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《埃塞俄比亞kesem土石壩動(dòng)力分析ok》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)2008年第3期2∞8Number3湖北水力發(fā)電舯BⅡWAlERHw嘧總第76期TotalNo．76文章編號：1671—3354(2008)03—0018—05埃塞俄比亞KESEM土石壩動(dòng)力分析熊美林，周偉(武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430072)摘要：采用有效應(yīng)力非線性有限元法對埃塞俄比亞Kesem粘土心墻土石壩進(jìn)行了地震反應(yīng)分析。得到該壩在地震作用下壩體的加速度反應(yīng)和應(yīng)力反應(yīng)，根據(jù)壩坡殘余變形及壩坡的動(dòng)力穩(wěn)定性等進(jìn)行了抗震評價(jià)。關(guān)鍵詞：土石壩；動(dòng)力分析；有限元法；
2、抗震安全中圖分類號：1V641．4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADynainicanalysisofKesemEmbankmentinEthiopia．ⅪONGMeiliII．ZHOUW-ei(StateKeyLaboratoryofWaterReooulv．1鼉&HydropowerEngineeringScience，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)Abstract：ThedynamicresponseoftheKesemChy．CoreEmbankmentirlEthiopi
3、aunderseismicloadactioni8investigatedwithnonlineareffective-stressICEM；themaximumseismicresponseaecelerationandstressesareacquired；inaccordancewit}ltheresidualdeformationanddynamicstabilityoftheembankmentslope，theaseismicsafetyoftheembankmentisevaluated
4、．Keywords：embankment；dynamicanalysis；finiteelementmethod(FEM)；aseismicsafety1概述埃塞俄比亞KESEM粘土心墻壩位于埃塞俄比亞Afar地區(qū)，距首都亞的斯亞貝巴(AddisAbaba)215km。該工程的主要任務(wù)是利用Awash河的支流Kesem河的流量，進(jìn)行約20000ll辭甘蔗園的灌溉。KF’5EM壩壩址區(qū)屬于地震多發(fā)的地區(qū)，最大可信地震(MCE)加速度0．39，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)地震(DBE)JJⅡ速度0．169，壩址附近還有斷層存
5、在，所以有必要對壩體的動(dòng)力特性進(jìn)行分析。該壩為粘土心墻壩，上游壩坡l：2．25，下游壩坡l：2．0，壩頂高程941．00m，最大壩高100In。粘土心墻位于壩中心，頂部高程940m，寬度4m，上下游側(cè)坡度均為l：0．25，心墻底部最大寬度約50m。心墻上游與大壩砂礫石料之間設(shè)兩層反濾層，每層水平寬度2In；下游設(shè)2層反濾層和l層過渡層，每層水平寬度2m。壩殼料采用河灘堆積的砂礫石料。對于土石壩抗震穩(wěn)定性的分析，單獨(dú)采用抗震穩(wěn)定性安全系數(shù)，并不能準(zhǔn)確地評價(jià)土石壩的動(dòng)力穩(wěn)定性。Newnm'k等采用剛塑性體
6、永久變形評價(jià)土石壩地震穩(wěn)定性的建議逐步得到了認(rèn)同。本文中采用考慮孔收稿日期：2008—03—17作者簡介：熊美林，女，碩士研究生。18隙水壓力的有效應(yīng)力動(dòng)力非線性有限元法對埃塞俄比亞Kesem壩進(jìn)行動(dòng)力分析，得出土石壩壩坡在地震過程中的穩(wěn)定性安全系數(shù)和壩體永久變形。根據(jù)這二者的情況來分析大壩的抗震安全性。2有限元?jiǎng)恿Ψ治?．1動(dòng)力計(jì)算本構(gòu)模型本文中采用目前土石壩地震動(dòng)力響應(yīng)非線性分析中常用的等價(jià)線性法。等價(jià)線性法實(shí)質(zhì)上就是在彈性的迭代計(jì)算方法中考慮與應(yīng)變有關(guān)的剪切模量和阻尼系數(shù)，再求得與應(yīng)變相適應(yīng)的剪
7、切模量和阻尼系數(shù)。動(dòng)剪切模量G的確定：G=G一／(1+Y／7，)(1)式中IG=r／7；yr．rult／G一；G一為最大動(dòng)剪切模量；7為動(dòng)剪應(yīng)變幅值；f為動(dòng)剪應(yīng)力幅值；Z'uh為最終應(yīng)力幅值，相當(dāng)于y一∞時(shí)的r值。這樣動(dòng)剪切模量G最終由兩個(gè)參數(shù)G一和y，確定，這兩個(gè)參數(shù)與土體所受的初始平均靜應(yīng)力盯：有關(guān)，如式(2)和式(3)所示。最大動(dòng)剪模量G一：萬方數(shù)據(jù)熊美林等：埃塞俄比亞KESEM土石壩動(dòng)力分析2008年5月G。=k1．Pa．(仃：／幾)o。5(2)將大氣壓的值代人式(2)計(jì)算得式G。=磁．(口二
8、)仉5，其中，＆=220砭一，得到式：G呲=220砭一(口：)o～?？诙槠骄行е鲬?yīng)力，c一，叮：，Pa采用同一量綱(kPa)；kl，砭一為系數(shù)，其值可由試驗(yàn)結(jié)果確定。以=k2．Pa．(d／P口)“(3)其中：k2，n由試驗(yàn)參數(shù)確定。動(dòng)阻尼比A：．：【=(2kl／兀)．(1一G／G～)(4)當(dāng)G=0時(shí)，A為最大，A一=2kl／丌，由試驗(yàn)確定。2．2穩(wěn)定計(jì)算的有限元?jiǎng)恿Ψㄟ\(yùn)用有限元法計(jì)算壩坡的靜應(yīng)力和每一瞬時(shí)的動(dòng)應(yīng)力，可利用其成果分析壩坡的穩(wěn)定性。作用于
