水电站地下厂房对洞室围岩地震反应的影响

张运良，郭 放

（大连理工大学建设工程学部水利工程学院，辽宁 大连 116024）

水电站地下厂房对洞室围岩地震反应的影响

张运良，郭 放

（大连理工大学建设工程学部水利工程学院，辽宁 大连 116024）

结合某抽水蓄能电站地下厂房工程，建立全机组段地下厂房与洞室群的耦合地震反应时域数值仿真模型，考虑初始地应力、分部开挖与柔性支护以及岩体的材料弹塑性，分析了厂房混凝土结构的存在对洞室围岩的地震位移、速度、加速度、塑性区等反应特征的影响。结果表明，厂房混凝土结构与围岩的相互作用对洞室围岩的地震反应影响不大，对围岩塑性区的发展起到了一定的约束作用，有利于洞室的安全。

地下洞室；厂房；地震分析；动力；仿真

0 引言

近年来，关于大型水电站地下厂房洞室群的抗震问题的研究取得了不少成果[1-3]。然而，这些研究仅以地下洞室及周边围岩为研究对象，至今尚未考虑内部厂房混凝土结构的存在产生的影响。在水电站长期服役运行期间，厂房结构与洞室围岩系统一起受到强震作用的概率要更大。由于地震时厂房下部大体积混凝土结构与围岩浇筑在一起，地震发生时它们的相互作用以及厂房结构的地震惯性力有可能对洞室围岩周边的地震动场及地震反应产生重要影响。鉴于此，本文以某抽水蓄能电站地下厂房为例，建立包括全机组段厂房与洞室群围岩的大型三维数值仿真模型，考虑初始地应力、分部开挖与锚杆及锚索支护、岩体材料非线性等因素，考察与比较厂房结构的存在对洞室围岩的地震位移、速度、加速度、塑性区等反应特征的影响，以期为更深入了解与评价洞周围岩的地震反应特点及稳定性提供参考。……