陈厚群院士-有关大坝场地地震动输入问题

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1、有关大坝场地地震动输入问题的汇报和求教IWHR中国水利水电科学研究院机遇和挑战我国水能资源十分丰富，理论蕴藏量约为6.67亿KW，根据最新调查结果，可开发容量可达5.29亿KW。均居世界首位。开发程度不足20%。水电是我国当前为缓解电力紧缺、改善以燃煤为主的能源结构、提高供电质量和安全的、唯一可大量商业化开发的、可再生的、清洁能源。我国水能资源的80%集中于西部，特别是西南地区。该地区开发程度不足10%。水电开发是“西部大开发”战略中的重要环节，是“西电东送”的依托、全国联网的核心、对于带动西部经济高速发展、脱贫致富、将其资源优势转变为经济优势，改善西部脆弱生态环境、

2、均有重大作用。大力发展水电十分必要，也是难得的历史机遇。12608525363761801149054725436200200400600800100012001400ChinaRussiaCanadaUSANorwayJapanSwedenAustriaFranceItalySwitzerlandGermany经济可开发量（109kWh/年）1999年发电量（109kWh）(2002)21.5%中国水能资源开发潜力巨大80%在西部我国是多地震国家，西部是主要高地震区高地震区和深山陡谷的高水头坝址都由强烈区域性地质构造形成，西部水电开发难以避让高地震区。西部地区有许多

3、地质地形条件宜于修建调节性能较好、且淹没和移民数量较少的高拱坝工程坝址。龙羊峡拱坝最大坝高：178m设计地震：0.24g拉西瓦拱坝最大坝高：250m设计地震：0.20g溪洛渡拱坝最大坝高：273m设计地震：0.32g锦屏一级拱坝最大坝高：305m设计地震：0.2g二滩拱坝最大坝高：240m设计地震：0.2g小湾拱坝最大坝高：292m设计地震：0.31g白鹤滩拱坝最大坝高：275m设计地震：0.325g大岗山拱坝最大坝高：210m设计地震：0.557g地震作用和200m以上高拱坝结构地震反应都十分复杂。迄今，国内外在强地震区修建高拱坝的工程实践经验很少，更无经受过强震考

4、验的事例。而其一旦遭受震害失事，次生灾害后果将十分严重。高坝大库抗震安全必须谨慎对待面对缺乏先例的新的问题和挑战亟需建立大坝抗震的创新理念坝址地震动输入坝体结构体系的地震响应大坝材料的动态抗力“两头小、中间大”的现状亟需改变大坝工程抗震安全评价，必须建立在三个方面相互配套的基础上在坝址地震动输入方面亟需得到地震部门及各位专家的指导和支持目前我们对坝址地震动输入的考虑地震动输入是工程抗震安全评价的首要前提建立合理的大坝抗震设防水准框架确定与坝址场地相关的主要地震动参数正确选择地震动输入方式抗震设防水准框架建立合理的大坝抗震设防水准框架“抗震性能设计”问题国外大坝抗震设防

5、水准和性能目标修订我国大坝抗震设防水准的建议在不同的特定地震设防水准下，使结构能满足相应的抗震功能目标要求定义抗震设防水准需和性能目标相应采用分级设防和多重性能目标性能目标的具体量化内涵“抗震性能设计”问题抗震设防水准需和性能目标相应国内外所有抗震设计规范、导则中，抗震设防水准都必然要和一定的性能目标相对应。任何设计都是在满足功能要求前提下，体现安全性和经济性间的相对平衡。规范规定的通常只是具有共性的、对安全性应当满足的“最低要求”。大坝震灾次生灾害严重，尤其对生命价值和社会影响体现，尚存争议，风险评价方法近期也尚难完全被接受。在目前的结构抗震设计及其规范中，并未忽视

6、性能目标和经济性；也未因强调“共性”的最低基本要求而限制“个性”的更高要求。不能将“规范准则”和“性能准则”对立。采用分级设防和多重性能目标分级抗震设防的要求，首先是在核电站抗震设计中提出的。1973年版的美国加利福尼亚结构工程师协会规范和1982年的CEB-FIP(欧洲混凝土委员会-国际预应力混凝土协会)混凝土结构设计规范中，都提出了分级抗震设防的设计原则。我国《建筑抗震设计规范(GBJ11-89)》中，也根据“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设计功能目标要求，采用分两级设防水准进行抗震设计。1974年美国垦务局、1988年国际大坝委员会ICOLD的第72号公报

7、《大坝地震动参数选择导则》中，都已经提出大坝按两级设防。同一个抗震设防水准对应多个性能目标，在工程抗震实践中也早己存在。大坝就需校核强度和稳定。采用分级设防和多性能目标，并非抗震设计“新概念”性能目标的具体量化性能目标量化由承载力或正常使用极限状态方程体现，包括：选择表征地震作用效应的物理量、确定材料和结构的抗力及安全判据等，并必须与结构地震响应的分析方法、抗力和安全裕度的取值相互配套。要随国情变化、工程经验积累、科研进展不断改进，以符合国情及工程和震害实际，规范要及时相应修订。诸如：从分析结构构件到整个体系、从校核强度到校核变形、从线弹性分析到非线