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在2008年汶川地震以及日本福岛核事故之后,国内以及国际上对于核电、水工结构等重大工程结构的抗震性能、极限承载能力等方面日益重视。在研究领域,以坝基动力相互作用、时域非线性分析作为主要研究内容;在设计阶段,规范上建议主要以材料力学法、振型分解反应谱法作为主要研究对象。本文结合设计阶段所应用的两种方法,针对其改进的SRSS法以及其影响研究进行了主要工作。(1)混凝土重力坝抗震设计分析过程中,材料力学法为规范上建议的主要方法。材料力学法主要以剪切梁模型来进行设计,某种意义上,在有限元领域中同样存在梁单元模型,即欧拉梁和铁木辛柯梁。欧拉梁主要承受弯矩作用,符合平截面假定,而铁木辛柯梁主要承受剪切力作用,不符合平截面假定。本文采用重力坝有限元梁杆体系模型对重力坝进行模拟,其应用可以直接在ANSYS上实现。结合前人建议的重力坝模型的选取,针对不同的地基模型探索对于上部重力坝结构的影响。(2)振型分解反应谱法是水工抗震规范建议的首要选择的方法。针对重力坝而言,轴力N和弯矩M是其主要关心的内力。规范上建议重力坝抗震分析采用SRSS、CQC法进行计算,而这两种方法均存在明显的缺陷,如不能考虑N、M同时发生的可能性,此类计算可能会高估应力结果,影响评价。本文应用A.K.GUPTA等相关学者提出的基于振型分解反应谱框架内的的内力极值包络圆方法,基于重力坝有限元梁杆体系模型,探索其动力响应。(3)在获得了极值包络圆连续方程的基础上,针对极值包络圆上的无限多个内力点,如何将其应用于设计阶段,则需要对其进行数值离散,因此本文深入探讨了一种虚拟模态法。在保证精度的情况下,有效降低了计算量。(4)新修订的规范对水平向和竖直向地震动明确建议进行平方和开根号组合,取消了原规范中的愈合系数。基于极值包络圆法,本文深入探讨了此类方法对多向地震输入条件下对重力坝动力响应的影响。通过本文的研究,采用重力坝梁杆模型可以有效的实现和材料力学法频率、振型的基本对应,是一种有效的模型,并且易于在ANSYS上实现,并给出了实现算法。极值包络圆方法可以有效的考虑不同内力之间同时发生的可能性,并且对比SRSS而言,其幅值可以有效的降低。对于更加准确的分析坝体的抗震设计的内力,具有重要的意义,本文进行了一定的探索。