深厚覆盖层上水电站厂房地震动位移计算和控制.docxVIP

第39卷第12期2013年12月水

第39卷第12期

2013年12月

水力发电

水工建筑

深厚覆盖层上水电站厂房地震动位移计算和控制

王龙1,马震岳2

(1.浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州310002;

2.大连理工大学建设工程学部，辽宁大连116024)

摘要：针对修建在深覆盖层软土地基上水电站厂房的地震响应问题，采用有限元法对西藏某水电站厂房进行模拟和计算。采用阵型反应谱分析法对厂房进行抗震分析，用面-面接触单位模拟桩与土体的摩擦接触问题，地基的变形模量采用卸载再加载模量。对不同地基处理措施下计算结果的对比分析表明，在整个厂房底部设置摩擦桩并进行较大范围的固结灌浆，可以控制一部分的厂房地震动位移。

关键词：水电站厂房；深厚覆盖层；地震作用；位移控制；反应谱分析

SeismicDisplacementCalculationandControlofHydropowerPowerhouseonDeepOverburden

WANGLong1,MAZhenyue2

(1.ZhejiangDesignInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower,Hangzhou310002,ZhejiangChina

2.FacultyofInfrastructureEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024,Liaoning,China)

Abstract:Forsolvingtheseismicresponseproblemofhydropowerpowerhouseondeepoverburden,theFEMisappliedtosimulateandanalyzetheseismicresponseofahydropowerstationinTibetThespectrumanalysisisalsoappliedtoanalyzetheanti-seismiccharacteristicofpowerhouse.Thesurface-to-surfacecontactmodelisusedtosimulatefrictionalcontactbetweenpilesandsoilandtheunloadingandreloadingmodulusisusedasdeformationmodulusoffoundation.Throughcomparingthecalculationresultsofdifferentfoundationtreatmentmeasures,aconclusioncanbedrewthatsettingupfrictionpilesinwholebottomofpowerhouseandmakingawiderangeofconsolidationgroutingcancontrolpartofseismicdisplacement

KeyWords:hydropowerpowerhouse;deepoverburden;seismicaction;displacementcontrol;spectrumanalysis

中图分类号：TU470.3;TV731.1文献标识码：A文章编号：0559-9342(2013)12-0033-03

0引言

目前，我国水电建设的主战场已逐渐转移到水能丰富但地质条件复杂的青藏高原地区。由于该地区独特的地理位置和环境条件，在此修建水利工程必须要考虑深厚覆盖层的影响。深厚覆盖层地基变形模量较低，静力荷载作用下会产生较大的沉降和不均匀沉降，地震作用下的变形量会更大，严重时会影响水工建筑物的运行甚至失稳-3。因此，必须对沉降进行控制。前人对深厚覆盖层上的土石坝进行过地震作用分析，而对软土地基上的重力坝和水电站厂房的地震动位移分析很少涉及。本文结合建在砂砾石深覆盖层上的西藏某水电站工程，用大型三维有限元软件ANSYS建立模型，并对地震动位移

进行计算分析，并给出减小地震动位移的措施建议。

1数值计算模型

西藏某水电站为河床式水电站，厂房地基覆盖层分为14层，总厚度达291.51m,最大开挖深度92.