論水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震研究進(jìn)展的回顧和展望
摘要:全面概述了中國(guó)水利水電科學(xué)研究院近50年來(lái)在水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震研究領(lǐng)域的主要?jiǎng)?chuàng)新性思路和成果的進(jìn)展,包括其抗震安全評(píng)價(jià)的三個(gè)相互配套的方面。在地震動(dòng)輸入方面為:大壩抗震設(shè)防水準(zhǔn)框架的制定、場(chǎng)址相關(guān)地震動(dòng)參數(shù)的合理確定、壩址地震動(dòng)輸入機(jī)制的理解。在結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)方面為:結(jié)構(gòu)抗震的動(dòng)力分析、結(jié)構(gòu)抗震的動(dòng)力模型試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)振試驗(yàn)和地震監(jiān)測(cè)、水工抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的編制和修訂。在大壩混凝土動(dòng)態(tài)抗力方面為:大壩混凝土全級(jí)配大試件動(dòng)態(tài)抗折試驗(yàn)、對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的理論探討、大壩混凝土三維動(dòng)態(tài)細(xì)觀力學(xué)分析、CT技術(shù)在混凝土動(dòng)態(tài)抗力研究中的應(yīng)用。闡述了研究群體形成的主要工作理念為:突出工程觀點(diǎn)、強(qiáng)調(diào)全面綜合評(píng)價(jià)、重視實(shí)踐檢驗(yàn)、發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。最后,提出了今后研究的展望。
關(guān)鍵詞:水工混凝土結(jié)構(gòu);抗震安全評(píng)價(jià);地震動(dòng)輸入;結(jié)構(gòu)地震響應(yīng);混凝土動(dòng)態(tài)抗力
1 研究的工程背景我國(guó)人均水資源極為短缺且時(shí)空分布又很不均勻,通過(guò)水庫(kù)大壩等水代寫論文工程建設(shè),盡可能調(diào)節(jié)利用汛期洪水,對(duì)抗旱防洪都有重大意義。我國(guó)的水能資源位居世界之首,水電作為可再生清潔能源,在我國(guó)進(jìn)入全面小康社會(huì)過(guò)程中,對(duì)改善我國(guó)以煤電為主的二次能源結(jié)構(gòu)、減輕煤電造成的巨大環(huán)境影響及資源和運(yùn)輸緊張,起到無(wú)可替代的重要作用。
因此,在充分重視生態(tài)和環(huán)境影響的前提下,積極有序的進(jìn)行水庫(kù)大壩建設(shè)是切合國(guó)情和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所急需的,特別是我國(guó)大江大河的源頭和水能資源集中在西部高山崇嶺的陡峻河谷中,地形地質(zhì)條件適宜于修建移民淹地相對(duì)較少而調(diào)節(jié)性能好的高壩大庫(kù)。
在高壩建設(shè)中,目前以混凝土壩為多,特別是我國(guó)西部在建和近期擬建的200至300m級(jí)的高壩,絕大部分取拱壩方案。我國(guó)大陸位于世界兩大地震活動(dòng)帶之間,是一個(gè)多地震國(guó)家,是世界上地震災(zāi)害最為嚴(yán)重的國(guó)家。而西部地區(qū)是我國(guó)主要地震區(qū),地震的強(qiáng)度和發(fā)震頻度都很高,近代我國(guó)82%的強(qiáng)震都發(fā)生在該地區(qū)。修建于該地區(qū)的大壩設(shè)計(jì)地震加速度(ag)都很高,地震往往成為設(shè)計(jì)中的控制工況,諸如:錦屏(H=305m,ag=0·197g),二灘(H=240m,ag=0·20g),龍羊峽(H=178m,ag=0·23g),小灣(H=292m,ag=0·308g),溪洛渡(H=273m,ag=0·321g),白鶴灘(H=275m,ag=0·325g),龍盤(H=278m,ag=0·408g),大崗山(H=210m,ag=0·557g)等,這些工程都是高拱壩。因此,水工混凝土結(jié)構(gòu)中的大壩的抗震安全一直是我國(guó)水利水電建設(shè)中的一個(gè)必須面對(duì)和急需解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,當(dāng)前特別是對(duì)高拱壩的抗震安全,尤為迫切。
2 研究的歷程在我國(guó)建國(guó)初期,水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)主要沿襲美國(guó)和前蘇聯(lián)采用的擬靜力法。1959年廣東新豐江大壩蓄水后頻發(fā)地震,需要進(jìn)行抗震加固。
當(dāng)時(shí)在黃文熙副院長(zhǎng)倡導(dǎo)下,我院在結(jié)構(gòu)材料研究所組建了抗震研究組,開(kāi)始了水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震的研究工作。“文化大革命”后1978年與土工研究所有關(guān)抗震和爆破專業(yè)合并成立抗震防護(hù)研究所,1997年該所解散,成立了專門從事水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震研究的工程抗震研究中心,研究隊(duì)伍由當(dāng)時(shí)抗震組的不足10人發(fā)展至今的20人左右。近50年來(lái),從新豐江大壩抗震加固開(kāi)始,我院先后承擔(dān)了我國(guó)各個(gè)重大工程的水工混凝土結(jié)構(gòu),特別是大壩的抗震科研任務(wù),主持和負(fù)責(zé)了國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)重大計(jì)劃項(xiàng)目及部級(jí)的重點(diǎn)項(xiàng)目。主動(dòng)積極地在我國(guó)邢臺(tái)、海城、唐山等各次大地震中及時(shí)趕赴現(xiàn)場(chǎng),對(duì)水工建筑物的震害進(jìn)行考察調(diào)研。在對(duì)工程抗震的研究實(shí)踐中,逐步形成了包括水庫(kù)地震和場(chǎng)址地震動(dòng)輸入、各類水工混凝土結(jié)構(gòu)主要是大壩的動(dòng)力分析和模型試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)振和強(qiáng)震觀測(cè)、混凝土材料動(dòng)態(tài)特性等一整套系統(tǒng)、全面的研究體系;負(fù)責(zé)主編及修訂我國(guó)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》;建立了包括國(guó)內(nèi)首臺(tái)大型三向六自由度地震模擬振動(dòng)臺(tái)、微機(jī)群高性能并行計(jì)算平臺(tái)、和籌建中的大型全級(jí)配混凝土動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備的較先進(jìn)完整的研究基地;培育了眾多碩士、博士研究生和博士后研究人員和成長(zhǎng)了一個(gè)以中青年為中堅(jiān)的較穩(wěn)定團(tuán)結(jié)的科研群體。研究成果在工程中被普遍應(yīng)用。先后獲得國(guó)家級(jí)和省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)30余項(xiàng),以及第一次全國(guó)科技大會(huì)先進(jìn)集體、建設(shè)部頒發(fā)的全國(guó)抗震工作先進(jìn)單位,近期由中國(guó)地震局、中國(guó)科學(xué)院、國(guó)防科工委、科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委聯(lián)合頒發(fā)的全國(guó)地震科技工作先進(jìn)單位。具有中國(guó)地震局頒發(fā)的甲級(jí)“建設(shè)工程地震安全性評(píng)價(jià)許可證書”。廣泛開(kāi)展了國(guó)際學(xué)術(shù)交流和協(xié)作活動(dòng),包括由美國(guó)自然科學(xué)基金委連續(xù)支持的、與國(guó)際知名學(xué)者Ray W·Clough共同就拱壩抗震進(jìn)行的長(zhǎng)達(dá)20年的中美合作研究。積極參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議,筆者在這些會(huì)上多次作特邀和主題報(bào)告,連續(xù)作為國(guó)際大壩委員會(huì)有關(guān)抗震的專委會(huì)成員近30年,近年來(lái)被選為專委會(huì)副主席迄今,參與主持和組織了首次在我國(guó)舉辦的第14屆“世界地震工程大會(huì)”中為期一天的“大壩抗震”專門分會(huì)的工作。所有這些使我院抗震研究在國(guó)內(nèi)外同行中具有一定影響。
3 研究工作的主要?jiǎng)?chuàng)新性思路及進(jìn)展水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震是涉及多種學(xué)科交叉的應(yīng)用性邊際學(xué)科,其分析依據(jù)的理論和求解方法,試驗(yàn)采用的儀器設(shè)備和測(cè)試方法,大多是在借鑒、吸收、和消化相關(guān)領(lǐng)域成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)行集成再創(chuàng)新的。
因此,首先力求對(duì)基本概念上深入理解和理清,并緊密結(jié)合本專業(yè)特點(diǎn)和要求,提出解決問(wèn)題的開(kāi)拓性思路,這是引領(lǐng)研究成果取得突破性進(jìn)展的關(guān)鍵。當(dāng)然,在思路付之實(shí)踐的過(guò)程中,總需要作艱辛的探索和在實(shí)踐檢驗(yàn)中不斷完善。鑒于工程結(jié)構(gòu)的地震安全性評(píng)價(jià)都必須包括地震動(dòng)輸入、結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力這三個(gè)不可或缺且相互配套的方面,現(xiàn)就我院在近50年來(lái)在水工混凝土結(jié)構(gòu),特別是大壩抗震研究工作中在這三個(gè)方面主要的創(chuàng)新性思路及其進(jìn)展,分別簡(jiǎn)述如下。
3·1 在地震動(dòng)輸入方面 工程的場(chǎng)址地震動(dòng)輸入是抗震安全評(píng)價(jià)的前提。
多年來(lái),在地震動(dòng)輸入方面的工作主要包括以下三個(gè)相互關(guān)連的內(nèi)容,即:大壩抗震設(shè)防水準(zhǔn)框架的制定、場(chǎng)址相關(guān)地震動(dòng)參數(shù)的確定、壩址地震動(dòng)輸入機(jī)制。
3·1·1 大壩抗震設(shè)防水準(zhǔn)框架的制定[1] 在深入了解地震部門有關(guān)規(guī)定基礎(chǔ)上,自行研發(fā)基于概率理論的地震危險(xiǎn)性分析軟件;經(jīng)分析比較國(guó)內(nèi)外有關(guān)規(guī)定導(dǎo)則后,結(jié)合我國(guó)國(guó)情和水工建筑物的特點(diǎn)和要求,建立和逐步改進(jìn)了與功能目標(biāo)相匹配的水工建筑物抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的框架體系,先后被列入由我院主編在1978年頒布的我國(guó)第一本《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》和1997年頒布的其修編版中。鑒于近期在強(qiáng)震區(qū)修建的眾多高壩大庫(kù),國(guó)內(nèi)外都尚缺乏先例,為防止其發(fā)生潰壩的嚴(yán)重地震災(zāi)變,建議在準(zhǔn)備修訂的水工抗震規(guī)范中,對(duì)重要的高壩大庫(kù),應(yīng)增加對(duì)壩址預(yù)期可能發(fā)生的最大可信地震、按不潰壩的性能目標(biāo)進(jìn)行校核的規(guī)定。我國(guó)西部重大工程存在近斷裂大震的問(wèn)題?;诟怕史ù_定的最大可信地震,由于其所依據(jù)的基礎(chǔ)資料中少有近場(chǎng)大震記錄,外延至屬于很小概率事件的最大可信地震,具有較大的不確定性。因此宜采用確定性方法求得設(shè)定地震。但現(xiàn)行確定性方法中將近斷裂大震的最大可信地震作為點(diǎn)源處理有本水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震研究進(jìn)展的回顧和展望 陳厚群僅適用于V形河谷和三心圓壩型的局限性進(jìn)行了改進(jìn)和擴(kuò)展,使之適用于多種河谷和壩型。其后又進(jìn)一步拓展至能考慮沿壩基的不均勻地震動(dòng)輸入[11]。成為當(dāng)時(shí)我國(guó)拱壩抗震設(shè)計(jì)中有限元法動(dòng)力分析的有力工具。
我國(guó)混凝土壩的抗震設(shè)計(jì)從傳統(tǒng)的、不計(jì)地震動(dòng)和結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能的擬靜力法分析,進(jìn)入到了更符合實(shí)際的動(dòng)力分析的階段。拱壩歷來(lái)被作為不規(guī)則殼體的整體結(jié)構(gòu),但隨著我國(guó)在地震區(qū)眾多高拱壩建設(shè)的發(fā)展,地震工況下的高拱向應(yīng)力值,愈益成為設(shè)計(jì)中的難題。當(dāng)時(shí)國(guó)外已開(kāi)始注意到拱壩壩體中的橫縫,在強(qiáng)震時(shí)會(huì)因不能承受拉力而反復(fù)開(kāi)合,使之不再成為整體結(jié)構(gòu),從而高拱向應(yīng)力將被顯著釋放。我們結(jié)合拉西瓦拱壩工程,在國(guó)內(nèi)首次引進(jìn)可考慮橫縫張開(kāi)的美國(guó)拱壩有限元法動(dòng)力分析程序ADAP-88,并對(duì)其中的因考慮橫縫設(shè)有鍵槽而不能滑移的假定,作了可按摩爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則滑移的改進(jìn),使之更符合有鍵槽橫縫在張開(kāi)時(shí)仍可能滑移的實(shí)際情況,在修正了其中一些差錯(cuò)后,首次實(shí)際應(yīng)用于我國(guó)拱壩工程抗震設(shè)計(jì)中[12]。
應(yīng)當(dāng)說(shuō),這對(duì)高拱壩抗震設(shè)計(jì)是具有突破意義的進(jìn)展。拱壩抗震設(shè)計(jì)也更進(jìn)一步從線性發(fā)展到非線性的動(dòng)力分析。但該方法中采用邊界彈簧處理橫縫接觸問(wèn)題,不能完全滿足接觸條件,且以動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)法迭代求解的工作量也較大。
無(wú)論是采用取伏格特(Vogt)地基系數(shù)的試載法或取無(wú)質(zhì)量地基的有限元法求解,都只能計(jì)入地基的彈性影響并作為封閉的振動(dòng)體系求解。而對(duì)于大體積的混凝土壩,隨著壩高的增大,壩體-地基-庫(kù)水間的動(dòng)力相互作用已愈顯重要,不能被忽略。大壩的結(jié)構(gòu)與地基相互作用主要體現(xiàn)在振動(dòng)能量向遠(yuǎn)域地基逸散和沿壩基地震動(dòng)輸入的不均勻性以及與之相應(yīng)的地基邊界條件和地震動(dòng)輸入機(jī)制的確定。
為此,在20世紀(jì)90年代,我們和我國(guó)學(xué)者廖振鵬院士協(xié)作,有效應(yīng)用其提出的人工透射邊界體現(xiàn)大壩地基輻射阻尼的影響[13]。同時(shí),為避免ADAP-88程序存在的諸多問(wèn)題,在和劉晶波教授協(xié)作下,應(yīng)用其提出的基于Lagrangian乘子的動(dòng)接觸理論處理接縫邊界問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上,自主研發(fā)了能同時(shí)計(jì)入各項(xiàng)更切合實(shí)際狀況的因素的、在時(shí)域內(nèi)作為波動(dòng)問(wèn)題顯式求解的、完整有效的拱壩非線性動(dòng)態(tài)分析的方法[14],其中同時(shí)考慮的因素包括:壩體-地基-庫(kù)水間的動(dòng)力相互作用、壩體和地基內(nèi)接縫開(kāi)合、近域地基內(nèi)各類地質(zhì)構(gòu)造和遠(yuǎn)域地基輻射阻尼影響,以及沿壩基地震動(dòng)的不均勻影響等。[Page]
由于不需要形成總剛矩陣和可以遞推求解,并解決了收斂和穩(wěn)定性問(wèn)題,顯著地簡(jiǎn)化了計(jì)算并提高了其效率。此外,為了考慮在拱壩應(yīng)力集中的薄弱部位的開(kāi)裂,在這些部位設(shè)置了計(jì)入材料抗拉和抗剪的強(qiáng)度的接觸縫面。這個(gè)方法和程序已在我國(guó)眾多高混凝土壩,特別是高拱壩,實(shí)際工程的抗震設(shè)計(jì)研究中被廣泛應(yīng)用,并受到國(guó)際同行的關(guān)注。
此外,為進(jìn)行比較檢驗(yàn),還開(kāi)發(fā)了國(guó)外采用的、以設(shè)置彈簧-阻尼器的邊界模擬輻射阻尼、需輸入包括邊界應(yīng)力、速度和位移的自由場(chǎng)地震動(dòng)的相應(yīng)程序[15]。庫(kù)水對(duì)混凝土壩動(dòng)態(tài)性能有重要影響。壩體-庫(kù)水流固耦合問(wèn)題的關(guān)鍵在于對(duì)庫(kù)水可壓縮性的考慮。已有研究表明,只有當(dāng)壩體的自振頻率(fd),庫(kù)水的共振頻率(fr)以及地震動(dòng)加速度的卓越頻率(fa)三者相互接近時(shí),庫(kù)水可壓縮性導(dǎo)致的共振才有實(shí)質(zhì)性的意義。當(dāng)fa>fr時(shí),由動(dòng)水壓力中的虛數(shù)分量所體現(xiàn)的能量逸散會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)減小。庫(kù)水的第1階共振頻率可由fr=C/4H求得,其中C是水中音速,H則是水庫(kù)平均深度,一般可取為最大水深的0·7倍。巖基的卓越頻率約為5Hz。因此,我們的研究認(rèn)為:對(duì)高度超過(guò)100m的拱壩,fa將大于fd、fr,加上并非剛性平坦的庫(kù)底吸能和散射效應(yīng),使庫(kù)水共振難以發(fā)生,特別對(duì)中國(guó)眾多的多泥沙河流更是如此。
實(shí)際上,在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)振試驗(yàn)和大壩地震震例中,也還從未見(jiàn)庫(kù)水共振的報(bào)導(dǎo)。所以,從工程觀點(diǎn)看,庫(kù)水可壓縮性是可以忽略的,從而庫(kù)水地震動(dòng)水壓力可以以壩面的附加質(zhì)量形式體現(xiàn)。在庫(kù)水不可壓縮的前提下,我們通過(guò)白山拱壩模型試驗(yàn),實(shí)測(cè)壩面動(dòng)水壓力和壩體滿庫(kù)頻率,驗(yàn)證了壩體和庫(kù)水流固耦合有限元模型求解的壩面動(dòng)水壓力值。進(jìn)而發(fā)現(xiàn)并提出:將按Westergaard對(duì)剛性平面壩面公式換算得的附加質(zhì)量折半,作為拱壩壩面附加質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果,無(wú)論是壩體前幾階滿庫(kù)頻率和振型或壩面動(dòng)水壓力值都能和實(shí)測(cè)及用有限元模擬庫(kù)水的結(jié)果較好符合[17]。這就使拱壩地震響應(yīng)的動(dòng)力分析簡(jiǎn)化了很多。這個(gè)建議已在我們?yōu)楹芏喙皦芜M(jìn)行的動(dòng)力分析和試驗(yàn)中得到應(yīng)用和驗(yàn)證。拱壩壩肩抗滑穩(wěn)定的校核對(duì)其抗震安全評(píng)價(jià)的首要問(wèn)題。
目前都仍把壩肩潛在滑動(dòng)巖塊作為剛體,將其與壩體分割開(kāi)來(lái),采用傳統(tǒng)的剛體極限平衡法進(jìn)行。這實(shí)際是一種不計(jì)壩體和地基動(dòng)態(tài)變形耦水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震研究進(jìn)展的回顧和展望陳厚群以期增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)凝聚力。同時(shí)十分重視和有關(guān)單位的協(xié)作和國(guó)際交流,不斷進(jìn)行了擴(kuò)大協(xié)作面的探索和努力,1990年成功爭(zhēng)取為中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)內(nèi)唯一的一個(gè)院外開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。認(rèn)真貫徹了“開(kāi)放、流動(dòng)、協(xié)作、聯(lián)合”的指導(dǎo)方針,評(píng)估結(jié)論中被建議列入國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室建設(shè)系列。
近年來(lái),進(jìn)一步遵循胡錦濤同志“產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合形成科技創(chuàng)新整體合力”的要求,通過(guò)國(guó)家級(jí)支撐項(xiàng)目、部級(jí)創(chuàng)新項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)的重點(diǎn)項(xiàng)目,緊密配合實(shí)際工程設(shè)計(jì)單位,聯(lián)合河海大學(xué)和西安理工大學(xué)的有關(guān)單位,初步形成了相對(duì)固定的“產(chǎn)、學(xué)、研”相結(jié)合的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),取得了統(tǒng)一規(guī)劃、有機(jī)協(xié)作、資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的明顯效果??梢哉f(shuō),所有重大研究成果都體現(xiàn)了集體勞動(dòng)和智慧的結(jié)晶,各類優(yōu)秀人才也都是從團(tuán)隊(duì)中脫穎而出的。
4展望和結(jié)語(yǔ)近期我國(guó)將在強(qiáng)地震區(qū)建設(shè)一系列具有300m級(jí)高拱壩的重大水電工程。對(duì)這些高拱壩工程,國(guó)內(nèi)外都既缺乏工程實(shí)踐的先例,又無(wú)遭受震害的實(shí)例。而高壩大庫(kù)一旦遭受強(qiáng)震發(fā)生嚴(yán)重破壞將導(dǎo)致不堪設(shè)想的次生災(zāi)害。在當(dāng)前科研進(jìn)展趕不于工程建設(shè)規(guī)模發(fā)展的情況下,必然存在一定風(fēng)險(xiǎn)。為此,設(shè)計(jì)人員、業(yè)主及社會(huì)都更加高度關(guān)注重大工程的抗震安全保障及嚴(yán)重地震災(zāi)變的應(yīng)對(duì)。因此,在我們回顧和認(rèn)真總結(jié)近50年來(lái)在水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震方面所取得成果的同時(shí),也深感正面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn),要使科研進(jìn)展適應(yīng)工程發(fā)展需要,還存在著較大差距,任重道遠(yuǎn)、需警鐘長(zhǎng)鳴。
首先,為應(yīng)對(duì)嚴(yán)重地震災(zāi)變,在地震動(dòng)輸入方面要解決近斷層大震的最大可信地震估計(jì)及其地震動(dòng)參數(shù)的合理確定。需要基于能反映我國(guó)板內(nèi)地震特點(diǎn)的強(qiáng)地震資料,進(jìn)一步深入研究:沿發(fā)震斷層斷裂面的破裂拓展模式、震源地震動(dòng)特性及其傳播規(guī)律、回歸位錯(cuò)、應(yīng)力降等斷裂參數(shù)與地震矩的關(guān)系式;合理考慮場(chǎng)址地形、地質(zhì)條件的影響;探求主、余震的時(shí)空和強(qiáng)度規(guī)律、以及確定對(duì)不同發(fā)震斷裂的最小避讓距離。
其次,在結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)方面,需要深化研究:各類結(jié)構(gòu)控制地震災(zāi)變的潰壩機(jī)理及其可定量化的性能目標(biāo);繼續(xù)改進(jìn)更能反映工程實(shí)況、損傷發(fā)展過(guò)程和率效應(yīng)的非線性動(dòng)力分析模型及其有效求解方法;大力推進(jìn)高性能并行計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用及有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件的研發(fā)和推廣;突出解決混凝土壩體系動(dòng)力模型破壞試驗(yàn)中的關(guān)鍵技術(shù);加強(qiáng)對(duì)工程抗震措施及抗震設(shè)計(jì)規(guī)范修編的研究;逐步成為全國(guó)混凝土高壩強(qiáng)震資料觀測(cè)分析研究中心。
最后,在大壩混凝土動(dòng)態(tài)抗力方面,為揭示大壩混凝土損傷演化規(guī)律,及為改進(jìn)模型和確定相應(yīng)力學(xué)參數(shù)提供依據(jù),需要對(duì)全級(jí)配大壩混凝土及其組成介質(zhì)、進(jìn)行本構(gòu)曲線全過(guò)程的試驗(yàn)研究;繼續(xù)改進(jìn)大壩‘?dāng)?shù)字混凝土’三維細(xì)觀力學(xué)動(dòng)態(tài)分析方法;深化CT圖像分析和三維動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)的研發(fā);完善三向加載大型材料試驗(yàn)裝置和其試驗(yàn)技術(shù),建立與之配套的專用工業(yè)CT裝置,以期對(duì)大壩混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)損傷破壞機(jī)理和性能的研究能有新的提升和跨越。相信在領(lǐng)導(dǎo)支持和團(tuán)隊(duì)共同努力下,一定能再接再勵(lì)迎接挑戰(zhàn),克服障礙,為重大工程的抗震安全保障及嚴(yán)重地震災(zāi)變的防止、為我院爭(zhēng)取建立國(guó)家試驗(yàn)室和建成國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。
參 考 文 獻(xiàn):
[ 1 ] 陳厚群.大壩的抗震設(shè)防水準(zhǔn)及相應(yīng)性能目標(biāo)[J].工程抗震與加固改造,2005,(12):1-6.
[ 2 ] Wang Yongxi. Multimechanism Theory of Reservoir-Induced earthquake and its application in reservoir seismic riskassessment [A]. Proceedings of the International Symposium on Reservoir-Induced Seismicity[C]. Beijing, 1995. 108-
[ 3 ] 陳厚群,郭明珠.重大工程場(chǎng)地設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)選擇[A].現(xiàn)代地震工程進(jìn)展[C].南京:東南大學(xué)出版社,2002. 25-39.
[ 4 ] 陳厚群,李敏,石玉成.基于設(shè)定地震的重大工程場(chǎng)地設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的確定方法[J].水利學(xué)報(bào),2005,36(12):1399-1404.
[ 5 ] Nakayama T, Fujiwara H, Komatsu S,Sumida N.Nonstationary response and reliability of linear systemsunder seismicloadings[A]. Schueller,Shinozuka&Yao.Structural Safety&Reliability[C].Balkema,Rotterdam,1994. 2179-2186.
[ 6 ] Kameda H, Sugito M, Asamara T. Simulated earthquake motions scaled for magnitude, distance and local soil conditions[A]. Proceedings of the 7th World Conference on Earthquake Engineering[C].1980.295-302.
[ 7 ] Zhang Cuiran, ChenHouqun, Li Min. Earthquake acceleration simulationwith statistical lawof power spectrum[J]. ActaSeismologica Sinica, 2007,(4):435-446.
(中國(guó)混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處)
編輯:
監(jiān)督:0571-85871667
投稿:news@ccement.com