地震作用下碾压混凝土重力坝的可靠度分析

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1、第27卷第3期岩石力学与工程学报Vol.27No.32008年3月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMarch，2008地震作用下碾压混凝土重力坝的可靠度分析1121范书立，陈健云，范武强，李静(1.大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁大连116023；2.西北电力设计院，陕西西安710075)摘要：受基岩和坝体材料参数不确定性及地震随机性的影响，复杂地基上高碾压混凝土重力坝在强震作用下的动力响应具有较大的不确定性，坝体在地震下的失效概率和体系可靠度的分析成为难点。考虑混凝土材料、岩体材料和地震动的

2、变异性，采用响应面法得到模拟重力坝极限状态方程的二次多项式，利用可靠度的有限步长法计算体系的可靠度。结合适应谱Push-over方法，改进拟静力法中重力坝地震惯性力动态分布系数的计算方法，将其用于重力坝动力可靠度计算。通过对强震区碾压混凝土重力坝的极限承载能力以及地震作用下可能失效路径对基本功能目标影响分析，研究不同失效路径下重力坝体系的可靠度影响因素，分析对应于坝体失效、地基失效、层面稳定以及闸门启闭的每种失效模式的失效概率和重力坝的体系可靠度，并用系统可靠度理论研究地震动对整个碾压混凝土重力坝体系的失效概率及可靠度影响。研究结果表明，不同的失效路径与各功能

3、目标相联系，重力坝的可靠度需要综合考虑各失效路径的影响；地震作用下结构体系的可靠度受几种失效路径共同决定。关键词：水利工程；响应面法；碾压混凝土重力坝；地震动；失效模式；系统可靠度中图分类号：TV642.2文献标识码：A文章编号：1000–6915(2008)03–564–08RELIABILITYANALYSISOFROLLERCOMPACTEDCONCRETEGRAVITYDAMSSUBJECTEDTOEARTHQUAKE1121FANShuli，CHENJianyun，FANWuqiang，LIJing(1.StateKeyLaboratoryofCoa

4、stalandOffshoreEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian，Liaoning116023，China；2.NorthwestElectricPowerDesignInstitute，Xi′an，Shaanxi710075，China)Abstract：Duetotheuncertaintyofmaterialparametersandrandomnessofearthquake，thedynamicresponseofhighrolledcompactedconcrete(RCC)gravity

5、damisuncertain.Analysesoftheseismicfailureprobabilityandaseismicreliabilitiesofgravitydamlocatedatmeizoseismalareaaredifficult.Takingthevariabilityofmaterialparametersandearthquakeintoaccount，aquadraticpolynomialfittingbyusingresponsesurfacemethodisusedtosimulatethelimitstateequatio

6、nofRCCgravitydam.Thereliabilityindexiscalculatedbyafiniteiterationstepmethod.Thedistributionofeffectiveearthquakeforcesisamelioratedaccordingtoadaptivespectra-basedPush-overprocedureandusedtocalculatethegravitydam′sreliability.TheinfluencesofdifferentfailurepathsonthereliabilityofRC

7、Cgravitydamarestudiedbyanalyzingthedam′sultimatebearingcapacity.Probableseismicfailurepathsandfailuremodescorrespondingtolimitloadstateandnormaloperationstateareanalyzed.Thefailureprobabilitiesforthedifferentfailuremodescorrespondingtodam，rock，slidingofrollercompactedlayerandfloorar

8、efurtheranalyzed.Ba