坝前水深对重力坝动力响应影响研究

大坝等临水结构物在地震响应分析时需要考虑库水和结构之间的动力相互作用影响,该动力作用不仅会改变结构的动力特性,还会对结构产生附加的动水压力作用。地震作用下,上游库水对大坝动力响应产生的影响,是混凝土重力坝抗震设计中所必须考虑的问题。文章基于ABAQUS有限元软件,以中国西部强震区某混凝土重力坝实际工程为对象,建立了典型挡水坝段二维有限元分析模型,以坝前水深为变量,对不同库水深度下重力坝地震响应的应力位移响应规律进行详细的分析研究。结果表明:随着坝前水深增加,坝体最大主拉应力值随之增大,主要集中在坝踵处部位和大坝下游折坡处以下坝面以及相对应高程的上游坝面。与竖向位移相比,不同坝前水深下大坝水平向位移变化较大。

不同库水条件下大坝非线性动力响应研究

为准确模拟地震作用下大坝多耦合体系非线性动力响应,文章基于声固耦合法模拟库水可压缩性,结合重力坝实际工程,以坝前水深作为变量,在时域内对大坝多耦合体系进行有限元分析,通过对比模型损伤区域、能量耗散指标和加速度响应,研究不同坝前水深对重力坝多耦合体系损伤的影响。研究结果表明:随着坝前水位降低,大坝非线性动力响应明显减小,且减小趋势随水位降低而增大。与竖向加速度放大系数不同,上游坝面沿坝高水平向加速度放大系数曲线具有明显拐点。