基于性能的混凝土重力壩地震易損性分析及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.pdf

1、我國(guó)西南地區(qū)屬于強(qiáng)震頻發(fā)地區(qū),而西南地區(qū)又是我國(guó)水能資源最豐富的區(qū)域。一批世界級(jí)水利工程正在或?qū)⒁谶@個(gè)區(qū)域建設(shè),如雅礱江上的錦屏一級(jí)(305.00m)、官地(168.00m)、兩河口(293.00m)、金沙江的龍開(kāi)口(167.00m)、紅河的龍灘(196.50m)等。隨著高壩建設(shè)的快速發(fā)展,其遭受震后次生災(zāi)害的威脅也愈發(fā)嚴(yán)重,抗震安全問(wèn)題顯得尤為突出。混凝土重力壩作為世界高壩建設(shè)工程中常見(jiàn)的壩型,其地震易損性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究具有重要意義

2、。近年來(lái),隨著對(duì)結(jié)構(gòu)安全性研究地不斷深入,人們逐漸意識(shí)到了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)安全并不對(duì)等,基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論應(yīng)運(yùn)而生。基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論的核心是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的多級(jí)抗震設(shè)防目標(biāo),均衡投資-效益關(guān)系,為混凝土重力壩地震易損性分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了一個(gè)很好的研究途徑。全文主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)針對(duì)混凝土重力壩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),考慮迎水面破壞、不同裂縫傾入壩體的程度、壩踵裂縫擴(kuò)展至帷幕的深度和損傷區(qū)域的位置對(duì)重力壩整體結(jié)構(gòu)的影響,基于塑性

3、損傷力學(xué)模型,以整體損傷指標(biāo)評(píng)價(jià)混凝土重力壩壩體抗震破壞程度。并采用動(dòng)接觸力學(xué)本構(gòu)模擬壩基軟弱面,從潛在滑動(dòng)面的屈服范圍、帷幕灌漿的完整性和排水孔幕的性能方面判定重力壩的抗震穩(wěn)定性。在上述研究的基礎(chǔ)上提出混凝土重力壩-地基體系的整體抗震安全評(píng)價(jià)體系。認(rèn)為一定地震荷載作用下,損傷程度最嚴(yán)重的破壞模式為重力壩-地基體系抗震性能的主控因素。
　　(2)分別考慮隨機(jī)模擬引起的不確定性和隨機(jī)模型中參數(shù)的不確定性,采用拉丁超立方抽樣生成一系列

4、的隨機(jī)樣本,計(jì)算得到不同強(qiáng)度地震動(dòng)作用下重力壩的地震破壞模式,再根據(jù)所建立的混凝土重力壩-地基體系抗震性能評(píng)價(jià)方法和易損性分析方法推求易損性曲線。
　　(3)基于GIS的數(shù)字高程模型、數(shù)據(jù)采集組織、三維可視化等關(guān)鍵技術(shù)建立數(shù)字流域,利用數(shù)字流域水文地理信息平臺(tái)模擬洪水演進(jìn),運(yùn)用矢量和柵格數(shù)據(jù)分析理論建立重力壩地震破壞的損失評(píng)估模型。
　　(4)通過(guò)場(chǎng)地的地震危險(xiǎn)性分析確定地震強(qiáng)度的超越概率。利用地震危險(xiǎn)性分析、已有的重力壩地