某水电站大坝工程抗震安全研究

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某水电站位于云南省丽江市永胜县与大理白族自治州宾川县交界处的金沙江干流上,是金沙江水电能源基地“西电东送”的一个优质电源点。它的建设将缓解广东的缺电局面,推动滇西北的经济和社会发展,对实现“西部大开发”战略具有十分重要的意义。由于工程地处新生代活动强烈的青藏高原东缘,断裂构造十分发育,工程区外围地震活动相对较强。所以为了对该水电站大坝工程的地震安全性进行评价,对金沙江该水电站工程地震安全性和水库诱发地震进行研究就很有必要。  鉴此,本文结合该水电站大坝工程,采用中国水利水电科学院工程抗震研究中心开发的大坝抗震分析程序建立了典型坝段有限元模型,应用振型分解反应谱法对坝体结构进行静、动力分析,并且进行了坝基地基加固措施的影响性分析。本文所研究的主要内容及成果如下:  本文针对该水电站坝体的挡水和溢流段两个典型坝段,对比该坝段的抗震静、动力计算结果,分析得出:(1)大坝在坝址处会出现压应力集中,在静态分析中,坝体基本处于受压状态,坝基接触缝面未发生开裂;在动力计算中,坝体的压应力增大,且出现了较大范围的拉应力;两断面的坝锺开裂范围未达帷幕位置,处于安全范围;混凝土强度等级越高,帷幕位置越下,开裂深度和范围越小;帷幕位置的变化对坝踵开裂深度的影响较小;挡水坝段与溢流坝段的安全系数远大于1,满足极限承载要求。(2)地基断层会造成断层附近坝体局部的应力集中,溢流坝段在地震作用过程中因为断层对其坝基交界面的开裂范围影响不大,大坝总体的应力分布变化较小;两典型坝段的静动力应力值受地基断层的影响数值上略有变化,但极值位置和分布规律基本未受断层影响;挡水坝段建基面开裂状况受断层影响较大;对溢流坝段,坝基交界面开裂发生在上游侧,其延伸范围比线性地基时有所增加,可适当提高坝踵部位混凝土强度等级等措施来减小坝基交界面开裂范围;对坝基采取加固措施后,坝体在底部接近断层处应力分布与开裂状况得到了显著改善。
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