官地碾压混凝土重力坝抗震措施研究

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1、水力发电第36卷第4期2010年4月官地碾压混凝土重力坝抗震措施研究+-量+—+—+．圣+—委+．+_+_圣+．+_+—圣陈明阳，范书立，陈健云，童伟。(1．大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室，辽宁大连116024；2．中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都610072)摘要：采用塑性损伤本构模型对官地碾压混凝土重力坝进行了地震时程有限元计算，分析了地震中重力坝裂缝发展特性，研究并提出了抗震限裂措施。通过分析发现，坝体上部的损伤程度明显大于底部，为此，提出在RⅢ区置换高标号混凝土，并在此基础上进行配筋，有效减小了地震裂缝发生的可能性。关键词：碾压混凝土重力坝；塑性损伤本构模型；

2、裂缝；材料分区；配筋；官地水电站AseismaticAnalysisforGuandiRCCGravityDamChenMingyang，FanShuli’，ChenJianyun，Tongwei(1．StateKeyLaboratoryofCoastalandOffshoreEngineering，DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoning116024；2．HydroChinaChengduEngineeringCorporation，ChengduSichuan610072)Abstract：TheseismicresponseofGuand

3、iRCCGravityDamwasanalyzedbyplastic-damagemode1．Thedevelopmentandcharacteristicofseismiccrackwasdiscussedandmeasureswereproposedforcrack．Theanalysisshowsthattheupperdamageofdanaismoreseriousthanbottompart，SOthereplacementofhigh—gradeconcreteinRIIIareaandreinforcementareproposedforreducingseismiccra

4、ck．KeyWords：plasticdamage；constitutivemodel；crack；materialsdivision；reinforcement；GuandiDam中图分类号：TV312；TV642．3(271)文献标识码：A文章编号：0559—9342(2010)04-0040-03通常对地震作用下重力坝裂缝的产生与发展采宏观裂缝．而且可以很好地模拟宏观裂缝产生前的用断裂力学模型进行研究，损伤力学的产生为重力微裂纹。混凝土在应力水平达到其强度时。将产生坝地震响应提供了新的分析工具。Ghrib和Tinawi损伤，损伤引起混凝土材料刚度软化。损伤以损伤用损伤力学分析了Koy

5、na坝静动力条件下的破坏裂因子d表示．假设混凝土的应力应变曲线在损伤前缝并与其他理论计算的结果进行了对比：Lee和为线弹性，损伤后依照《混凝土结构设计规范》确Fenves采用了塑性损伤本构模型对Koyna坝进行了定地震响应分析【。=E≤0官地水电站位于我国西南地震高烈度区，其大{：一。’坝抗震分析尤为重要。本文采用翅性损伤本构模型式中，盯为应力；为弹性模量；为应变；占0为对官地碾压混凝土重力坝进行了分析，阐述了地震弹性极限时对应的应变；为下降曲线参数，由中裂缝的特性，研究了具体的抗震措施，即对于材规范给定。与之对应的基于能量等效的损伤演化料分区设计中的不合理之处，通过对比分析提出更方程为加

6、有利的材料分区设计，并在此基础上进行配筋，以减少地震裂缝发生的可能性。收稿日期：2009—09—081分析方法基金项目：国家自然科学基金资助项目(90510018)1．1混凝土损伤本构模型作者简介：陈明阳(1984一)，男，湖北谷城人，硕士研究生，主损伤力学本构模型不仅可以模拟混凝土产生的要从事水1=结构抗震试验及数值分析．囫WaterPowerVo1．36．No4第36卷第4期陈明阳，等：官地碾压混凝土重力坝抗震措施研究d=l、／(2)开裂应变定义为总应变减去无损材料的弹性应变，即=s—”=—o-／Eo(3)式中，‘为开裂应变；s为无损材料的弹性应变；其他符号意义同前。断裂能为开裂位移与

7、软化应力同成的面积，即rrGF)crdu=}O-·z0d占(4)式中，Gf为断裂能；／Z‘为开裂位移；为单元特征图1大坝截面及材料分区示意长度表1各区域混凝土标号及性能参数1_2钢筋混凝土本构模型对于大坝这种大体积混凝土结构．在一个单元内钢筋的影响面积足有限的，钢筋影响面积及钢筋混凝土应力关系lI为(Eo)趟景(5)^==坝等级为1级，地震设防烈度为7度．取100年基式巾，为素混凝土抗拉强度；A为钢筋混凝土影准期内超越概