【摘要】：汶川地震后相關(guān)部門結(jié)合震害調(diào)研和抗震經(jīng)驗(yàn)對(duì)水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行了修編,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜曲線下降段指數(shù)由0.9調(diào)整為0.6,場地類別及其相關(guān)的反應(yīng)譜特征周期有所調(diào)整。根據(jù)新老抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的不同規(guī)定,對(duì)我國西南某水電站進(jìn)水塔進(jìn)行增量動(dòng)力分析,研究比較新老標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜特性的變化對(duì)進(jìn)水塔增量動(dòng)力分析結(jié)果的影響。研究表明,根據(jù)舊規(guī)范DL 5073—2000,滿足最大設(shè)計(jì)地震要求的進(jìn)水塔抗震能力為0.299 g,而根據(jù)新規(guī)范NB 35047—2015,抗震能力為0.192 g,降低了35.8%。因此,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜特性的變化對(duì)進(jìn)水塔增量動(dòng)力分析結(jié)果的影響顯著。研究結(jié)果可為水工抗震規(guī)范的應(yīng)用和工程抗震設(shè)計(jì)提供有益的參考。
【圖文】：

釱�。其中�?混凝土采用基于鈍斷裂帶理論的彌散裂縫模型，鋼筋采用雙線性彈塑性模型。庫水采用勢流體單元，其中，庫水表面采用自由面邊界，庫尾和其他臨空面采用無限遠(yuǎn)邊界。建模時(shí)，考慮了塔體左右側(cè)及下游側(cè)回填混凝土。根據(jù)泄洪洞結(jié)構(gòu)布置圖，不同高程基巖的風(fēng)化程度不同，包括弱風(fēng)化砂巖夾泥巖、微風(fēng)化泥巖夾砂巖和未風(fēng)化泥巖夾砂巖，對(duì)地基進(jìn)行分層建模�；靥罨炷梁偷鼗捎�3D－solid單元，并采用線彈性本構(gòu)模型模擬。坐標(biāo)系選取:X軸為垂直水流方向，Y軸為順?biāo)鞣较�，Z軸為豎直向上。整體三維有限元模型如圖1所示。表1動(dòng)態(tài)材料參數(shù)項(xiàng)目密度/kg·m－3泊松比彈性模量/GPa抗壓強(qiáng)度/MPa抗拉強(qiáng)度/MPaDL5073—2000NB35047—2015DL5073—2000NB35047—2015DL5073—2000NB35047—2015混凝土C3024000.16739.045.026.024.02.62.4C2524000.16736.442.022.120.42.212.04C2024000.16733.1538.25C1524000.16728.6033.0鋼筋78400.30210313.4MPa(屈服極限)，ET=0.005E地基地基層125000.2653.0地基層225000.2655.0地基層326000.2407.5庫水10002.2(體積模量)圖1整體有限元模型模型中不同規(guī)范所規(guī)定各部位的動(dòng)態(tài)材料參數(shù)如表1所列。啟閉機(jī)房和高程860m以上塔身結(jié)構(gòu)為C25混凝土，高程860m以下塔身結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)為C30混凝土，基礎(chǔ)內(nèi)部回填C20混凝土，基礎(chǔ)外部回填C15混凝土。計(jì)算時(shí)，先對(duì)模型進(jìn)行靜力分析，以此為初始條件，進(jìn)行重啟動(dòng)，繼續(xù)動(dòng)力分析。動(dòng)力分析時(shí)采用Rayleigh阻尼。2.2進(jìn)水塔的增量動(dòng)力分析根據(jù)規(guī)范DL5073—2000和NB35057—2015中的不同規(guī)定，該工程的地震動(dòng)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜如圖2所示。根據(jù)規(guī)范DL5073—2000設(shè)計(jì)反應(yīng)譜，在美國太平洋地震研究中心數(shù)據(jù)庫(PEER－NGA)?

地基層125000.2653.0地基層225000.2655.0地基層326000.2407.5庫水10002.2(體積模量)圖1整體有限元模型模型中不同規(guī)范所規(guī)定各部位的動(dòng)態(tài)材料參數(shù)如表1所列。啟閉機(jī)房和高程860m以上塔身結(jié)構(gòu)為C25混凝土，高程860m以下塔身結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)為C30混凝土，基礎(chǔ)內(nèi)部回填C20混凝土，基礎(chǔ)外部回填C15混凝土。計(jì)算時(shí)，先對(duì)模型進(jìn)行靜力分析，以此為初始條件，進(jìn)行重啟動(dòng)，繼續(xù)動(dòng)力分析。動(dòng)力分析時(shí)采用Rayleigh阻尼。2.2進(jìn)水塔的增量動(dòng)力分析根據(jù)規(guī)范DL5073—2000和NB35057—2015中的不同規(guī)定，該工程的地震動(dòng)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜如圖2所示。根據(jù)規(guī)范DL5073—2000設(shè)計(jì)反應(yīng)譜，在美國太平洋地震研究中心數(shù)據(jù)庫(PEER－NGA)中選取了12條與本工程場地特性及設(shè)計(jì)反應(yīng)譜匹配較好的實(shí)測地震動(dòng)記錄。另外增加了兩條地震波，一是根據(jù)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜擬合的人工地震波，一是經(jīng)典的KOYNA地震記錄［12］。根據(jù)規(guī)范NB35057—2015設(shè)計(jì)反應(yīng)譜在PEER－NGA中選取14條實(shí)測地震動(dòng)記錄。本文選取的地震記錄反應(yīng)譜與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的對(duì)比如圖3所示。圖2本工程新老規(guī)范設(shè)計(jì)反應(yīng)譜對(duì)比首先對(duì)每條地震記錄按照比例法［13］進(jìn)行調(diào)幅。調(diào)幅后地震記錄的地面峰值加速度(PGA)逐漸增加，分別為0.1g，，0.2g，…，1.0g。對(duì)模型輸入峰值加速度逐級(jí)遞增的順流向和垂直流向加速度時(shí)程，進(jìn)行非線性動(dòng)力分析，直至計(jì)算不收斂。經(jīng)過以上方案的計(jì)算，得到圖4所示的進(jìn)水塔各關(guān)鍵部位的IDA曲線簇。圖4中，每一條IDA曲線都是工程結(jié)構(gòu)抗震性能在特定地震動(dòng)下的一次確定性響應(yīng)。本文主要針對(duì)86
【作者單位】： 河海大學(xué)水利水電學(xué)院;水利部建設(shè)管理與質(zhì)量安全中心;
【基金】：長江科學(xué)院開放研究基金資助項(xiàng)目(CKWV2015215/KY) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51709090) 江蘇省自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(BK20170884)
【分類號(hào)】：TV312

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本文編號(hào)：2550189