某水电站堰闸段闸墩非线性地震反应分析

杨梅

(新疆建源工程有限公司，乌鲁木齐，830000)

闸墩是低水头的挡水兼泄水建筑物，地震作用容易造成闸墩开裂甚至倒塌，闸墩布置结构表明，闸墩体型、截面、工况、荷载、边界条件都比较复杂[1]，传统弹性力学、结构力学和材料力学等方法无法解决以上各种因素对重力坝闸墩结构安全的影响，因此，在地震作用下的结构有限元分析尤为重要[2]。闸墩分缝通常在分析中由于复杂会被忽略，通常是将闸墩认为是一个整体考虑，计算时将分缝设在堰顶，但这和实际情况会存在误差[3]。它忽略了闸墩与闸墩在地震反应下的互相作用，也就是在地震作用下，当一侧闸墩发生振动时，另一侧的闸墩会对它有阻碍或者帮助作用[4]。本文以某水电站实际工程为例，对此展开分析研究。

1 工程简介

某水电站工程枢纽主要由面板堆石坝、右岸溢洪道、泄洪洞和右岸地下电站厂房组成，以发电为主。水库总库容15.02亿m3，最大坝高211m，装机容量2200MW(4台520MW+1台120MW)，根据GB 50201-2014《防洪标准》以及DL 5180-2003《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》的规定，工程规模为I等大(1)型工程。挡水、泄水及引水发电等主要建筑物工程级别为1级，下游消能防护及永久性次要建筑物为3级。

2 计算模型

2.1 分析区域

考虑溢洪道堰闸段与地基的动力相互作用对上部结构的地震反应分析有一定影响，在地震反应分析中，以无质量地基底部均匀输入的方式考虑地基与上部结构的动力相互作用和地震动的输入。因此，在建立有限……