论文部分内容阅读
地震是引起重力坝破坏的主要灾害之一,故开展其抗震安全研究是十分必要的。地震易损性分析可以预测不同水平地震作用下重力坝发生破损的概率,可为坝体结构抗震安全评价、损失估计和抗震减灾策略提供依据。本文针对重力坝地震易损性分析中存在的抗力指标参数敏感性大且难以获取、震害等级划分难以定量等问题,选取重力坝损伤和位移为抗力指标,确定了相应的震害等级划分标准,结合SAC-FEMA(美国联邦紧急事务管理局方法)超越概论分析法,建立了基于损伤和位移的重力坝地震易损性分析方法,主要研究内容如下:(1)考虑了能量耗散、裂缝开裂路径比及开裂位置的影响,建立了基于损伤指数的重力坝地震易损性分析方法。首先,考虑到能量耗散、裂缝开裂路径比及开裂位置对重力坝损伤的重要影响,将这些因素引入到整体损伤指数加权分析中,选取相应的整体损伤指数作为抗力指标,通过揭示抗力指标与破坏形态之间的对应关系,同时参考已有损伤震害等级定级方法,提出了五级划分标准及性能水准;然后,采用非线性动力时程分析得到重力坝的地震损伤响应,结合SAC-FEMA的易损性概率分析方法,建立了基于损伤的重力坝地震易损性分析方法。(2)选取坝顶和坝颈顺河向位移作为抗力指标,建立了基于位移的重力坝地震易损性分析方法。首先,对比研究了现有重力坝易损性抗力指标的优缺点,选取坝顶和坝颈顺河向位移作为抗力指标,通过揭示抗力指标与破坏形态及整体损伤指数之间的对应关系,提出了震害等级的五级划分标准及性能水准;然后,采用非线性动力时程分析得到重力坝的地震位移响应,结合SAC-FEMA的易损性概率分析方法,建立了基于位移的重力坝地震易损性分析模型,可计算重力坝在不同强度地震作用下发生各级震害的概率,为重力坝地震灾害预测和灾害风险分析提供初步评价的理论依据。(3)对比分析了地震动参数(地震峰值加速度)PGA和(地震动输入谱加速度)Sa与结构地震响应的相关性、有效性,建议选择Sa作为重力坝地震易损性分析中的地震动参数。在基于损伤和位移的重力坝易损性分析中,以相关性参数ζ=ζ=βDIM/b为依据进行对比分析,表明Sa与重力坝地震响应的相关系高于PGA的相关性,由此建议在重力坝地震易损性分析中选取Sa作为地震动参数。