基于地表设计地震动的成层地基-混凝土重力坝系统损伤特性

摘要

为解决天然场地地基成层非均匀性及不同岩层间阻抗比差异的问题，克服传统地表设计地震动时简单折半输入方法的局限，需采用更精确的方法处理地震动输入，以提高抗震设计的准确性和可靠性。基于地表设计地震动，通过传递矩阵法求解成层地基任意位置的自由场运动，并结合黏弹性边界和等效节点力的方法，建立基于地表设计地震动的成层地基反演-输入模型。对某实际混凝土重力坝进行非线性地震响应分析，从坝顶相对位移、坝体损伤分布、坝体损伤耗能3个方面分析成层地基对重力坝地震响应的影响。结果表明：成层地基地震动反演-输入模型能够模拟地震波在实际地基岩层中的反射及透射现象；与层状地基相比，单层地基的坝体水平向相对位移最大增幅达87.6%，竖向相对位移最大增幅达97.1%；单层地基的坝体损伤程度更为严重，坝体损伤耗能最大扩大了6.5倍。不考虑地基的成层特性将导致对坝体响应结果的高估。

关键词

成层地基 / 混凝土重力坝 / 反演输入 / 黏弹性人工边界 / 损伤特性