›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (5): 1479-1484.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

基于变形的土石坝地震风险分析

王笃波1, 2,刘汉龙1,于 陶1   

  1. 1.河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京 210098;2.华北水利水电学院 资源与环境学院,郑州 450045
  • 收稿日期:2011-04-07 出版日期:2012-05-10 发布日期:2012-05-14
  • 作者简介:王笃波,男,1979年生,博士研究生,讲师,主要从事土石坝风险分析方面的研究工作
  • 基金资助:

    国家杰出青年科学基金(No. 50825901); 水利部公益性行业专项经费项目(No. 200801014);河南省教育厅自然科学研究计划项目 (No. 2010A570004)。

Seismic risk analysis of earth-rock dam based on deformation

WANG Du-bo1, 2, LIU Han-long1, YU Tao1   

  1. 1. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. School of Resources & Environment, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou 450045, China
  • Received:2011-04-07 Online:2012-05-10 Published:2012-05-14

摘要: 土石坝抗震安全的设计一般立足于预防结构的倒塌,如何使土石坝结构地震破损控制在可接受的风险水平是一个值得研究的重要课题。应用地震风险分析理论,建立了土石坝地震风险分析方法,包括地震危险性分析、地震易损性分析和地震灾害损失评估3个方面。在场地地震危险性分析基础上,将基于性能的抗震设计思想应用于土石坝结构地震易损性分析中,以土石坝坝顶相对沉陷为评价指标,划分土石坝震损等级,最后结合地震经济损失分析,建立了土石坝地震风险计算模型,在技术和经济上对土石坝地震破损风险进行分析计算。以某高土石坝为例,用该模型对大坝的震害和经济损失进行了预测分析,其结论可为土石坝安全评价及投资决策等提供依据。

关键词: 土石坝, 变形, 基于性能的抗震设计, 地震易损性, 风险分析

Abstract: The seismic safety design of an earth-rock dam usually focuses on how to prevent its structure from collapsing, which makes the issue about how to control the structural damage of an earth-rock dam within an acceptable risk level, an important topic worth researching in the field of geotechnical engineering. By applying the theory of seismic risk analysis to practice, this paper witnesses the establishment of a method of seismic risk analysis particularly designed for earth-rock dams. The method explores the seismic risk from three aspects: the seismic hazard analysis, the seismic fragility analysis and the seismic loss assessment. On the basis of the site seismic risk analysis, the ideology of performance-based seismic design is successfully realized in the seismic fragility analysis of an earth-rock dam. The seismic damage level for an earth-rock dam is classified according to the specific condition of the relative settlement of the dam crest which serves as an evaluation index. Finally, with the help of seismic economic losses analysis, a seismic risk model for earth-rock dams is established, which can be used for evaluating the seismic damage risk of an earth-rock dam in terms of technology and economy. This paper also takes a high earth-rock dam for example to analyze and predict its seismic damages and economic losses in an earthquake, using the proposed model. The conclusion of such analysis and prediction can provide a valuable reference for safety evaluations of earth-rock dams and investment decisions, especially when an earth-rock dam is located in an area endangered by possible earthquakes.

Key words: earth-rock dam, deformation, performance-based seismic design, seismic fragility, risk analysis

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[1] 宋义敏, 张 悦, 许海亮, 王亚飞, 贺志杰. 基于非均匀特征的岩石蠕滑与黏滑变形演化研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 363-371.
[2] 王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩 影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
[3] 王忠凯, 徐光黎. 盾构掘进、离开施工阶段对地表变形的 影响范围及量化预测[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 285-294.
[4] 李志成, 冯先导, 沈立龙, . 沉管隧道含垄沟卵石垫层变形特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 189-194.
[5] 翟明磊, 郭保华, 王辰霖, 焦峰, . 法向卸荷下贯通裂隙岩样压剪破坏特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 217-223.
[6] 张治国, 李胜楠, 张成平, 王志伟, . 考虑地下水位升降影响的盾构施工诱发地层 变形和衬砌响应分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 281-296.
[7] 刘祖强, 罗红明, 郑敏, 施云江, . 南水北调渠坡膨胀土胀缩特性及变形模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 409-414.
[8] 王川婴, 王益腾, 韩增强, 汪进超, 邹先坚, 胡胜, . 基于钻孔形态分析的地应力测量方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 549-556.
[9] 介玉新, 张延亿, 杨光华, . 土石料湿化变形计算方法探讨[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 11-20.
[10] 侯公羽, 荆浩勇, 梁金平, 张广东, 谭金鑫, 张永康, 杨希, . 不同卸荷速率下矩形巷道变形及 声发射特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3309-3318.
[11] 雷江, 陈卫忠, 李翻翻, 于洪丹, 马永尚, 谢华东, 王富刚, . 引红济石引水隧洞围岩力学特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3435-3446.
[12] 张宜虎, 邬爱清, 周火明, 王帅, 罗荣, 范雷. 悬索桥隧道锚承载能力和变形特征研究综述[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3576-3584.
[13] 李悄, 孟繁增, 牛远志. 压重顶进框构下穿高铁引起桥墩变形及控制技术[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3618-3624.
[14] 陈卫忠, 田 云, 王学海, 田洪铭, 曹怀轩, 谢华东, . 基于修正[BQ]值的软岩隧道挤压变形预测[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3125-3134.
[15] 邓茂林, 易庆林, 韩蓓, 周剑, 李卓骏, 张富灵, . 长江三峡库区木鱼包滑坡地表变形规律分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3145-3152.
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[1] 李加贵,陈正汉,黄雪峰,李 佳. 原状非饱和Q3黄土的土压力原位测试和强度特性研究[J]. , 2010, 31(2): 433 -440 .
[2] 胡明鉴,汪 稔,陈中学,王志兵. 泥石流启动过程PFC数值模拟[J]. , 2010, 31(S1): 394 -397 .
[3] 张建新,刘双菊,周嘉宾. 逆作基坑开挖卸荷对工程结构的影响分析[J]. , 2010, 31(S2): 218 -223 .
[4] 薛云亮,李庶林,林 峰,徐宏斌. 考虑损伤阀值影响的钢纤维混凝土损伤本构模型研究[J]. , 2009, 30(7): 1987 -1992 .
[5] 李国玉,喻文兵,马 巍,齐吉琳,金会军,盛 煜. 甘肃省公路沿线典型地段含盐量对冻胀盐胀特性影响的试验研究[J]. , 2009, 30(8): 2276 -2280 .
[6] 张军辉. 不同软基处理方式下高速公路加宽工程变形特性分析[J]. , 2011, 32(4): 1216 -1222 .
[7] 王亮清,P.H.S.W. Kulatilake,唐辉明,梁 烨,吴 琼. 双临空面岩质边坡滑动与倾倒破坏的运动学分析[J]. , 2011, 32(S1): 72 -77 .
[8] 李 旭,张利民,敖国栋. 失水过程孔隙结构、孔隙比、含水率变化规律[J]. , 2011, 32(S1): 100 -105 .
[9] 邓安福,郑 冰,曾祥勇. 建筑边距对岩坡地基及上部结构影响数值分析[J]. , 2009, 30(S2): 555 -559 .
[10] 姜世平 ,芮筱亭 ,洪 俊 ,戎 保 ,刘志军. 散粒体系统动力学仿真[J]. , 2011, 32(8): 2529 -2532 .