近断层地震作用下基于综合破坏指数的重力坝易损性分析

摘要

近断层脉冲型地震动对混凝土重力坝抗震性能有重要影响，然而，目前对近断层地震动作用下混凝土重力坝的易损性研究较少，且均以单一响应指标为性能指标，难以全面表征重力坝的抗震性能。该文以某工程混凝土重力坝为例，建立坝体-地基整体塑性损伤模型。通过选取多条实测近断层脉冲型和非脉冲型地震动，依据功效系数法加变权模型的方式计算得到重力坝综合破坏指数。进而建立地震动峰值加速度(peak ground acceleration, PGA)与坝基累积滑移、坝顶相对位移、整体损伤指数3个单一指标和综合响应指标的对数概率地震需求模型。同时，结合各指标震害等级划分标准得到易损性曲线，对比研究近断层地震动的脉冲特性以及单一和综合响应指标对混凝土重力坝抗震性能的影响规律。研究结果表明，混凝土重力坝在遭遇近断层脉冲型地震动时发生轻微、中等、严重损伤的破坏概率均高于非脉冲型地震动，采用单一指标进行评价会导致某些PGA下高估重力坝抗震性能。而采用综合破坏指数作为性能指标来评价重力坝的震害概率和极限抗震能力更为合理。

关键词

近断层脉冲型地震动 / 混凝土重力坝 / 功效系数法 / 综合破坏指数 / 易损性分析