水电站大坝抗震防震研究

水电站大坝抗震防震研究

　　水电站大坝抗震防震研究：DK水电站位于云南省的西南部，处在腾冲—龙陵和耿马—澜沧次级地震活动带上，其周边经常发生地震，所以对其进行在设计中必须考虑地震因素的影响，对其进行抗震防震研究。　　关键字：地震烈度抗滑稳定分析抗剪断坝踵坝趾敏感性分析　　Abstract:inyunnanprovinceislocatedinthesouthented-andgengma-LanCangsubprimeseismicactivityonitsneighboringearthquakesoccurfrequently,sothedesignmustbeconsideredintheearthquakefactors,theearthquakeseismicresearch.　　Keyicintensityofslidingstabilityanalysisofshearbrokendamheeldamtoesensitivityanalysis　　　　　　：U452.28：A：　　1、大坝基本资料n　　拦河坝最大坝高68.4m，总库容5324.2万m3，电站装机容量120M，坝顶长度293m，共分13个坝段，由左岸非溢流坝段即1#~4#坝段、溢流表孔坝段即5#~6#坝段、溢流冲沙底孔坝段即6#坝段、发电取水坝段即7#~9#坝段、右岸非溢流坝段即10#~13#坝段组成，非溢流挡水坝段总长193.5m，溢流表孔及冲沙坝段总长47m，电站进水口坝段总长52.5m，最大坝高位于4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#坝段。　　溢流表孔共3孔，布置在第5#、6#坝段，5#坝段宽24.0m，堰顶高程1008.80m，单孔尺寸宽×高＝7.8m×10.2m，溢流总净宽3×7.8=23.4m。　　冲沙底孔共1孔，布置在第6#坝段，坝段宽23.0m，进口高程为970.00m，孔身尺寸宽×高＝6m×6.3m。　　发电取水坝段位于右岸第7#、8#、9#坝段内，每个坝段宽17.5m，主要由进口拦污栅、闸门井段、压力钢管段等组成。设三个取水口，取水口底板高程995.00m。闸门井段内依次设有平板检修门，孔口尺寸5.0m×7.1m；平板事故快速闸门，闸门孔口尺寸5.0m×5.8m。事故门后接C20钢筋混凝土方变圆段，顶部设1Ф1000mm通气孔。渐变段后为压力钢管。　　2、地震参数选择　　根据中华人民共和国国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001），工程区位于地震动峰值加速度0.30g、地震动反应谱特征周期0.30s的范围边缘地带。n　　工程场地地震动参数建议值：地震动峰值加速度50年超越概率10%为0.24g，5%为0.30g，场地基岩地震动反应谱特征周期为0.30s。　　当涉及地基处理﹑构造措施或其他防震减灾措施时，场地的地震基本烈度可按Ⅷ度考虑。　　3、抗震计算分析和评价　　3.1、抗震计算表达式　　根据《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073—2000）水工建筑物抗震强度按承载能力极限状态进行设计，表达式如下：　　γ0ψS（γGGk，γk，γEEk，ak）≤R(fk/γm，ak）/γd　　式中，γ0—结构重要性系数　　ψ—设计状况系数，地震情况为0.85　　S（*）—结构的作用效应函数　　γG—永久作用的分项系数　　Gk—永久作用的标准值n　　γQ—可变作用的分项系数　　Qk—可变作用的标准值　　γE—地震作用的分项系数，为1.0　　Ek—地震作用的代表值　　ak—几何参数的标准值　　γd—承载能力极限状态的结构系数　　R（*）—结构的抗力函数　　fk—材料性能的标准值　　γm—材料性能的分项系数　　3.2、混凝土重力坝抗震分析　　DK水电站大坝为碾压混凝土重力坝，最大坝高68.4m。大坝工程抗震设防类别为丙类，设计采用拟静力法法进行地震作用效应计算。　　3.2.1、坝体与坝基接触面抗滑稳定分析及坝踵、趾应力分析　　荷载组合考虑正常蓄水位工况荷载地震作用情况。n　　采用基准期50年超越概率10%的地震动参数作为设计地震参数，即地震水平向设计地震加速度代表值ah=0.24g。　　地震工况下(水平向设计地震加速度代表值（ah=0.24g）的坝基面抗滑稳定和坝踵、坝趾应力分析分用电力版《混凝土重力坝设计规范》（DL5108-1999）进行计算，计算公式及结果如下：　　坝趾、坝踵垂直应力计算公式按规范推荐的公式计算，见下式：　　坝趾抗压强度承载能力极限状态：　　作用效应函数S（.）=　　抗压强度极限状态抗力函数R（.）=或R（.）=　　式中：－坝基面上全部法向作用之和，kN；　　－全部作用对坝基面形心的力矩之和，kN.m；　　－坝基面的面积，㎡；　　－坝基面对形心轴的惯性矩，m4；　　－坝基面形心轴到下游面的距离，m；n　　－坝体下游坡度　　－混凝土抗压强度，kPa；　　－基岩抗压强度，kPa。　　坝踵垂直应力不出现拉应力，计算公式为：　　　　式中：－坝基面形心轴到上游面的距离，m。　　坝体抗滑稳定和坝趾、坝踵垂直应力分析成果见表　　　　　　计算结果表明，在正常蓄水位工况荷载地震作用（ah=0.24g）情况下，抗滑稳定满足规范要求。坝踵垂直正应力均为压应力，未出现拉应力。坝趾压应力值小于地基允许承载力，满足规范要求。　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。n