切割式横缝碾压混凝土重力坝抗震安全性研究

由于切割式横缝的联接作用,切割式横缝碾压混凝土重力坝近似为一个整体结构。当遭遇强震作用时,随着切割式横缝的开裂程度不同,碾压混凝土重力坝的抗震安全性也就有所不同。针对切割式横缝的结构特点,在有限元法动力分析中,利用"生死"单元来模拟切割式横缝的联接单元和切割单元,且以整个横缝联接单元弹性模量的不同折减来模拟切割式横缝的不同开裂程度,并应用到金安桥水电站左岸坡坝段群的抗震安全性分析中。分析结果表明:金安桥水电站左岸坡坝段群在设防烈度为IX度的地震作用下,切割式横缝的开裂对左岸坡单个坝段和坝段群的抗震安全性影响不大,且大坝是安全的。这说明了金安桥水电站碾压混凝土重力坝结构设计合理,能够抵御设防地震。

切割式横缝对高碾压混凝土重力坝地震损伤与抗震性能影响

碾压混凝土重力坝遭遇地震作用时,切割式横缝的存在会影响大坝整体性,进而影响大坝的地震损伤情况及抗震性能。以光照高碾压混凝土重力坝为例,建立不同横缝数量及横缝接触面初始强度的全坝段三维模型,采用有限元分析方法,研究切割式横缝对高碾压混凝土重力坝地震损伤的影响,并对该大坝进行抗震性能评估。结果表明,坝体底部混凝土的受拉损伤因子值呈现出由坝踵到坝趾逐渐减小的趋势,减小坝体横缝数量和考虑横缝接触面初始强度都将增大高碾压混凝土重力坝震后损伤程度;大坝在最大可信地震作用下,坝体处于基本完好状态,随着人工地震波加速度峰值的增加,坝体由基本完好状态过渡到严重破坏状态,从工作性能方面分析,该大坝的极限抗震能力为0.5g。该结论可为同类工程的抗震设计及安全运行提供参考。

MCE地震作用下全坝段三维碾压混凝土重力坝动位移分析

碾压混凝土重力坝切割式横缝接触面存在一定初始强度,忽略该强度与坝体实际运行状态差异较大。对此,基于ABAQUS有限元分析软件,考虑各相邻坝段间的相互作用力和切割式横缝接触面初始强度,对全坝段三维光照碾压混凝土重力坝—地基—库水体系进行有限元数值模拟,分析了碾压混凝土重力坝在最大可信地震作用下的动位移响应。结果表明,忽略碾压混凝土重力坝切割式横缝接触面初始强度会降低坝体动位移响应程度,且三维数值模型相对于二维更能反映重力坝各相邻坝段间相互作用行为,对高碾压混凝土坝非线性动力响应理论研究有一定参考价值。