基岩与进水塔的相互作用对塔体的地震损伤影响研究

张云涛，段锡志，郭书亮，郑晓东

(1.河北省水利工程局集团有限公司，河北 石家庄 050021；2.河北工程大学水利水电学院，河北 邯郸 056038；3.重庆工贸职业技术学院，重庆 408000)

0 引 言

进水塔是引水、泄水系统的控制性水工建筑物，它的安全性对整个引水、泄水系统甚至大坝的安全都有着举足轻重的作用[1-3]。对于如此重要且条件复杂的高耸结构，很多学者在其稳定性方面开展了大量的研究[4-8]。曹伟[9]对于进水塔在强震作用下局部混凝土进入塑性阶段产生破坏，建立混凝土拉压弹塑性本构关系，考虑混凝土材料的非线性对进水塔进行非线性时程分析。陈震等[10]模拟在强震作用下进水塔内部累计损伤导致的塔体变形，引入损伤弹塑性模型，对混凝土材料非线性进行研究分析。唐青山等[11]采用有限差分法分析了回填过程混凝土和边坡的稳定性，主要考虑了回填混凝土与边坡接触面(岩-混凝土接触面)的相互作用。李骞等[1]针对地震作用下应力释放，考虑塔体线弹性材料，引入动态接触方法和弹性连接研究了局部接触非线性问题，说明了考虑局部接触非线性的必要性。但是，专家们分析高耸结构与地基岩体之间的相互作用时，该结构均按弹性材料进行分析。

塔体与岩体基础之间的动力相互作用和材料非线性是影响进水塔抗震稳定性的2个重要因素。对于进水塔结构抗震问题，大多数研究都单一的考虑材料非线性因素的影响或者接触非线性因素的影响，这样对实际进水塔的结构和受力情况都不能够准确来描述。……