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　　需要指出一點(diǎn)，現(xiàn)有關(guān)于混凝土大壩在地震中的表現(xiàn)以及地震震害等的經(jīng)驗(yàn)主要限于百米左右或百米以下的大壩。而目前我們需要建設(shè)的是300m級(jí)的超高拱壩，所以有必要結(jié)合高壩的特點(diǎn)進(jìn)行研究。這一點(diǎn)對(duì)拱壩特別重要。由于拱壩采用了比較高的抗壓安全系數(shù)，強(qiáng)度儲(chǔ)備大，局部出現(xiàn)裂縫后，應(yīng)力調(diào)整有一定余地。但高拱壩的強(qiáng)度儲(chǔ)備相對(duì)較小，壩體開裂后應(yīng)力調(diào)整的余地也相應(yīng)減小，需要引起重視。我們?cè)鴩L試對(duì)小灣拱壩(H=292m)和二灘拱壩(H=240m)進(jìn)行過(guò)非線性動(dòng)力分析[9]。計(jì)算中采用非線性彈性模型。這種模型相對(duì)比較簡(jiǎn)單，應(yīng)用也比較普遍。國(guó)際上一些著名的商用軟件，如ADINA，NONSAP等都采用這種方法。這種模型在理論上雖不夠完整嚴(yán)密，但它可用顯式的應(yīng)力-應(yīng)變曲線來(lái)反映混凝土的變形規(guī)律，根據(jù)混凝土的壓、拉應(yīng)力大小，加荷、卸載情況，以及受拉后出現(xiàn)裂縫等情況，可以采用均質(zhì)各向同性、正交異性，線性和非線性等不同的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系來(lái)描述，物理概念明確。同時(shí)可以選擇適當(dāng)?shù)亩噍S應(yīng)力條件下的破壞準(zhǔn)則以便更好地反映混凝土的多軸受力和變形特性。計(jì)算中，采用美國(guó)1971年的San Fernando地震時(shí)巖基上的地震波，有較多波型記錄。采用材料的容許抗拉強(qiáng)度為3MPa.計(jì)算結(jié)果表明，對(duì)小灣拱壩，輸入設(shè)計(jì)地震加速度0.308g，在高水位時(shí)，拱冠梁壩踵部分開裂，應(yīng)力重分布后，部分混凝土被壓碎。并擴(kuò)展至右岸壩肩1/2-1/3壩高處相繼發(fā)生開裂與局部單元壓碎。在運(yùn)行低水位時(shí)，壩頂拱冠部分偏左也發(fā)生若干單元開裂，并導(dǎo)致部分單元壓碎。對(duì)二灘拱壩采用材料容許抗拉強(qiáng)度2.5MPa，輸入地震加速度0.308g時(shí)(超過(guò)原設(shè)計(jì)加速度0.144g)，拱冠梁壩踵部位局部開裂，但不發(fā)展。雖然，在計(jì)算模型方面還有待進(jìn)一步完善改進(jìn)，但這一現(xiàn)象表明，同一應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不同拱壩，其抗震安全性可有很大差別。這是因?yàn)椋鲏螇胃摺蔚男褪健砂兜匦巍⒌刭|(zhì)情況不同，按彈性動(dòng)力反應(yīng)分析計(jì)算出的最大應(yīng)力，不足以全面反映拱壩的抗震安全性。高拱壩對(duì)應(yīng)力的敏感性更為強(qiáng)烈，值得深入研究。
　　綜上所述，對(duì)混凝土大壩特別是高壩的抗震安全評(píng)價(jià)是一個(gè)十分復(fù)雜而又需要加強(qiáng)研究的問(wèn)題。我們提出以下看法和建議。
　　(1)對(duì)高度超過(guò)250m以上的大壩，我國(guó)規(guī)范要求進(jìn)行專門研究[10]。日本、俄羅斯等規(guī)范對(duì)重要大壩也都要求進(jìn)行專門研究。也就是說(shuō)，采用單一的應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)大壩的抗震安全性是不足的。要強(qiáng)調(diào)指出的是目前所進(jìn)行的專門研究，關(guān)于無(wú)限地基的動(dòng)力相互作用影響，壩基不均勻地震動(dòng)輸入以及橫縫影響，壩基斷層影響等基本上屬于彈性動(dòng)力響應(yīng)范疇，我們認(rèn)為應(yīng)不僅限于彈性響應(yīng)分析與彈性動(dòng)力模型試驗(yàn)，尚應(yīng)進(jìn)行非線性動(dòng)力分析與動(dòng)力模型破壞試驗(yàn)。同時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行靈敏度分析，研究設(shè)計(jì)地震動(dòng)，混凝土材料動(dòng)力特性等方面的不確定性對(duì)大壩動(dòng)力響應(yīng)的影響，全面衡量大壩的抗震安全性。此外，規(guī)范要求對(duì)250m以上的高壩進(jìn)行專門研究，我們的看法是研究范圍可適當(dāng)擴(kuò)大，對(duì)高度超過(guò)200m，甚至150m的大壩，如龍灘大壩最好也補(bǔ)充進(jìn)行專門研究。
　　(2)根據(jù)動(dòng)力分析結(jié)果表明，像高拱壩這種以雙向受力為主的復(fù)雜殼體結(jié)構(gòu)，其關(guān)鍵部位的應(yīng)力很多處于拉-壓工作狀態(tài)，應(yīng)采用雙軸強(qiáng)度準(zhǔn)則檢驗(yàn)壩的安全性。不少國(guó)家在拱壩抗震設(shè)計(jì)中已經(jīng)采用了雙軸強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)[12]。
　　(3)對(duì)很多高拱壩來(lái)說(shuō)，起控制作用的工況常常是水庫(kù)為常遇低水位時(shí)遭遇強(qiáng)地震作用的工況。此時(shí)，水面以上壩的上部產(chǎn)生最大的地震拉應(yīng)力，比滿水位時(shí)更為不利。因?yàn)闈M庫(kù)時(shí)靜水壓力作用產(chǎn)生的壓應(yīng)力可抵消一部分拉應(yīng)力。不過(guò)，低水位時(shí)遭遇地震作用，壩上部發(fā)生震害，其危害作用與滿庫(kù)情況是不相同的，如果壩踵部位具有足夠的抗力，則可建議采用不同的安全系數(shù)。許多國(guó)家檢驗(yàn)大壩安全的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)都是和大壩失事的后果相聯(lián)系的。
　　(4)加強(qiáng)兩級(jí)或多級(jí)抗震設(shè)防水準(zhǔn)的研究，這對(duì)于重要大壩的抗震設(shè)防更具有現(xiàn)實(shí)意義。為保障重要大壩的安全，提高其設(shè)防的地震加速度標(biāo)準(zhǔn)，不一定是唯一可行而合理的途徑。采用兩級(jí)或多級(jí)抗震設(shè)防，可使大壩的抗震設(shè)計(jì)更為合理，既保障了其安全性，同時(shí)又符合經(jīng)濟(jì)原則。目前，美國(guó)，日本等國(guó)，房屋、橋梁等土木建筑物的抗震設(shè)計(jì)從2000年開始將采用性能設(shè)計(jì)的方法，在不同風(fēng)險(xiǎn)度的地震作用下，對(duì)建筑物提出不同的性能要求。拱壩的抗震設(shè)計(jì)也宜逐步向性能設(shè)計(jì)方向努力。這代表著建筑抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展趨向。也是提高大壩抗震設(shè)計(jì)水平的需要。
　　(5)加強(qiáng)局部開裂后拱壩抗震安全性評(píng)價(jià)方法的研究。特別要加強(qiáng)混凝土材料動(dòng)力特性的研究，建立合理的計(jì)算模型，全面反映加載速率與加載歷史的影響，使大壩抗震安全性的評(píng)價(jià)更接近于實(shí)際。