基于黏弹性人工边界的高重力坝动力特性分析

徐威 赵臻真 王岳 张雪才

摘 要：高重力坝地震响应分析是确保建筑物设计合理、评价其抗震特性的重要环节。从波动理论出发，基于Python语言对ABAQUS软件进行二次开发，得到黏弹性人工边界及其相应地震动的输入方法。通过无质量地基模型和有质量黏弹性人工边界地基模型的对比分析，说明采用人工边界模型在考虑地基的辐射阻尼效应后，能显著降低坝体的动力响应，在一定程度上更符合真实地基情况，而采用无质量地基模型进行坝体的抗震分析偏于保守。通过工程实例验证了本文黏弹性人工边界及其相应地震动的输入方法简单有效，易于实现，同时能保证一定的精度，适合于高混凝土重力坝抗震分析。

关键词：高重力坝;地震响应分析;黏弹性人工边界;地震动输入方法;ABAQUS二次开发

中图分类号：TV642.4;TV312

文獻标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2021.12.023

引用格式：徐威，赵臻真，王岳，等.基于黏弹性人工边界的高重力坝动力特性分析[J].人民黄河，2021，43（12）：118-122.

Abstract： The seismic response analysis of high gravity dam is an important step to ensure the reasonable design of buildings and evaluate their seismic characteristics. Based on the wave theory， the input method of viscoelastic artificial boundary and corresponding ground motion was obtained in the ABAQUS software， which was redeveloped based on Python language. Then the rationality of the method was proved by a simple example and applied to a gravity dam project. The results show that the method is simple， effective， easy to implement and it can ensure certain accuracy， which is suitable for the seismic analysis of a high concrete gravity dam.

Key words： high gravity dam; seismic response analysis; viscoelastic boundary condition; method of earthquake input; secondary development of ABAQUS

1 研究背景

随着水电事业的蓬勃发展及环保理念的日益深化，我国政府把水能资源作为能源战略和能源安全的积极发展领域，强调在贯彻全面协调、统筹兼顾、保护生态、发挥综合效益原则的基础上，实现人与自然和谐相处，促进经济社会可持续发展。大坝作为水利水电发展最重要的标志[1]，其在地震作用下的安全稳定至关重要。重力坝因其良好的受力特性及超标洪水漫顶的可靠性而被广泛采用。近年来，我国水利水电技术发展较快，高重力坝目前在我国建设多座，其中绝大部分屹立于我国西南部等高地震烈度区，由此带来的高重力坝地震安全问题必须加以重视[2]。……