混凝土大坝的抗震安全评价分析

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1、混凝土大坝的抗震安全评价分析张静宇湖南五凌电力科技有限公司摘要：通过对抗震性能的分析，可以有效地估计地震作用下的结构风险，越来越成为评估结构抗震安全性的重要手段。在地震荷载的作用下，大坝会产生振动，然后变形、破裂、真至瓦解，这严重影响城镇和居民的安全，大坝的地震应力响应分析已成为人们关注的焦点，大坝的抗震安全性是水利工程研究的前沿课题。根据工程情况和地质条件，通过对大坝安全评价方法、评价内容和评价标准的分析，得出评价结论和建议。关键词：混凝土;大坝;抗震安全;作者简介：张静宇（1981-），女，汉族，

2、工程师，在职工程硕士，主要从事项目管理工作。收稿日期:2017-8-18Received：2017-8-181混凝土大坝抗震的重要意义地震是危及大坝安全运行的主要因素之一。中国位于世界上最活跃的两个地震区,作为世界上地震最为活跃的国家之一，中国的地震源还是很浅的。地震往往会给大型的水上建筑物造成很大的破坏。据史料记载，中国几乎每一个省都有过破坏性的地震。据统计，差不多在过去的80年里，屮国己经承担了世界近20年强震的1/10左右，自1986年以来，在发生的30多场破坏性地震中，中国占了近1/3,大陆进

3、入第五次地震高潮期。而且，地震使大坝上出现了新的裂缝，加剧了旧裂缝渗入地基水的速度，地基的开裂和大坝坝肩的倒塌，造成了不可估量的灾难。所以屮国的水利建设物体的地震问题尤为突出。由于拱坝按现行规范设计，比重力坝和支护坝更具有抗震性，有利于体现材料的强度，而拱坝的体积比相同高度的重力坝大约缩减1/3、2/3。另外，由于拱坝坝体轻便灵活，因此地震区建成的拱坝逐渐增多。大坝正在地震中荷载的作用会产牛振动，变形，断裂，甚至倒塌，严重影响下游城镇和居民的安全。大坝的地震应力响应分析已成为人们关注的焦点，高拱坝地震

4、稳定性问题是中国西部强震地区水工工程研究和大型水电建设的前沿课题中一个重大工程问题，地震应力分析是必要的。迄今为止，国内外有关地震灾害事件的地震破坏事例很少，包括现有的不完全统计大约有46个不同的高拱坝受到不同的强度的地震的破坏，其中包括台湾最近的12次地震大坝的185拱遭受了VD1度以上的强烈地震，尽管这是罕见的，但是这些拱遭受了地震后造成的破坏将非常严重。随着西部大开发和西部电东部在战略实施中，正在设计和建造一批高度超过200m的超高拱坝。这些大坝位于西部强震高烈度地区，所以抗震预防水平较高，地震

5、安全问题具有重要意义。目前重视地震作用已成为大坝设计的控制条件，其抗震性能是保证工程安全的关键。矿业坝体抗震设计采用合理的动应力分析方法和抗震安全性评价标准进行设计。扛震安全性是大坝施工的关键技术问题。这就是我们需要关注的问题，还有待进一步的研究和思考。2混凝土大坝抗震主要内容大坝抗震设计的主要内容包括坝体应力和拱坝稳定性分析，但影响拱坝的一些关键因素和指标也是拱坝抗震计算的重要组成部分。这些重要技术指标：仃)统一的地震输入和水库的水压缩性的作用；(2)拱坝裂缝在地震后的非线性效应;计算拱坝的径向和风

6、速对大坝的影响;(3)混凝土材料特性对大坝随机地震动的影响；(4)大坝抗震稳定性以及安全可靠性；(5)用数值模型模拟可压缩水库水与拱坝地基的震动作用。以上列举的研究内容是影响混凝土大坝抗震安全的关键技术问题，尽管国内外众多学者都有很多关键的研究进展，但很多关键问题还没有得到很好的解决，主要包括大坝的抗震动力点深部开采分析方法，高拱坝抗震鉴定准则的改进与创新以及混凝土强度的动态特性研究，以及坝址非均匀输入模型的建立和坝体的抗震性能等等。3大坝地震动应力的分析方法通过理论分析和模型试验分析地震应力。理论方

7、法还有准静态和动态分析方法，大坝动力分析的基本方法是采用拱梁法。然而，拱坝是一种空间很高的静壳结构,它的分析有其特殊性和复杂性，基于线弹性和无质基的假设有限元法能较好地模拟坝体地基的复杂体型、力学性质和动力耦合。现在随着有限元的快速普及，有限元法已成为拱坝应力分析的常用方法，也是最方便的一种方法，下面简要介绍几种地震应力方法：3.1模拟静态力法模拟静态力方法是设计地震加速度与重力加速度Z比，动态分配系数为3,该方法作为地震力设计的静力分析方法。准静态法是拱坝简化的理论分析方法的一个理想的系统，它使用一

8、个转换的静态负载来表明在特定的地震下计算地震动能，通过常规的静态方法确定各种反应（例如位移，应力或应变）。但是地震计算采用的是“准静态法”，不能充分反映大坝结构的动力特性，地震的地震动特性也非常复杂。FI前的标准是大坝动态应力分析的准静态方法主要是大坝动态分析。依据之前的设计标准，在水利水电工程建设的地震区，按照规划的静力法,计算地震应力，但以地震破坏为例，该方法的应力值一般较小。结果是为了更真实地反映地震应力，一般不采用该方法，而需要有限元方法进行计算