三峡泄洪坝段纵缝对地震反应影响的研究.PDFVIP

　 第２７卷第７期 长　江　科　学　院　院　报 Ｖｏｌ．２７　Ｎｏ．７　　 　　２０１０年 ７月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｊｕｌ．２０ １０　 　 　　文章编号：１００１－５４８５（２０１０）０７－００６５－０４ 三峡泄洪坝段纵缝对地震反应影响的研究 陈玲玲，戴湘和，钱胜国 （长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉　４３００１０） 摘要：泄洪坝段是三峡工程的重要建筑物之一，最大坝高１８１．０ｍ，以前的大坝抗震分析是按整体结构模型。现按 实际情况设置施工纵缝，研究在地震作用下纵缝的接触状态以及泄洪坝段的响应。分别建立整体、有纵缝无间隙 和有间隙３种模型进行地震响应分析比较，缝面按接触状态非线性问题处理，计算采用时间逐步积分法。研究结 果表明：整体坝与有纵缝坝的地震动力响应存在着差异，有纵缝坝似３根叠梁，缝两端的两侧应力不连续，但三峡 泄洪坝仍能保持与整体坝基本相同的功能。 关　键　词：三峡泄洪坝；纵缝；接触状态非线性；地震动力响应 中图分类号：ＴＶ３１２　　　文献标识码：Ａ １　概　述 ２　纵缝对地震响应的影响分析 泄洪坝段是三峡大坝的主要挡水建筑物，位于 分别建立３种有限元模型──整体坝、有纵缝 河床中部，分为２３个坝段，最大坝高１８１ｍ，每个坝 无间隙坝和有纵缝有间隙坝，缝面按接触状态非线 段自上而下设置了３层孔洞，结构极为复杂，属大体 ［２，３］ 性问题处理，采用时间逐步积分法 ，输入３种地 ［１］ 积混凝土结构，重力坝 。为防止施工时产生温度 震波，由ＡＮＳＹＳ程序实现静动荷载共同作用的结构 裂缝，在坝段横断面上设置了２条纵缝，采用分块填 综合响应计算。 筑，待混凝土浇灌完成后，再进行纵缝灌浆，使缝填 ２．１　计算条件 实，以达到恢复坝段整体性的目的。但实测表明，虽 ＃ 选用泄２坝段结构尺寸如图１所示。坝顶高程 经灌浆处理，纵缝又重新张开产生一条缝隙。 为１８５ｍ，坝基面高程４．００ｍ，纵缝底高程均位于建基 众所周知，按规范规定，重力坝设计的静力分析 面上，上游缝顶并缝高程１４１．５ｍ，下游缝顶并缝高程 与抗震动力分析，都是将一个坝段作为无纵缝的整 １０９．５ｍ。２条纵缝均为铅垂线，上游缝（缝１）距上游 体结构，不考虑纵缝的影响，这样做显然不符合实际 面２５．０ｍ，下游缝（缝２）距上游面６９．７ｍ。 情况。由于纵缝的存在，坝体变形成为非连续变形 体，是典型的状态非线性问题。迄今，由于本问题的 复杂性，还没有成熟的方法，不论从坝工设计理论上 还是实际工程的建造上，都需要有针对性地进行研 究，以便得出与工程实际情况更加吻合的结果。 坝段设置了纵缝后，受力状态与整体坝是否存 在差异，在地震作用下大坝产生上、下游往复振动时 纵缝的张合状态以及大坝的抗震能力如何？针对这 些问题，本研究以泄 ＃ ２坝段为对象，结合纵缝的实 际情况，研究纵缝对地震反应的影响，为有纵缝坝抗 震安全性评价提供可靠依据，也可供纵缝重力坝抗 震设计提供重要参考。 ＃ 图１　泄２坝段结构尺寸