象鼻岭双曲拱坝抗震数值计算与安全评价

摘要

中国的水电开发已百年有余，在这一百年来，中国的水电事业从无到有，从衰到胜，到现在以2亿千瓦的总装机容量稳居世界之巅，中国水电事业走过了不平凡历史。发展证明，水电事业是民之本，国之本，它之于国民经济的快速发展有着不可替代的重要作用。如今，水电事业进入另一段攻坚期，即在水资源丰富与条件异常苛刻并存的西部地区发展水利事业。这里地震烈度高，地质条件差，但是从河谷条件来看很适合建设中拱坝或高拱坝，因此研究地震等荷载作用下的拱坝相关分析具有特别重要的意义。本文应用ANSYS有限元分析软件对坐落于贵州省威宁县与云南省会泽县交界处的牛栏江上的象鼻岭水电站拱坝进行抗震数模分析和安全评价。
　　象鼻岭水电站系牛栏江河流规划梯级中的第三个梯级水电站，其上游为大岩洞水电站，下游为小岩头水电站。坝址以上控制流域面积11345km2，水库总库容2.63亿m3，开发目的以发电为主，装机容量240MW。本工程的场地基本烈度为Ⅶ度，抗震设防烈度为Ⅶ度。拱坝为2级雍水建筑物，工程抗震设防类别为乙类。根据规范，需进行抗震分析。
　　本文主要做了一下几方面的工作:
　　(1)分析了象鼻岭拱坝的自振频率、振型等动力特性;
　　(2)不考虑拱坝横缝，对各种静、动力荷载及组合工况进行了三维弹性有限元计算，分析大坝的变形和应力分布情况，并按照规范要求对应力计算结果进行等效处理，评价大坝应力是否满足规范要求;
　　(3)考虑拱坝横缝，计算坝体横缝开度，并采用接触分析方法进行各项静、动力分析和安全评价。