三维地震效应分析：陡坡碾压混凝土重力坝的安全研究

"本文详细探讨了陡坡上碾压混凝土重力坝在三维地震作用下的效应。作者张晓燕指出，高山峡谷地区的此类大坝，由于建基面的特殊地形，横河向地震作用对坝体的抗震安全性具有显著影响。文章以永定桥碾压混凝土重力坝为例，不仅考虑了顺河向和竖向地震作用，还特别加入了垂直河流向的水平地震作用，对这三个方向的地震效应进行了比较分析。 文章首先强调，传统的动力分析通常仅考虑顺河向和竖向地震，但在实际情况下，横河向地震效应不容忽视，特别是在地形陡峭的区域。通过具体的工程实例，作者分析了大坝在三个互相垂直方向的动力响应，以揭示不同方向地震作用的影响差异。 在计算方法部分，张晓燕采用了振型分解反应谱法，这是一种基于单质点结构体系地震最大反应与结构自振周期关系的分析方法。采用《水工建筑物抗震设计规范》中的设计加速度反应谱，可以估算出多自由度结构的地震反应。对于地基与结构动力交互作用，文章引用了早期的弹性地基振动分析，并采取无质量地基模型，通过地基底部均匀输入的方式处理结构与地基的动力交互。 考虑到库水可压缩性对动力相互作用影响较小，计算动水压力时忽略了这一因素，以坝面附加质量形式考虑地震动水压力。文章给出了地震动水压力的计算公式，并详细阐述了其中各参数的含义。 此外，文章还提及了地震的三维特性，暗示在实际分析中需全面考虑地震动在各个方向的作用，这对于评估大坝的抗震性能至关重要。通过这样的比较分析，文章为读者提供了理解重力坝在复杂地质条件下抗震设计的新视角，对于提高类似工程的抗震安全性具有指导意义。" 关键词: 碾压混凝土重力坝，反应谱，三维地震作用，动力分析，横河向地震，振型分解，地基动力相互作用，动水压力，地震动水压力计算