基于性能混凝土重力坝地震易损性分析及风险评估

《基于性能混凝土重力坝地震易损性分析及风险评估》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件

2、和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要我国西南地区属于强震频发地区，而西南地区又是我国水能资源最丰富的区域。一批世界级水利工程正在或将要在这个区域建设，如雅砻江上的锦屏一级（305.00m）、官地（168.00m）、两河口（293.00m）、金沙江的龙开口（167.00m）、红河的龙滩（196.50m）等。随着高坝建设的快速发展，其遭受震后次生灾害的威胁也愈发严重，抗震安全问题显得尤为突出。混凝土重力坝作为世界高坝建设工程中常见的坝型，其地震易损性和风险评估研究具有重要意义。近年来，随着对结构安全性研究地不断深入，

3、人们逐渐意识到了结构强度与结构安全并不对等，基于性能的抗震设计理论应运而生。基于性能的抗震设计理论的核心是实现结构的多级抗震设防目标，均衡投资-效益关系，为混凝土重力坝地震易损性分析与风险评估提供了一个很好的研究途径。全文主要工作内容如下：（1）针对混凝土重力坝的结构特点，考虑迎水面破坏、不同裂缝倾入坝体的程度、坝踵裂缝扩展至帷幕的深度和损伤区域的位置对重力坝整体结构的影响，基于塑性损伤力学模型，以整体损伤指标评价混凝土重力坝坝体抗震破坏程度。并采用动接触力学本构模拟坝基软弱面，从潜在滑动面的屈服范围、帷幕灌浆的完整性和排水孔幕的性能方面判定重力坝的抗震稳定性。在上述研究的基础上提出混凝

4、土重力坝-地基体系的整体抗震安全评价体系。认为一定地震荷载作用下，损伤程度最严重的破坏模式为重力坝-地基体系抗震性能的主控因素。（2）分别考虑随机模拟引起的不确定性和随机模型中参数的不确定性，采用拉丁超立方抽样生成一系列的随机样本，计算得到不同强度地震动作用下重力坝的地震破坏模式，再根据所建立的混凝土重力坝-地基体系抗震性能评价方法和易损性分析方法推求易损性曲线。（3）基于GIS的数字高程模型、数据采集组织、三维可视化等关键技术建立数字流域，利用数字流域水文地理信息平台模拟洪水演进，运用矢量和栅格数据分析理论建立重力坝地震破坏的损失评估模型。（4）通过场地的地震危险性分析确定地震强度的超

5、越概率。利用地震危险性分析、已有的重力坝地震易损性分析和损失估计，建立混凝土重力坝地震风险评价方法，得到地震发生时混凝土重力坝破坏可能带来一定程度社会灾害的概率。关键词：混凝土重力坝；抗震性能评估；易损性分析；风险评估；损失估计；损伤指标ABSTRACTThegroupoflargesizehydraulic,suchasJinpingFirst-casecade(305m),Guandi(168m),Lianghekou(293m),Longkaikou(167m)andLongtan(196.5m)HydroStations,isbeingdevelopingorwillbedeve

6、lopedinthesouthwestwheretheearthquakeintensityishigh.Withthehighdamsconstructed,theriskthatassociatedbydammanageunderearthquakewillberisesubstantially.Sotheseismicsafetyevaluationfordambecomesaveryimportantproblem.AsGravitydamsarewidelyadoptedinhighdams,construction,theresearchaboutriskevaluation

7、andfragilityanalysisforthesedamsisofimportantsignificance.Somerecentstudiesshowedthatstrengthsafetyfactordoesn’tmeanstructuresafety.Andperformance-basedseismicdesignmethodhasbeenproposed.Thecoreinthetheoryismulti-perfo