2024年-重力坝抗震演示幻灯片

4重力坝抗震重力坝震害拟静力法计算重力坝地震作用动力法重力坝地震反应分析重力坝抗震措施14.1重力坝震害Koyna坝位于印度Maharashtra邦，建成于1963年材料为蛮石混凝土重力坝（rubbleconcrete），坝长853m，最大坝高103m，坝顶宽度14.8m，底宽70.2m，装机容量192万千瓦。1967年12月11日印度柯依纳发生了6.4级地震，震中距坝址约15km，地震时实测地面最大加速度，坝轴向0.63g，顺河向0.49g，竖向0.34g。地震造成坝体许多水平裂缝，主要集中于629m高程的坡面改变处2341999年9月21日凌晨1时47分台湾发生了百年来规模最大的强烈地震,震中位于日月潭西南方12.5km,南投县集集镇,因此名为集集地震震源深度8.0km,震级7.3,本次地震释放的能量相当于40颗1945年投掷在日本广岛原子弹的威力。5石冈混凝土重力坝,位于大甲溪下游,于1977年完工坝高21.4m,长352m,坝顶装有宽12.8m、高8.0m弧形闸门共18道车笼埔断层在石冈坝下游3km处通过,地震后经测量发现,921地震发生时,在坝址上下游附近新产生了8条次断层,引起地层破裂,其中一条次断层恰好通过石冈坝的右侧坝轴线左侧断层上盘上升了约10.0m,下盘上升只有2.2m,使坝体两侧产生约7.8m的垂直错动,活断层通过处,坝体完全被毁,断层两边坝顶高程相差7.8m,三扇弧形闸门完全毁坏,库水大量流失6该坝施工时地质调查并未发现有断层通过附近地震台实测最大加速度,东西向570gal,南北向410gal,垂直向480gal这是到目前为止全世界唯一的被地震完全摧毁的混凝土坝。经过地震,该坝平均向北位移7.0m,向西位移0.98m。除坝体外,在坝址上游400m及1500m处,河床也分别隆起了约6m及3.5m,并在河床中形成了瀑布的奇观。789104.2拟静力法水平向设计地震加速度ah地震作用地震惯性力地震动水压力地震动土压力设计烈度789ah0.1g0.2g0.4g114.2.1地震惯性力质点i的水平地震惯性力地震作用效应折减系数，取0.25GEi—集中在点的重力；GE—总重力重力坝沿高度的动态分布系数H—坝高；n—坝体计算质点总数12重力坝地震反应加速度沿坝高的分布规律沿坝高放大坝顶放大倍数5.0沿坝高按1+4(h/H)4变化134.2.2地震动水压力单位宽度坝面的总地震动水压力F=0.65ahξρwH02H0—水深；ρw—水的质量密度合力作用点在水面以下0.54H0处水深h处地震动水压力p(h)=ahξψ(h)ρwH0ψ(h)—水深h处地震动水压力分布系数（规范表）14迎水坝面倾斜动水压力折减系数

ηc=θ/90θ—坝面与水平面夹角154.3动力分析法坝与库水相互作用动水压力微分方程Westergarrd解析解库水附加质量矩阵振型分解反应谱法（振型叠加反应谱法）频率周期振型振型反应振型组合164.3.1坝与库水相互作用假定库水不可压缩库水动水压力p（x，y，t）求解的数学表达式17Westergarrd（1933）引入假定库底水平，水库为无限长矩形坝面为刚性铅直面地面运动为水平向简谐运动agcosωt作用在坝面上任一点的动水压力

—坝面点法向加速度18水深y处附加质量库水附加质量矩阵[ma]NxN阶矩阵与坝面自由度有关的元素非零，其他元素为零194.3.2振型分解反应谱法重力坝自振频率（周期）和振型求解矩阵特征值问题可以获得重力坝自振频率、自振周期和振型频率、自振周期和振型系重力坝的固有特性按频率由小到大排序，分别称为第一阶振型，第一阶振型，第三阶振型…基本振型、基本频率、基本周期20振型坐标单自由度体系在地震作用下的运动方程n=1，2，3，…，N21第n阶振型的振型坐标峰值反应谱值—加速度放大系数由Tn可查得反应谱值βn单自由度体系（Tn、ωn、ξn）加速度峰值振型坐标峰值22振型反应振型峰值反应（n=1，2，3，…，N）振型动位移反应峰值振型加速度反应峰值振型应力反应峰值振型组合（SRSS）坝体最大地震反应最大地震动位移最大地震加速度最大地震动应力i=1，2，3，…，N234.4重力坝抗震措施放空底孔体型简单，尽量避免突变坝顶包括坝颈折坡处采用弧形减轻