"“5?12”汶川地震紫坪铺面板堆石坝静动力初步反演研究 (2010年)"
这篇论文主要探讨了2008年“5·12”汶川地震期间,紫坪铺面板堆石坝的静动力特性以及地震后的永久变形分析。紫坪铺大坝位于四川省,是一座重要的水利工程设施。地震发生后,对大坝的安全性和抗震性能进行了深入研究。
首先,研究者根据地震的峰值加速度衰减关系,估算出坝址所在区域基岩在EW(东-西)、NS(北-南)和UD(上-下)三个方向的峰值加速度分别为0.52g、0.46g和0.43g。这些数据对于评估地震对大坝的影响至关重要,因为它们直接决定了地震能量的传递。
接着,研究人员使用比例法将实际测量的加速度记录转化为适用于紫坪铺大坝动力计算的输入加速度时程。这一过程涉及到地震波如何在地层中传播和影响大坝结构的模拟。
在静力模型方面,研究者利用建设阶段的变形监测数据反演了堆石体的静态模型参数,从而得到大坝在静载下的应力状态。同时,他们参考了吉林台、猴子岩等地的工程室内试验资料,来类比得到反映堆石体振动硬化特性的动力模型初步参数。通过对比关门山、察汗乌苏等工程的现场原位试验资料,以及大坝实测地震加速度的频谱特性,对这些参数进行了校正和复核,确保模型的准确性和适用性。
在动力分析中,通过计算输入地震加速度的等效振动周数,对大坝堆石体的永久变形参数进行了反演分析。这项分析揭示了“震缩”现象,即在地震过程中,堆石体由于振动而出现的压缩变形。汶川地震主震持续时间长,且坝址附近的垂直向加速度较大,这被认为是紫坪铺大坝地震后永久变形显著的主要原因。混凝土面板的错台则可能是由堆石体的永久变形导致的次生破坏。
论文指出,现有的土石坝动力分析理论和方法基本能够反映土石坝在地震中的表现,但同时也强调了在面对类似汶川地震这样强度的地震时,大坝的抗震设计和评估需要更加细致和深入的研究。
关键词涉及:“5·12”汶川地震、紫坪铺、面板堆石坝、永久变形、坝坡稳定、反演分析。这些关键词概括了研究的核心内容,包括地震对大坝结构的影响、大坝的响应机制以及对未来的工程设计启示。
这篇论文提供了一种基于实测数据的反演分析方法,用于评估和理解面板堆石坝在强烈地震下的动力行为和稳定性,对于提高类似工程的抗震设计水平具有重要参考价值。