带横缝预应力拱坝振动台模型试验与计算分析-东南大学学报.pdf

第３９卷第１期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ３９ Ｎｏ１ 　 ２００９年１月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｊａｎ．２００９ 　　　　　　 带横缝预应力拱坝振动台模型试验与计算分析 １ ２ １ 盛志刚　徐艳杰　刘海笑 １ （天津大学建筑工程学院，天津３０００７２） ２ （清华大学水利水电工程系，北京 １０００８４） 摘要：为了探究施加预应力对带横缝拱坝抗震性能的影响，进行了振动台模型试验．试验模型采 用新疆石门子拱坝的三心圆体型及特定刚性地基的方案（用型钢支架实现），研究了带横缝拱坝 在动荷载作用下的反应规律．试验和计算结果表明，在施加预应力之后，不仅在一定程度上减小 了横缝在强震荷载下的张开度，也在一定程度上提高了非整体拱坝结构的自振频率．与试验结果 对比表明，计算预应力拱坝的简化数值模型基本上可以反映出拱坝在动力荷载作用下预应力钢 丝或钢索对坝体动力反应的约束作用． 关键词：水工结构；预应力；拱坝横缝；模型试验；地震反应 中图分类号：ＴＶ３１２　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２００９）０１００６３０５ Ｓｈａｋｉｎｇｔａｂｌｅｔｅｓｔｓａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｒｃｈｄａｍｍｏｄｅｌ ｗｉｔｈｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎｊｏｉｎｔｓｕｎｄｅｒｐｒｅｓｔｒｅｓｓｉｎｇｆｏｒｃｅｓ １ ２ １ ＳｈｅｎｇＺｈｉｇａｎｇ　ＸｕＹａｎｊｉｅ　 ＬｉｕＨａｉｘｉａｏ １ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ） ２ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｐｒｅｓｔｒｅｓｓｉｎｇｆｏｒｃｅｓｏｎｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆａｒｃｈｄａｍｓ，ａｓｅｔｏｆ ｍｏｄｅｌｔｅｓｔｓｏｎｓｈａｋｉｎｇｔａｂｌｅｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅａｒｃｈｄａｍｍｏｄｅｌｗａｓｍａｄｅｗｉｔｈａｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆ ｔｈｒｅｅｃｅｎｔｅｒｅｄｃｉｒｃｕｌａｒ，ｗｈｉｃｈｓｉｍｕｌａｔｅｄＳｈｉＭｅｎＺｉａｒｃｈｄａｍｂｕｉｌｔｉｎＳｉｎｋｉａｎｇ．Ｗｉｔｈａｓｈａｐｅｓｔｅｅｌ ｂｒａｃｋｅｔ ，ｗｈｉｃｈｓｉｍｕｌａｔｅｄｒｉｇｉｄｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｍｏｄｅｌｗａｓｔｅｓｔｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｄｙｎａｍｉｃ ｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆａｒｃｈｄａｍｓｗｉｔｈｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎｊｏｉｎｔｓ．Ｔｈｅｔｅｓｔａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｉｔｈｐｒｅｓ ｔｒｅｓｓｉｎｇｎｏｔｏｎｌｙｔｈｅｏｐｅｎｉｎｇｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎｊｏｉｎｔｓｉｓｄｉｓｔｉｎｃｔｌｙｒｅｄｕｃｅｄ，ｂｕｔａｌｓｏｔｈｅｎａｔｕｒａｌｆｒｅ ｑｕｅｎｃｙｏｆａｒｃｈｄａｍｉｎｃｒｅａｓｅｓｉｎｓｏｍｅｄｅｇｒｅｅ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｔｅｓｔｅｄａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｓ ａｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔａｎｄｉｔｓｕｇｇｅｓｔｓｔｈａｔｔｈｅｓｉｍｐｌｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｐｒ