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汶川地震中宝珠寺重力坝地震响应的三维有限元模拟
  • ISSN号:0001-5733
  • 期刊名称:地球物理学报
  • 时间:0
  • 页码:293-303
  • 分类:P631[天文地球—地质矿产勘探;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京100084, [2]中国长江三峡集团公司向家坝工程建设部,成都644600, [3]中国石油工程建设公司,北京100120
  • 相关基金:水沙科学与水利水电工程国家重点实验室科研课题(2011-KY-3)、国家自然科学基金项目(40974063)和地震行业科研专项(200808008)联合资助.感谢中国水电顾问集团西北勘测设计研究院为本研究提供宝珠寺水电站的工程设计资料.
  • 相关项目:构造环境-拱坝耦合系统内大型拱坝三维地震响应研究
中文摘要:

汶川地震中宝珠寺水电站遭受的地震烈度为8°(相当于水平峰值加速度0.2g),远超过大坝的设计地震水平(0.1 g),震后大坝朱见明显震损.为解释大坝在地震中的抗震现象,构建了坝址区三维模型.考虑坝体横缝非线性以及三个方向地震作用的不同组合方式,对汶川地震中大坝的动力响应进行有限元模拟.在此基础上,针对震后提高的抗震设防标准,进一步选取典型坝段,采用二维弹塑性方法对大坝进行抗震复核并分析可能的破坏模式.模拟结果表明:横河向地震分量起主导作用而顺河向地震作用相对较弱是宝珠寺重力坝在汶川地震中免于发生损坏的主要原因.坝顶混凝土发生挤压破碎缘于永久横缝在地震中高频渐开渐合行为引起的剧烈碰撞.宝珠寺重力坝对设计地震0.27g的强震可以保持整体的安全性,对校核地震0.32 g的强震整体安全性降低,水库正常运行及抵抗余震的能力将受到影响.

英文摘要:

Baozhusi gravity dam was not destructively damaged during the Ms8. 0 Wenchuan Earthquake even though the earthquake intensity (0. 2 g) at the dam site exceeded the design level of the dam (0.1 g). In order to analyze the dam's performance to resist the earthquake, we design a three-dimensional model to simulate the dam's dynamic responses with finite element modeling scheme with consideration of the nonlinearities of contractio combination patterns of three-component seismic processes. Then analysis technique we reassess the seismic safety and discuss the n joint th 2D possible opening and different elasto-plastic yielding destruction modals of the dam during strong earthquake with updated seismic fortification levels. The results demonstrate that (1) the transverse component of earthquake motion predominates in the dynamic responses of the dam, and the stream component has relatively weaker excitation to the dam, which is probably the reason that the dam luckily avoided strong damage in the Wenchuan Earthquake. (2) The concrete fracture occurred near the permanent contraction joints at the top of the dam may have resulted from the impact of concrete blocks during joints opening. (3) The dam safety can meet the requirement under the updated design earthquake (0.27 g) and will be lower under the maximum credible earthquake (0. 32 g), which may affect the reservoir operating and the resistant abilities to aftershocks.

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期刊信息
  • 《地球物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国地球物理学会 中国科学院地质与地球物理研究所
  • 主编:刘光鼎
  • 地址:北京9825信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:actageop@mail.igcas.ac.cn
  • 电话:010-82998105
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-5733
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2074/P
  • 邮发代号:2-571
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:31618