天花板碾压混凝土双曲拱坝抗震设计.pdf
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1、水 力 发 电 第 3 7 卷第6 期 2 0 1 1 年 6月 天 花 板 碾 压 混 凝 土 双 曲 拱 坝 抗 震 设 计 林健 勇 ,苏 岩 ,周 飞平 ,杨 子 强 ( 中国水 电顾 问集 团北京勘测设计研究院,北京1 0 0 0 2 4 ) 摘要 :天花板水电站拱坝坝体较薄 ,体形结构较复杂 ,泄洪建筑物布置有较长的悬挑结构 。根据抗震动力分析研 究结 果 完善了坝体 的结构布置 ,加强 了薄弱部位的刚度 ,增强了结构 的整体性。大坝 总体强度、刚度和稳定性达 到抗震设计要求 。 关键词:混凝土双 曲拱坝;抗震设计 ;天花板水 电站 As e i s mi c De s i g n
2、 f o r Ti a n h u a b a n RCC Ar c h Da n l L i n J i a n y o n g , S u Ya n , Zh o u F e i p i n g , Ya n g Z i q i a n g ( H y d r o C h i n a B e i j i n g E n g i n e e r i n g C o r p o r a t i o n , B e i j i n g 1 0 0 0 2 4 , C h i n a ) Ab s t r a c t : T h e T i a n h u a b a n R CC Ar c h
3、Da m i s t h i n n e r , t h e s h a p e a n d s t r u c t u r e i s mo r e c o mp l e x a n d t h e d i s c h a r g e s t ruc t u r e h a s a l o n g e r o v e r h a n g i n g s t r u c t u r e B a s e d o n the r e s u l t s o f s e i s mi c s t u d i e s , t h e d a m s t ruc t u r e i s i mp r o
4、 v e d ,the s t i ff n e s s o f we a k p a r t s i s s t r e n g t he ne d a n d t he s t ruc t u r a l i n t e g r i t y o f d a m i s e n ha n c e d The o v e r a s t r e ng th,s t i ffn e s s a n d s t a b i l i ty o f da m me e t t h e r e q u i r e me n ts o f a s e i s mi c de s i g n Ke y W
5、o r d s : c o n c r e t e d o u b l e - c u r v a t u r e a r c h d a m; a s e i s mi c d e s i g n ; T i anh u a b a n Hy d r o p o we r S t a t i o n 中圈 分类号 : T V 6 4 2 4 2 ;T U 3 5 2 1 ( 2 7 4 ) 文献标识码: A 文章编号 : 0 5 5 9 - 9 3 4 2 ( 2 0 1 1 ) o 6 - o o 5 2 - o 2 天 花 板 水 电 站 为 三 等 中 型 工 程 ,拦 河 坝 及 泄
6、 洪 建 筑 物 等 主 要 建 筑 物 为 3级 建 筑 物 。 其 中 ,拦 河 坝 为 碾 压 混 凝 土 双 曲 拱 坝 ,最 大 坝 高 1 0 7 0 m,坝 轴 线 长 1 5 9 8 7 m,拱 冠 梁 顶 宽 6 0 0 5 m,拱 坝 最 大 中 心 角 9 3 3 o拱 冠 梁 底 宽 2 2 6 4 3 m ,拱 端 最 大 厚 度 2 4 0 8 6 m,厚高 比 0 2 1 2。泄洪 建筑 物 由相间布 置 的 3个 表孔 、2个 中孔 组成 ,正对 主河床 ,集 中布置 于 坝体 中部 ,坝后 仅设 混凝 土短护坦 。 工 程 区 的 地 震 基 本 烈 度 为
7、度 , 电 站 设 计 烈 度 为 7度 ,工 程 抗 震 设 防 类 别 为 丙 类 。 5 0年 超 越 概 率 l 0 的 地震 动参 数 为 0 1 4 3 g,5 0年 超越 概率 5 的 地震动 参数为 0 1 7 7 g 。 1 抗震性能研究 1 1 研 究方法 本 电 站 拦 河 坝 为 1 0 0 m 级 高 坝 ,坝 身 设 有 集 中 布 置 的 泄 洪 排 沙 建 筑 物 ,体 形 结 构 较 为 复 杂 。 施 工 详 图阶 段 ,根 据拦 河 坝实 际 开挖 及 体 形 调 整 情 况 , 再 次 进 行 了 防 震 抗 震 分 析 的 专 题 研 究 工 作 。
8、采 用 了 如 下 两 种 研 究 方 法 : ( 1 ) 拱 梁 分 载 法 。 可 研 阶 段 采 用 拱 坝 体 形 优 化 圄W a t e r P o w e r V o 1 3 7 N o 6 系 统 程 序( ADAS O) 进 行 了 五 向调 整 的 拱 梁 分 载 法 坝 体 应 力 分 析 计 算 和 坝 体 体 形 优 化 设 计 工 作 ; 施 工 详 图 阶段 根 据 坝 基 岩 体 质 量 分 类 的 变 化 情 况 及 其 拱 坝体 形 的局 部 的调 整 ,采用 AD AS O 程序 重新 进 行 了拱 梁分 载法 的坝体 应 力分 析计 算 ,并 对设 计地
9、 震 工 况 时 坝 体 应 力 状 态 进 行 了 复 核 。 ( 2 )有 限元法 坝体 动力分 析 。 对 坝体 进行 整 体 三 维 弹 性 有 限元 动 力 分 析 ,研 究 拱 坝 的 动 力 特 性 。 采 用 振 型 分 解 反 应 谱 理 论 计 算 方 法 进 行 拱 坝 结 构 抗 震 计算 ,分析 拱坝 的动位 移和 动应力 。 基 于非线 性 动 力 分析 软 件 ,考虑 无 限 地 基 辐射 阻 尼 的影 响 , 边 界采 用等 效 三维 一致 粘 弹性 边界 ,按 横 缝接 触算 法 及 时 程 分 析 方 法 ,对 拱 坝 进 行 三 维 非 线 性 地 震 反
10、 应 分 析 ,研 究 分 缝 拱 坝 在 7度 地 震 时 的地 震 响 应 。 1 - 2计 算工况 根 据 水 电 工 程 地 震 设 防 要 遵 循“ 确 保 安 全 。 留 有 裕 度 ” 的原 则 , 天 花 板 水 电 站 拱 坝 在 抗 震 复 核 时 , 收稿 日期 :2 0 1 1 - 0 4 0 7 作者简介 :林健勇( 1 9 6 6 一 ) ,女 ,吉林长春人 ,高级工程师,从 事水利水 电工程水工专业设计工作 第 3 7卷第 6期 林腱勇 , 等 : 天花板碾压混凝土双曲拱坝抗 震设计 按 5 0年 超 越 概 率 1 0 的 地 震 动 参 数 做 为 设 计 地
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