强震作用下混凝土重力坝破坏模式研究_李升.pdf

水利水电技术第41卷2010年第2期

强震作用下混凝土重力坝破坏模式研究

李昇1,2,张社荣1,贾璐3,黄虎1
(11天津大学建筑工程学院,天津300072;21水利部水电水利规划设计总院,北京100120;
31河南省电力勘测设计院,河南郑州450007)

摘要:采用混凝土弥散性裂缝模型,运用非线性模型对国内某高混凝土重力坝进行破坏模式
研究。通过地震超载法得到各类典型坝段最终破坏形态,并对典型坝段的裂缝演化进行了时间
历程模拟,得到裂缝出现、发展至坝体破坏全过程。研究得出了不同类型坝段在极限地震荷载
作用下的破坏规律,并对重力坝抗震关键部位和薄弱环节进行了总结,为实际工程中采取工程
措施提供了参考。
关键词:破坏模式;混凝土重力坝;动力分析;非线性;超载法
中图分类号:TV312+TV64213文献标识码:A文章编号:100020860(2010)0220022205

Studyonfailuremodeforconcretegravitydamunderimpactofstrongearthquake
LISheng1,2,ZHANGShe2rong1,JIALu3,HUANGHu1
(11CollegeofCivilEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072,China;
21HydropowerandWaterResourcesPlanningandDesignGeneralInstitute,MWR,Beijing100120,China;
31HennanElectricPowerSurvey&DesignInstitute,Zhengzhou450007,Henan,China)

Abstract:Withapplicationofsmearedcrackmodelforconcrete,thefailuremodeisstudiedwithnonlinearmodelforahighcon2
cretegravitydaminChina1Throughthemethodofseismicoverload,thefinalfailuremodesofallthetypicaldamsectionsareob2
tained,andthenthewholeprocessfromthecrackappearance,developmentandfailureofdambodyisacquiredfromthetime
historysimulationmadeonthecrackevolutionofthetypicaldamsection1Thestudygivesthefailurelawsofvarioustypesofthe
damsectionunderultimateseismicloadandsummarizesthekeylocationsandweakpointsfortheearthquake2resistanceofgravity
dam;whichprovidessomereferencesfortheengineeringmeasurestakenintheactualconstructionconcerned1
Keywords:failuremode;concretegravitydam;dynamicanalysis;nonlinear;overloadingmethod

西南地区是我国强震频发地区。目前,龙开程分析法对典型坝段在超载地震荷载作用下的响应
口、阿海等一批高混凝土重力坝正在这些强震区进进行了研究,模拟了重力坝动力破坏过程,分析重
行建设,抗震安全问题十分突出。重力坝破坏模式力坝的破坏形态和裂缝出现位置以及裂缝的发展过
研究是重力坝抗震能力和抗震安全性评价的关键问程,并进行抗震安全性评价,得出了一些强震作用
题。目前,世界上重力坝震害典型工程仅有伊朗的下重力坝破坏的基本规律。
SefidRud大头坝、印度的Koyna重力坝和我国的新
1重力坝破坏模式研究方法
丰江大头坝,人们对强震作用下混凝土重力坝的非
线性动力响应、破坏过程、破坏机理和破坏模式等目前,研究混凝土重力坝在地震过程中破坏模式
还知之甚少。传统的混凝土重力坝线弹性动力分主要有室内模型试验、数值计算及理论分析。动力破
析,由于不能考虑材料非线性所造成的应力重分

布,则拉应力对结构安全产生的不利影响难以做出收稿日期:2009211212
准确判断。本文采取混凝土弥散裂缝模型,运用时作者简介:李昇(1960—),男,教授,博士。

22WaterResourcesandHydropowerEngineeringVol141No12

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