼系数α=1.9678/s，β=0.0011s。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于增量动力分析的混凝土重力坝抗震性能分析[J]. 陈灯红,谢京辉,杨乃鑫.  水利水运工程学报. 2018(05)
[2]基于IDA的高面板堆石坝抗震性能评价[J]. 孔宪京,庞锐,邹德高,徐斌,周扬.  岩土工程学报. 2018(06)
[3]高拱坝抗震性能评价指标研究[J]. 李静,陈健云,徐强,纪林强.  水利学报. 2015(01)
[4]ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数标定及验证[J]. 刘巍,徐明,陈忠范.  工业建筑. 2014(S1)
[5]基于概率的混凝土重力坝地震反应分析[J]. 寇立夯,金峰,王进廷.  水力发电学报. 2009(05)
[6]基于功能的混凝土重力坝抗震风险模型研究[J]. 沈怀至,金峰,张楚汉.  岩土力学. 2008(12)
[7]汶川大地震和大坝抗震安全[J]. 陈厚群,徐泽平,李敏.  水利学报. 2008(10)
[8]基于功能的混凝土重力坝地震破坏评价模型[J]. 沈怀至,张楚汉,寇立夯.  清华大学学报(自然科学版). 2007(12)



本文编号：3502181