FLAC3D在土石坝地震反应分析中的应用

杨 星 ， 余 挺 ， 杨 贵

（1.河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏 南京 210098；2.河海大学岩土工程科学研究所，江苏 南京 210098；3.中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川 成都 610072）

0 引言

目前，土石坝地震反应分析普遍采用的拟静力法无法反映坝体的动力特性、变形特性、输入地震波的频率及持续时间等特性，且得到的最小安全系数不能定量地反映大坝的抗震安全度。基于等价粘弹性模型的等效线性分析的有限单元法在参数确定和工程应用方面积累了较丰富的经验，得到了广泛应用。然而，该方法的缺点是加荷和卸荷的模量相同，不能直接计算土体在周期荷载作用下的永久变形；所用割线模量在小应变时与非线性切线模量相近，但在大应变时两者相差很大，偏于不安全；塑性屈服模拟不合理以及不能计算大变形。FLAC3D(Fast Lagrangian Analysis of Continua)有限差分程序采用完全非线性动力分析方法，可以遵循任何指定的非线性本构模型；可以直接计算永久变形；可以分析岩土体在动力荷载作用下发生的大变形，具有强大的后处理能力等[1]。

本文利用FLAC3D动力弹塑性模型对土石坝进行了地震反应分析，着重讨论了用FLAC3D进行土石坝地震反应分析时地震波滤波和基线校正、动力边界条件设置、瑞利阻尼参数确定等关键问题，并用FISH语言实现了坝体初始剪切模量和体积模量随平均主应力的非线性变化。在此基础上，对土石坝进行了地震反应分析，为利用FLAC3D进行土石坝地震反应分析提供了范例。……