相彪,靳聪聪,聂章博

• 1:云南农业大学水利学院
• 2:大连理工大学建设工程学部
• 3:黄河勘测规划设计研究院有限公司

摘要(Abstract)：

高心墙堆石坝动力弹塑性分析及其震害风险评估研究可以为高心墙堆石坝抗震安全的研究提供科学依据。为此,首先在PZC弹塑性模型的基础上引入临界状态理论和状态参数的改进PZC弹塑性模型,并嵌入到SWANDYNE II程序对糯扎渡高心墙堆石坝进行动力分析。然后,根据糯扎渡高心墙堆石坝坝址场地资料设定地震动选取条件和地震波数量,选取坝顶相对震陷率作为性能参数,采用多条带法进行高心墙堆石坝地震易损性分析。最后,根据地震加速度概率密度函数与地震易损性结果,采用Monte Carlo法对糯扎渡高心墙堆石坝进行基于性能的震害风险评估研究。风险评估结果表明:糯扎渡高心墙堆石坝发生严重破坏的震害风险概率仅为9.012×10~(-4),而发生轻微损伤的震害风险概率为0.154 3。

关键词(KeyWords)： 改进PZC弹塑性模型;多条带法;地震易损性;震害风险评估

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 相彪,靳聪聪,聂章博

DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2020.10.008

参考文献(References)：

• [1] 周建平,杜效鹄,周兴波,等.世界高坝研究及其未来发展趋势[J].水力发电学报,2019,38(2):1- 14.
• [2] 吕小龙.土石坝地震变形可靠度与震后坝体内部残余应变分析研究[D].大连:大连理工大学,2019.
• [3] ZIENKIEWICZ O C,MROZ Z.Generalized plasticity formulation and applications to geomechanics [J].Mechanics of Engineering Materials,1984,44(3):655- 680.
• [4] PASTOR M,ZIENKIEWICZ O C,CHAN A H C.Generalized plasticity and the modelling of soil behaviour[J].International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics,1990,14(3):151- 190.
• [5] 邹德高,徐斌,孔宪京,等.基于广义塑性模型的高面板堆石坝静、动力分析[J].水力发电学报,2011,30(6):109- 116.
• [6] XU Bin,ZOU Degao,LIU Huabei.Three-dimensional simulation of the construction process of the Zipingpu concrete face rockfill dam based on a generalized plasticity model[J].Computers and Geotechnics,2012,43(6):143- 154.
• [7] 董威信.高心墙堆石坝流固耦合弹塑性地震动力响应分析[D].北京:清华大学,2015.
• [8] CHAN A H C.User manual for DIANA-SWANDYNE II dynamic interaction and nonlinear analysis SWANSEA dynamic program version II[D].Birmingham:School of Civil Engineering,University of Birmingham,UK,1995.
• [9] ZIENKIEWICZ O C,CHAN A H C,PASTOR M,et al.Computational Geomechanics with Special Reference to Earthquake Engineering[M].New York:John Wiley & Sons,1998.
• [10] LIU H,SONG E.Earthquake induced liquefaction response of subway structure in liquefiable soil [J].Rock and Soil Mechanics,2005,26(3):381- 391.
• [11] XU Bin,PANG Rui,ZHOU Yang.Verification of stochastic seismic analysis method and seismic performance evaluation based on multi-indices for high CFRDs [J].Engineering Geology,2020,264(1):105412.
• [12] 王笃波,刘汉龙,于陶,等.基于变形的土石坝地震易损性分析[J].岩土工程学报,2013,35(5):814- 819.
• [13] 庞锐,孔宪京,邹德高,等.基于MSA法的高心墙堆石坝地震沉降易损性分析[J].水利学报,2017,48 (7):866- 873.
• [14] 陈生水,李国英,傅中志.高土石坝地震安全控制标准与极限抗震能力研究[J].岩土工程学报,2013,35(1):59- 65.
• [15] 王笃波,刘汉龙,于陶,等.基于变形的土石坝地震易损性分析[J].岩土工程学报,2013,35(5):814- 819.
• [16] 赵剑明,刘小生,陈宁,等.高心墙堆石坝的极限抗震能力研究[J].水力发电学报,2009,28 (5):97- 102.
• [17] PANG Rui,XU Bin,KONG Xianjing,et al.Seismic fragility for high CFRDs based on deformation and damage index through incremental dynamic analysis[J].Soil Dynamics and Earthquake Engineering,2018,104:432- 436.
• [18] 邵磊,迟世春,李红军,等.高心墙堆石坝极限抗震能力初探[J].岩土力学,2011,(12):3827- 3832.
• [19] PANG Rui,XU Bin,ZOU Degao,et al.Stochastic seismic performance assessment of high CFRDs based on generalized probability density evolution method[J].Computers and Geotechnics,2018,97:233- 245.
• [20] 国家能源局.水电工程水工建筑物抗震设计规范:NB 35047- 2015 [S].北京:中国电力出版社,2015.
• [21] 刘君,刘博,孔宪京.地震作用下土石坝坝顶沉降估算[J].水力发电学报,2012,31(2):183- 191.
• [22] 朱亚姬,贾宇峰,陈崇茂.高心墙堆石坝地震永久变形特性分析[J].水电能源科学,2011,29(8):66- 70.
• [23] 靳聪聪,迟世春,李士杰,等.基于改进云图法的高土石坝抗震可靠度分析[J].振动与冲击,2020,39 (2):169- 177.
• [24] ALGERMISSEN S T,PERKINS D M.Probabilistic estimate of maximum acceleration in rock in the contiguous United States[R].USGS.Open-File Report,1982,82(1033):76- 416.
• [25] 高小旺,鲍霭斌.地震作用的概率模型及其统计参数[J].地震工程与工程振动,1985,5(1):13- 22.
• [26] 陈厚群,侯顺载,梁爱虎.水电工程抗震设防概率水准和地震作用概率模型[J].自然灾害学报,1993,2(2):91- 98.
• [27] 莫崇勋,董增川,麻荣永,等.“积分-一次二阶矩法”在广西澄碧河水库漫坝风险分析中的应用研究[J].水力发电学报,2008,27(2):44- 49.
• [28] 黄灵芝,司政,杜占科.基于JC法的重力坝深层抗滑稳定研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2015,43(3):229- 234.
• [29] 彭兴,李典庆,曹子君,等.基于蒙特卡洛模拟的岩质边坡可靠度设计方法[J].岩石力学与工程学报,2016,35(S2):3794- 3804.
• [30] 刘松,罗红明,翟全礼,等.阳南沟隧道出口边坡安全风险分析[J].南水北调与水利科技,2013,11(3):127- 131.
• [31] 姜志浩.拱坝风险分析方法及风险评价信息系统[D].大连:大连理工大学,2007.
• [32] 周建平,杜效鹄.我国水电站大坝溃坝生命风险标准讨论[J].中国水能及电气化,2010,36(5):68- 70.