对斐济南德瑞瓦图水电站溢洪道边墙结构计算分析

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1、·14·水利水电512程设计DWRHE·2014年第33卷第3期黄建文穆全平摘要斐济南德瑞瓦图(Nadarivatu)水电站工程处于印度一澳大利亚板块和太平洋板块的结合部位，存在非常活跃地震活动，斐济大坝溢洪道边墙作为大坝的主要受力结构，其结构设计尤为重要。并且设计中要参考新西兰规范(NZS1170．5：2004)及欧美规范。关键词溢洪道边墙地震结构设计中图分类号TV314文献标识码B文章编号1007—6980(2014)03—0014—03溢洪道坝段位于左岸实体重力坝坝段的右侧，表1MDE地震

2、动参数周期／s地震加速度系数周期／s地震加速度系数总长28m，分2个坝段，布置3孔溢洪道，设置0．030．37g0．50．33g3个弧形闸门，闸门尺寸6mxl4．1m。溢流堰堰顶0．0750．78g0．750．高程516．40m，溢洪道净宽6m，闸墩厚2．5m，n10．97g10．16g闸墩顶高程533．50m，其横剖面图见图l。0．20．88g1．50．1lg030．5482o．osg0．40．42g注：2500年一遏最大设计地震。2设计依据斐济南德瑞瓦图(Nadarivatu)水电站工程要求

3、采用欧美及新西兰规范，采用的规范见表2。表2采用的规范规范编号规范名称EM11l0—2—21O4水工混凝土设计规范(StrengthDesignForReinforced—ConcreteHydraulicStructures)ACI318建筑混凝土设计规范(BuildingCodeRequirementsForStructuralConcreteand图1结构横剖面图(单位：m)Commentary)NZSI170．5：2Oo4结构设计：第五部分：地震1水文地质资料根据径流资料可知，流域面积9

4、2．7km，10003荷载组合年一遇洪水位为529．50m，最大可能洪水位为534．50m。溢洪道边墙承受的荷载主要包括自重、水压力、在区域构造上，斐济岛位于印度一澳大利亚板闸门牛腿推力及地震荷载等。计算中考虑的荷载组块和太平洋板块的结合部位，存在俯冲、收缩和合有正常运行工况、极端洪水位工况及极端地震工扩展的构造运动，同时伴随着火山活动和地震活况．其中极端地震工况采用拟静力法和振型分解反动。应谱法进行分析计算，荷载组合见表3。根据2005年《卡里瓦纳(Qaliwana)地区地震4边墙的重要荷载计

5、算构造研究》(Rahiman和Pettinga著)，整个岛有5条活动性断裂带。对工程有重要影响的是工程区边墙荷载计算中除了考虑自重及水压力等常以南27km的l组断裂，走向NE，该报告认为是规荷载外，主要考虑的是地震荷载的计算。活动性断裂，曾经产生的最大震级7．3—7．5级。4．1边墙模态分析根据可研设计报告，提供地震动参数见表1。采用通用软件ANSYS进行分析，简化的模型·16·水利水电工程设计DWRHE·2014年第33卷第3期位移步氏=1于步长==3频率=17474图6Case3工况下X方向

6、的弯矩值(单位：N·m)图5第3振型S结构性能因素；M最小：一0．799×lO’——非弹性结构反应谱放大系数；盛大=514743=一0．754×10，￡——结构的延展性；=一0．662×lOC=一0．571×1OG一各高程的结构自有质量。一0．480XlOF=一()．389×1()拟静力计算中，各高程的水平地震作用标准=一0．297×10G=_0．2O6×l0值公式为：H=一0．115×10／-=一236074E=E+0．9图7Case3工况下Y方向的弯矩值(单位：N·m1∑(Wihi)=1体安

7、全，其结构设计引起各方的高度重视，设计的合Ft=0．08v理性对溢洪道的安全运行起着重要的作用，也为在地式中，为顶部附加作用力；0．92v一可以震高发区的溢洪道边墙设计提供了工程经验。(Wih,)i=1作者简介按照边墙的高度线性施加在边墙上，公式为：黄建文男工程师中水北方勘测设计研究有限责任公F=0．92v~2{Y}／h。司天津3o0222穆全平男工程师中水北方勘测设计研究有限责任公式中，{Y}为均布力作用点；h为边墙的高度。司天津3002224．3振型分解反应谱善(收稿日期2014—06—20

8、)该方。M法_×中帅依_×鼹x据¨反Ⅺ"应2谱进行分析，结构的阻尼系数取为0．05．采用完全方根组合CQC方法。规范NZS1170．5：2004规定。计算振型数应使一—‘·个振型参与质量之和不小于总质量的90％，根据·书讯·计算．Z方向前40振型各振型参与的有效质量总和为2254760kg，结构总的质量为2423600kg，欢迎订阅《灌溉与水工建筑物》这样振型参与质量之和为93．03％。由中水北方勘测设计研究有限责任公司张宝瑞等翻译5配筋计算的《灌溉与水工建筑物》一书已出版发行。本书是巴基斯坦水