亭子口重力坝表孔坝段地震动力响应分析.pdfVIP

第42卷 第 l0期 人 民 长 江 Vo1．42．No．10 2011年 5月 Yangtze River May．， 2011 文章编号 ：1001—4179(2011)10—0030—06 亭子口重力坝表孔坝段地震动力响应分析 职 承 杰 ，漆 文 邦 ，何 蕴 龙。 (1．长江勘测规划设计研 究院 枢纽设计处，湖北 武汉 430010； 2．四川大学 水利水 电学院，四川 成都 610065； 3．武汉大学 水资源与水 电工程科学国家重点实验室，湖北 武汉430072) 摘要 ：亭子 口重力坝坝基 岩层近 于水平 ，分布有各类软弱 夹层。为科学评价其坝体结构抗震安全性与地 震动 力抗滑稳定性，采用黏弹性人工边界模拟地基辐射阻尼效应 ，以有厚度接触单元模拟坝基软弱夹层 ，对亭子 口 重力坝的表孔坝段进行 了三维有限元 时程动力分析。计算结果表明，在水工抗震规范谱人工地震波作用下 ， 大坝上下游表面产生 了明显的动应力响应 ，但动静叠加后 ，坝体竖直向在地震过程中没有 出现拉应力；以泥化 夹层 JS2—1—2为底滑面的滑动模式为大坝深层动力抗滑稳定 的控制工况，设置齿槽后大坝动力深层抗滑稳 定性显著提 高，大坝在地震过 程中不会发生整体失稳。 关 键 词 ：地震 ；动 力特性 ；动力响应 ；抗滑稳定；亭子 1：7重力坝 中图法分类号：P315．9 文献标志码 ：A 亭子 口水利枢纽是嘉陵江干流开发中唯一的控制 夹层的亭子 口表孔坝段 一坝基体系的动力特性以及地 性工程 ，工程等别为 I等，工程规模为大 (1)型 ，水库 震动力反应分别进行分析，研究坝体 的地震动力反应 正常蓄水位458m，死水位438m。坝区出露地层为软 规律，并探讨坝基沿软弱夹层的动力抗滑稳定性 。 硬相问不等厚层状岩层 ，厚层砂岩中共分布软岩 3l 层 ，软岩中软弱夹层共有 31条 ，其 中 I类破碎夹层 5 条，Ⅱ类破碎夹泥层 9条，Ⅲ类泥化夹层 l7条。其表 孔坝段位于主河床 ，建基面高程 352m，坝高 113m，上 游面高程 383m 以下为 1：0．15的斜坡 ，下游坡 比 1：0．8，大坝高程 435．5m 以下除垫层混凝土外采用碾 压混凝土 ，以上采用常态混凝土。表孔坝段建基岩体 为 K 层‘岩屑砂岩，分布有 以泥化夹层 JS2—1—2为 控制性夹层、包含多层软岩的抗滑稳定软弱面，其大坝 结构设计与坝基主要地质情况如图 1所示。通过分析 比较常见的坝基基础处理措施 ，设计最终在坝基采用 f 了封闭抽排措施 ，并在坝踵处设置混凝土深齿槽，切断 软弱夹层，以提高坝基深层抗滑稳定… ，其混凝土齿 图1 表孔坝段结构及坝基主要地质情况 槽深 19m、底宽 17～25．5m。 (高程 ：m；尺寸：em) 依据 《水工建筑物抗震设计规范》(SL203—97)， l 计算原理与模型 亭子 口重力坝抗震设防类别为 甲类 ，坝址基本地震烈 度为 6度 ，设计时按 7度地震烈度设防，应采用动力法 1．1 黏弹性人工边界 进行抗震强度和整体稳定计算分析。本文对包含软弱 采用有限元模型分析重力坝的动力响应时，由于 收稿 日期：2OlI一02—23 作者简介 职承杰 ，男，工程师，主要从事水利工程坝工设计工作。E—mail：zhiehengjie@cjwsjy．COITI．cn 第 10期 职承杰 ，等 ：亭子 口重力坝表孔坝段地震动力响应分析 31 截取 了有限地基，使得从坝体边界传递的振动在模型