高土石坝-地基动力相互作用的影响研究

摘要：

我国土石坝建设高度已迈入300 m级,其体积和质量巨大,坝-基交界覆盖区域(建基面)沿顺河向长可超千米,且筑坝材料具有非线性特性,地震时的坝-基动力相互作用问题越发受到工程界的关注,亟待开展系统研究.本文以我国已建和拟建的若干代表性高土石坝工程为背景,采用波动分析方法考虑坝-基动力相互作用,系统地讨论了地基截取范围的影响,并通过与传统振动分析方法对比,研究了坝-基动力相互作用对大坝地震反应的影响.结果 表明:高土石坝的地震反应计算采用波动分析方法更符合实际;在考虑坝-基动力相互作用时,建议地基截取范围取坝-基交界面顺河向长度的0.3～0.5倍(面板坝时约1.0H～1.5H,心墙坝时约1.2H～1.8H,H表示坝高);与振动分析方法相比,波动分析方法获得的坝体加速度极值降幅约为10％～40％,动位移极值降幅约为10％～50％,面板动应力极值降幅:拉应力约为20％～40％,压应力约为15％～30％.可见,坝-基动力相互作用的影响是显著的,振动分析方法不能反映地震对大坝作用的实际情况,高估了大坝的地震反应,从而低估大坝的极限抗震能力.

关键词：坝-基动力相互作用、高土石坝、振动分析、波动分析、地基截取范围

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分类号：TV312(水工结构)

资助基金：国家重点研发计划项目2017YFC0404904;国家自然科学基金项目51779034

在线出版日期：2020-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：1417-1432