不同材料非线性组合对重力坝抗震能力的影响

刘 智，赵兰浩，刘勋楠，胡国平，周清勇

（1.江西省水利科学研究院，南昌 330029；2.河海大学 水利水电学院，南京 210098）

重力坝工程库水-坝体-地基作为一个整体系统在地震过程中的存在强烈的相互作用，各类非线性行为的耦合机制异常复杂，给我国西南强震地区的重力坝抗震设计提出了严峻挑战。因此，围绕无限地基辐射阻尼效应、库水-坝体动力相互作用、坝体混凝土劣化破坏以及抗震钢筋-混凝土耦合作用等非线性行为的动力响应分析是近几十年来我国重力坝抗震安全研究的主要内容，学者们开展了大量的研究工作并取得了较大的研究进展[1]。

当前重力坝结构抗震性能研究中，针对坝体混凝土损伤开裂的材料非线性和局部配筋后钢筋混凝土相互作用的研究成果已经十分丰富[2-9]，但仍存在一些不足。循环荷载下混凝土材料表现出明显的滞回现象，传统损伤模型通常将软化段滞回效应简化为线性表达，这种通过线性形式描述非线性现象的假定无法完整反映材料损伤积累过程，滞后的损伤积累无法及时反馈劣化部位的应力转移，势必将影响后续的仿真结果。地震荷载下的钢筋混凝土相互作用同样存在滞回现象，循环往复的荷载特性使得钢筋对混凝土的刚度贡献并不是一成不变的，传统抗震分析中采用的分布式模型和嵌入式模型假设钢筋与混凝土之间不产生相对滑移，因此无法精准描述两者之间黏结滑移性能的变化过程，从而无法反映黏结性能变化对整体结构或局部构件承载能力和裂缝发展的影响。……