水荷载及地震作用下高混凝土坝开裂研究

摘要

随着社会经济的发展，对能源的需求也在增加，开发水电能源已成为各国应对能源危机的主要措施之一。为适用中国水电能源的开发，一批高混凝土坝正在修建或即将修建，并且这些高混凝土坝多处于高烈度地震区，多在高水头下运行。高混凝土坝一旦失事对于经济发展与人民生命财产安全将会造成严重损害，因此研究高混凝土坝在高水头及地震动力作用下的安全稳定有重要的意义。本文以龙滩碾压混凝土坝为例，考虑混凝土受拉软化效用，利用弥散裂缝模型，采用非线性有限元方法研究混凝土坝的开裂行为，计算了不同工况水位作用下坝体的静力开裂的可能性，采用容重超载法分析了坝体开裂区的发展规律。考虑库水-坝体的相互作用，用Koyna实测地震加速度值进行了坝体动力分析。得出地震动力作用下坝体的开裂范围和开裂的扩展规律，指出了坝体易开裂的部位，得出了若干结论，可为工程设计和加固提供一定的参考依据。