确定性地震动空间差异对重力坝地震响应影响研究

何卫平，熊 堃，卢晓春

（1.三峡大学 湖北省水电工程施工与管理重点实验室，湖北 宜昌 443002；2.长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北 武汉 430010；3.三峡大学 水利与环境学院，湖北 宜昌 443002）

1 研究背景

我国西南地区高坝密集，地震风险高。自2008年汶川地震以来，在西南地区发生的震级不低于7.0 的地震有2010年青海玉树地震、2013年四川芦山地震、2017年四川九寨沟地震等。强震不仅造成人员伤亡和经济损失，也严重威胁高坝安全［1］。研究高坝在强震作用下的地震响应，评估高坝的抗震安全度是保障工程安全运行须解决的关键问题之一［2］。随着实测地震记录资料的积累，强震引起的场址地震动存在空间差异逐渐成为共识［3］，在高坝等大跨度结构的地震响应分析中考虑输入地震动的空间差异成为发展趋势。

目前，空间差异地震动场主要见于地震工程学中的地震动输入模型和强震地震动场等研究领域。在地震动输入模型中，波动输入模型和自由场输入模型在完成地震动输入时须首先构建空间差异地震动场。波动输入模型通常结合垂直或倾斜入射假定，依据传播效应将地震运动转化为人工边界上的等效荷载［4］。波动输入模型被广泛用于大坝地震响应分析，杜修力等［5］、岑威钧等［6］、姚虞等［7］分别采用波动输入模型研究非一致运动作用下的大坝地震响应。自由场输入模型通常依据实测地震记录的插值或外推获得空间差异地面运动，进而将空间差异运动转化为作用在模型中结构-地基接触面上的节点力完成非一致地震动输入。……