拱坝抗震设计

6拱坝抗震设计

6.1规范方法复核

溪洛渡拱坝设防地震烈度高，100年基准期超越概率2%的设计基岩水平加

速度峰值为0.321g。按《抗震设计规范》(DL5073-2000)的原则和规定，采用拱

梁分载法对招标阶段拱坝体形的大坝动力特性及其动力反应进行复核计算，评价

大坝工程的抗震安全。计算工况为：

①上游正常蓄水位+相应下游水位+坝体自重+设计温降+淤砂压力+设计地

震

②上游正常蓄水位+相应下游水位+坝体自重+设计温升+淤砂压力+设计地

震

③上游死水位+相应下游水位+坝体自重+设计温降+淤砂压力+设计地震

④上游死水位+相应下游水位+坝体自重+设计温升+淤砂压力+设计地震

6.1.1坝体动力特性

表6-1-1列出了正常蓄水位和死水位时坝体的自振频率及振型参与系数。

自振频率和振型参与系数

表6-1-1

正常蓄水位死水位

对称性

阶次自振频率振型参与系数自振频率振型参与系数对称性

(Hz)顺河向横河向(Hz)顺河向横河向

11.22890.0093-1.4253反对称1.40800.0065-1.5808反对称

21.39922.71920.0433正对称1.60802.83830.0346正对称

31.79341.30960.01)9正对称2.06241.36380.0057正对称

42.3811-2.67140.02632.6357-2.89400.0566

52.47460.0658-0.52352.79440.0551-0.2527

62.8108-0.03631.85853.1239-0.04442.3243

73.15980.17870.30363.49410.00590.5365

83.5325-0.73810.33623.8349-0.0055-1.3656

93.8008-0.0232-1.45753.9685-0.6927-0.6514

104.0477-0.8587-0.41484.4178-0.9234-0.3797

计算成果表明：

(1)大坝基本振型呈反对称振型，反映了溪洛渡拱坝高度大，坝体较薄的

双曲拱坝特点；

(2)大坝自振频率相对较低。正常蓄水位时反对称第一阶模态自振频率约

为1.23Hz,正对称第一阶模态自振频率约为1.41Hz左右，且呈现出各阶模态分

布密集的特点；

1

（3）两种不同坝前水位相比，由于水位降低导致上游坝面水体附加质量的

减小，死水位的自振频率比正常蓄水位及校核水位的自振频率均有所提高，而振

型参与系数变化不大。

6.1.2拱坝动力反应分析

动力反应以及静动叠加的坝体应力和位移最大值见表6-1-2、表6-1-3。应力

等值线见图6-1-1〜图6-l-8o

坝体动力反应最大值

表6-1-2单位：应力MPa,位移cm

最大拱向应力最大梁向应力最大径向位移

数值部位数值部位数值部位

上游面6.83顶拱拱冠3.21V480拱冠

正常蓄水位9.00顶拱拱冠

下游面4.57▽590拱冠左侧3.45▽480拱冠

上游面6.12顶拱拱冠2.77V480拱冠

死水位8.21顶拱拱冠

下游面4.35顶拱拱冠右侧2.98▽480拱冠

坝体静动综合主应力最大值

表6-1-3单位：MPa

最大主拉应力最大主压应力

数值部位数值部位

上游面-4.31顶拱拱冠10.22▽480拱冠

正常蓄水位+温降

下游面-3.08V480拱冠10.87▽370拱冠左1/2拱

上游面-4.33▽590拱冠10.21顶拱拱冠左侧

正常蓄水位+温升

下游面-3.12▽480拱冠H.15▽520拱冠右侧

上游面-6.12顶拱拱冠8.32▽350拱冠左侧

死水位+温降

下游面-3.84▽590拱冠左侧8.70V480拱冠右侧

上游面-6.27▽590拱冠8.45V350拱冠左侧

死水位+温升

下游面-3.21▽590拱冠左侧9.16▽480拱冠右侧

计算结果表明:

（1）两种水位情况下，地震动应力均以拱向动应力为主，拱向高应力区分

布在坝体上部高高程拱冠梁附近，正常蓄水位最大达6.83MPa,死水位最大达

6.12MPa；

（2）正常蓄水位工况下，上游面梁向动应力约为拱向动应力的47%,下游

面梁向动应力约为拱向动应力的75.5%。死水位工况下，上游面梁向动应力分别

约为拱向动应力的45.3%,下游面梁向动应力约为拱向动应力的68.5%。梁向高

应力区主要分布于坝体中高高程拱冠梁附近，最大值3.45MPa；

（3）死水位时的大坝地震动力反应较正常蓄水位时有所降低，最大径向动

位移从正常蓄水位的9.00cm降至8.21cm（降低约9%）,上游面最大拱向动应力

2

从正常蓄水位的6.83MPa降至6.12MPa（降低约10%）。地震动力反应降低不太

明显，原因在于随着坝前水位的降低，虽然地震动水压力随之减小，但坝体自振

频率的提高使得各阶振型的反应谱值增大；

（4）“正常蓄水位+温降”工况下，上、下游面主压应力均小于相应部位压

应力控制标准，满足设计要求；上游面主拉应力高应力区集中出现在顶拱拱冠梁

附近，最大值为-4.31MPa,大于该部位应力控制标准-3.3MPa,但高拉应力区面

积很小，小于上游面面积的5.0%；下游面主拉应力高应力区主要分布于坝体拱

冠梁两侧，最大值为-3.08MPa,小于该部位拉应力控制标准-3.3MPa；

（5）“正常蓄水位+温升”工况下，上、下游面主压应力均小于相应部位压

应力控制标准，满足设计要求；上游面主拉应力高应力区集中出现在顶拱拱冠梁

附近，最大值为-4.33MPa,大于该部位应力控制标准-3.3MPa,但高拉应力区面

积很小，小于上游面面积的5.0%；下游面主拉应力高应力区主要分布于坝体拱

冠梁两侧，最大值为-3.12MPa,小于该部位拉应力控制标准-3.3MPa；

（6）“死水位+温降”下工况，上、下游面主压应力均小于相应部位压应力

控制标准，满足设计要求;上游面主拉应力高应力区集中出现在顶拱拱冠梁附近,

最大值为-6.12MPa,大于该部位应力控制标准-3.3MPa,高拉应力区面积较大；

下游面主拉应力高应力区主要分布于高高程拱冠梁两侧，最大值为-3.84MPa,高

拉应力区面积较小；

（7）“死水位+温升”工况下，上、下游面主压应力均小于相应部位压应力

控制标准，满足设计要求;上游面主拉应力高应力区集中出现在顶拱拱冠梁附近,

最大值为-6.27MPa,大于该部位应力控制标准-3.3MPa,高拉应力区面积较大；

下游面主拉应力高应力区主要分布于高高程拱冠梁两侧，最大值为-3.21MPa,高

拉应力区面积较小；

综上所述，静动叠加的最大主压应力由“正常蓄水位+温升”工况控制，主

压应力均满足应力控制标准，具有较大安全裕度。坝体拉应力最大值由运行“死

水位+温升”工况控制，最大值为-6.27MPa,大于该部位应力控制标准-3.3MPa,

高拉应力区面积较大。在线弹性坝体应力分析中，未考虑坝体在地震作用下的开

裂，事实上，高拉应力会导致坝体横缝的局部张开，从而使该部位拉应力降低，

同时，考虑地基辐射阻尼和坝体材料非线性的影响，也会导致该部位的拉应力大

3

幅度降低。从拱梁分载法计算结果来看，坝体主压应力不是控制因素，小面积的

高拉应力会因上述种种因素大幅度降低也不构成拱坝的限制因素。

4

上游梁向动应力

5

下游拱向动应力下游梁向动应力

图6-1-1"正常蓄水位+设计温降”工况拱梁动应力等值线图

6

7

上游静动主压应力上游静动主拉应力

-250-200-150-100-50050100150200250-250-200-150-100-50050100150200250

下游静动主压应力下游静动主拉应力

图6-1-2”正常蓄水位+设计温降”工况静动叠加应力等值线图（压应力为正、拉应力为负）

-200-1000100200300-200-1000100200300

8

上游拱向动应力上游梁向动应力

下游拱向动应力下游梁向动应力

图6-1-3"正常蓄水位+设计温升”工况拱梁动应力等值线图

9

上游静动主拉应力

-250-200-150-100-50050100150200250-250-200-150-100-50050100150200250

下游静动主压应力下游静动主拉应力

图6/4“正常蓄水位+设计温升”工况静动叠加应力等值线图（压应力为正、拉应力为负）

10

上游拱向动应力上游梁向动应力

下游拱向动应力下游梁向动应力

图6-1-5“死水位+设计温降”工况拱梁动应力等值线图

11

600600

550550

500--500-

450-Y50-

400--400-

350--350-

-200-1000100200300200

下游静动主压应力下游静动主拉应力

图6-1-6“死水位+设计温降”工况静动叠加应力等值线图（压应力为正、拉应力为负）

12

600600

550

500--500-

450--450-

400--400-

350-

-200-1000100200300-200-1000100200300

上游拱向动应力上游梁向动应力

-250-200-150-100-50050100150200250-250-200-150-100-50050100150200250

下游拱向动应力下游梁向动应力

图6-1-7“死水位+设计温升”工况拱梁动应力等值线图

13

-250-200-150-100-50050100150200250-250-200-150-100-50050100150200250

下游静动主压应力下游静动主拉应力

图6-1-8“死水位+设计温升”工况静动叠加应力等值线图（压应力为正、拉应力为负）

14

6.2有限元动力仿真分析

6.2.1各种反应谱动力分析

6.2.1.1计算工况

对规范谱反演地震、Koyna地震和场地谱反演地震下大坝动力反应进行分析，地震波

分三个方向同时施加，水平向最大峰值加速度取0.321g,竖向最大峰值加速度取0.214g。

各计算工况如下：

工况1：600m水位，规范谱反演地震

工况2：540m水位，规范谱反演地震

工况3：600m水位，Koyna地震波

工况4：540m水位，Koyna地震波

工况5：600m水位，场地谱反演地震

工况6：540m水位,场地谱反演地震

6.2.1.2计算结果及分析

6个工况的坝面动位移及上、下游坝面拱梁应力最大值见表6-2-1。相应的动力反应最

大值等值线包络图见图6-2-1〜图6-2-6o

溪洛渡拱坝时程分析法各工况坝面动力反应最值表

表6-2-1单位：MPa

水位顺河向位移上游面下游面

土也震

（m）（cm）拱向梁向拱向梁向

60010.17.404.075.793.94

规范谱

5408.67.143.545.322.65

60012.68.124.125.673.73

Koyna

54011.26.193.544.933.61

60016.08.794.676.424.55

场地谱

54013.07.884.405.823.90

根据计算结果可以看出：

（1）不同地震作用下坝体动力响应总体规律大体相似；

（2）拱坝最大顺河向位移发生在顶拱中部，其中规范谱地震和Koyna地震的位移响

应水平大体一致，分别为10.1cm和12.6cm,场地谱地震引起的位移则相对较大，位移最

大值约为16.0cm。

（3）拱向最大应力基本出现在上、下游面顶拱中部附近；梁向最大应力基本上发生

15

在上、下游坝面中上部位，在上游坝踵附近出现局部应力集中区。规范谱地震和Koyna

地震的结果比较相近，而场地谱地震作用下的坝体响应较大，拱向最大应力约8.79MPa,

梁向最大应力约4.67MPao

16

上游面拱应力（X最大值7.40,单位：MPa）上游面梁应力（X最大值4.07,单位：MPa）

下游面拱应力（X最大值5.79,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值3.94,单位：MPa）

图6-27600m水位、规范谱地震坝面动应力等值线包络图

17

上游面拱应力（X最大值7.14,单位：MPa）上游面梁应力（X最大值3.54,单位：MPa）

下游面拱应力（X最大值5.32,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值2.65,单位：MPa）

图6-2-2540m水位、规范谱地震坝面动应力等值线包络图

18

上游面拱应力（X最大值8.12,单位：MPa）上游面梁应力（X最大值4.12,单位：MPa）

下游面拱应力（X最大值5.67,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值3.73,单位：MPa）

图6-2-3600m水位、Koyna地震坝面动应力等值线包络图

19

上游面拱应力（X最大值6.19,单位：MPa）上游面梁应力（X最大值3.54,单位：MPa）

下游面拱应力（X最大值4.93,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值3.61,单位：MPa）

图6-2-4540nl水位、Koyna地震坝面动应力等值线包络图

20

上游面拱应力（X最大值8.79,单位：MPa）上游面梁应力（X最大值4.67,单位：MPa）

'if73沸二一。.5;7^^;^~0.5-0.5-0.5nocu

$0.5A1.51：21-5^1S—05

飞曾—

下游面拱应力（X最大值6.42,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值4.55,单位：MPa）

图6-2-5600m水位、场地谱地震坝面动应力等值线包络图

21

上游面拱应力（X最大值7.88,单位：MPa）上游面梁应力（X最大值4.40,单位：MPa）

下游面拱应力（X最大值5.82,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值3.90,单位：MPa）

图6-2-6540m水位、场地谱地震坝面动应力等值线包络图

22

6.2.2无限地基辐射阻尼坝体动力反应分析

考虑有质量无限地基辐射阻尼对坝体动力线弹性反应的影响，定量了解辐射

阻尼所带来的拱坝安全裕度。计算中采用BE-IBE（边界元一无限边界元）耦合

模型模拟有质量无限地基。

6.2,2.1基本条件

（1）水位：正常蓄水位600m和死水位540m；

（2）地基模型：无质量截断地基模型和有质量无限地基模型，两种地基模

型都假定为等效均质材料；

（3）地震输入：采用规范谱反演地震；

（4）工况：不考虑地震自由场的幅差相差影响下的四种工况：

工况1：规范谱地震，正常蓄水位，无质量截断地基边界均匀输入

工况2：规范谱地震自由场均匀输入，正常蓄水位，有质量无限地基

工况3：规范谱地震，死水位，无质量截断地基边界均匀输入

工况4：规范谱地震自由场均匀输入，死水位，有质量无限地基

6.2.2.2计算结果及分析

4种工况的坝体动位移以及上、下游坝面拱梁动应力最值见表6-2-2,相应

的动应力沿坝面分布包络图见图6-2-7〜图6-2-10o

规范谱地震条件下辐射阻尼对坝体动力反应的影响

表6-2-2

水位上游坝面应力最大值（MPa）下游坝面应力最大值（MPa）

(

地基条件

m拱向梁向拱向梁向

)

无质量地基7.404.075.793.94

600有质量无限地基5.753.834.452.85

辐射阻尼影响（%）-22.3-5.9-23.1-27.7

无质量地基7.143.545.322.65

540有质量无限地基5.103.633.762.24

辐射阻尼影响（%）-28.62.5-29.3-15.5

计算成果表明：

（1）根据不同库水位条件两种地基模型计算所得的最大动应力等值线图，

考虑无限地基辐射阻尼基本没有改变拱坝的动力反应规律，应力分布图形以及最

大值发生部位都大体相似，但辐射阻尼使总体反应水平下降了。

（2）考虑无限地基辐射阻尼后，各个应力分量的应力水平都显著下降，除

21

了个别应力集中点外，各应力分量的最大值减小幅度都在20%左右。说明有质

量无限地基辐射阻尼对于坝体动力响应有非常显著的削弱作用，特别是对拱向拉

应力的减小作用。

综上所述，无限地基辐射阻尼显著耗散了一部分振动能量，从而使坝体地震

响应值全面降低，但并未改变响应的分布形态，不同库水位条件下得到的辐射阻

尼影响规律基本相同。

22

上游面拱应力（X最大值7.40,单位：MPa）上游面梁应力（X最大值4.07,单位：MPa）

0.5

下游面拱应力（X最大值5.79,单位：MPa）下游面梁应力（x最大值3.94,单位：MPa）

图6-2-7无质量地基模型坝面动应力包络图（规范谱地震，600m水位）

23

上游面拱应力（X最大值5.75,单位：MPa）上游面梁应力（X最大值3.84,单位：MPa）

下游面拱应力（X最大值4.45,单位：MPa）下游面梁应力（义最大值2.85,单位：MPa）

图6-2-8无限地基模型坝面动应力包络图（规范谱地震，600m水位）

24

上游面拱应力（X最大值7.14,单位：MPa）

下游面拱应力（X最大值5.32,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值2.65,单位：MPa）

图6-2-9无质量地基模型坝面动应力包络图（规范谱地震，540m水位）

25

上游面拱应力（x最大值5.10,单位：MPa）上游面梁应力（X最大值3.63,单位：MPa）

下游面拱应力（X最大值3.76,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值2.24,单位：MPa）

图6-2-10无限地基模型坝面动应力包络图（规范谱地震，540m水位）

26

6.2.3考虑自由场地震幅差相差坝体动力反应分析

6.2.3.1基本条件

在模拟拱坝无限地基辐射阻尼的前提下，进一步分析地震自由场输入幅差相

差对坝体动力反应的影响。地震输入采用规范谱地震XYZ三向输入和仅顺河（Y）

向地震单向输入两种情况。具体工况荷载条件如下：

工况1：顺河（Y）单向地震，均匀输入，正常蓄水位，无限地基

工况2：顺河（Y）单向地震，非均匀输入，正常蓄水位，无限地基

工况3：规范谱地震XYZ三向，均匀输入，正常蓄水位，无限地基

工况4：规范谱地震XYZ三向，非均匀输入，正常蓄水位，无限地基

工况5：顺河（Y）单向地震，均匀输入，死水位，无限地基

工况6：顺河（Y）单向地震，非均匀输入，死水位，无限地基

工况7：规范谱地震XYZ三向，均匀输入，死水位，无限地基

工况8：规范谱地震XYZ三向，均匀输入，死水位，无限地基

6.2.3.2计算结果及分析

各工况坝面最大应力见表6-2-3o工况1〜工况8的坝面应力等值线图分别

如图6-2-11〜图6-2-18所示。

各工况坝面最大应力

表6-2-3

水位上游坝面最大值（MPa）下游坝面最大值（MPa）

(地震输入条件

m拱向梁向拱向梁向

)

均匀输入5.472.713.802.12

顺河单向

非均匀输入3.922.642.882.00

（Y）

非均匀输入影响（％）-28.34-2.58-24.21-5.66

600

三向地震均匀输入5.753.834.452.85

（X非均匀输入4.773.714.673.07

YZ）非均匀输入影响（％）-17.04-3.134.947.72

均匀输入5.022.533.571.72

顺河单向

非均匀输入3.042.472.521.77

（Y）

非均匀输入影响（％）-39.44-2.37-29.412.91

540

三向地震均匀输入5.103.633.762.24

（X非均匀输入4.744.004.562.56

Y7.）非均匀输入影响（％）-7.0610.1921.2814.29

计算结果表明：

（1）单独顺河向地震作用下，非均匀自由场基本没有改变动力反应规律。

但自由场幅差相差使得大部分坝体的应力水平明显下降，拱向应力极值约减小了

27

20%以上，梁向应力极值减小了约5%左右，高应力区的范围也明显缩小。

(2)三向地震作用下，比较图6-2-13和图6-2-14、图6-2-17和图6-2-18可

以看出，幅差相差引起了坝体动应力分布规律的较小变化，拱坝各应力水平有比

较明显的下降。

28

上游面拱应力（X最大值5.47,单位：MPa）上游面梁应力（X最大值2.71,单位：MPa）

下游面拱应力（X最大值3.80,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值2.12,单位：MPa）

图6-2-11顺河（Y）单向地震均匀输入条件下坝面动应力包络图（600m水位，无限地基）

29

上游面拱应力（X最大值3.92,单位：MPa）上游面梁应力（X最大值2.64,单位：MPa）

下游面拱应力（X最大值2.88,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值2.00,单位：MPa）

图6-2-12顺河（Y）单向地震非均匀输入条件下坝面动应力包络图（600m水位，无限地基）

30

上游面拱应力（x最大值5.75,单位：MPa）上游面梁应力（义最大值3.83,单位：MPa）

1

下游面拱应力（X最大值4.45,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值2.85,单位：MPa）

图6-2-13三向地震均匀输入条件下坝面动应力包络图（600m水位，无限地基）

31

上游面拱应力（x最大值4.77,单位：MPa）

下游面拱应力（X最大值4.67,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值3.07,单位：MPa）

图6-2-14三向地震非均匀输入条件下坝面动应力包络图（600m水位，无限地基）

32

上游面拱应力（x最大值5.02,单位：MPa）上游面梁应力（X最大值2.53,单位：MPa）

下游面拱应力（X最大值3.57,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值1.72,单位：MPa）

图6-2-15顺河（Y）单向地震均匀输入条件下坝面动应力包络图（540m水位，无限地基）

33

下游面拱应力（x最大值2.52,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值1.77,单位：MPa）

图6-276顺河（Y）单向地震非均匀输入条件下坝面动应力包络图（540m水位，无限地基）

34

上游面拱应力（X最大值5.10,单位：MPa）上游面梁应力（X最大值3.63,单位：MPa）

下游面拱应力（X最大值3.76,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值2.24,单位：MPa）

图6-277三向地震均匀输入条件下坝面动应力包络图（540m水位，无限地基）

35

上游面梁应力（X最大值4.00,单位：MPa）

下游面拱应力（X最大值4.56,单位：MPa）下游面梁应力（X最大值2.56,单位：MPa）

图6-278三向地震非均匀输入条件下坝面动应力包络图（540m水位，无限地基）

36

6.2.4考虑横缝张开的拱坝非线性动力反应分析

6.2.4.1计算条件

分析计算死水位工况的无缝和27条横缝的坝体动力反应。坝基假定为等效

均质无质量弹性介质，地震荷载为规范谱人工反演地震。

6.2.4.2计算结果及分析

表6-2-4为应力、动位移和最大横缝张开度比较表。计算结果见图6-2-19〜

图6-2-24o

顶拱向上游最大动位移、极值应力及最大横缝开度比较

表6-2-4

上游坝面最大应力(MPa)下游坝面最大应力(MPa)横缝最

向

游

最

h'拱向梁向拱向梁向大

大

开

动

度

工况位

(

移拉压拉压拉压拉压

m

(Cm)m

)

0缝9.036.51-6.282.82-9.664.92-6.181.27-6.71

27缝12.451.37-6.242.50-8.961.84-5.992.83-7.8311.60

计算结果表明：

(1)对比无缝和27缝的结果，由于横缝张开的动力非线性效应，拱向拉应

力值大幅降低，高拉应力区减小。拱向拉应力最大值分别由5MPa〜7MPa减小

到IMPa〜2MPa左右。对于坝面拱向和梁向的压应力，二者的差异不是很大，

说明横缝张开效应对坝体压应力的影响不大。

(2)从横缝开度等值线看，上、下游坝面横缝张开深度差不多，坝体上部

超过1/3坝高的区域横缝都有张开现象，非线性反应剧烈。考虑横缝张开后，坝

体的顺河向向上游方向的位移较无缝情况有明显增大。横缝的张开削弱了坝的整

体性，使其变位增大，但对顺河向向下游方向的位移影响不大。

37

maximum:11.60mm

上游面

图6-2-1927缝情况在坝面横缝最大开度等值线图

38

顺河向位移(cm)

时间(s)

顺河向位移(cm)

时间(s)

图6-2-20顶拱中点顺河向动位移时程曲线比较

39

-2

maximum:6.51MPa

上游面拱向上游面梁向

图6-2-21无缝方案坝面拱向、梁向最大应力等值线图（540m水位）

40

下游面拱向下游面梁向

图6-2-22无缝方案坝面拱向、梁向最小应力等值线图（540m水位）

41

上游面梁向

maximum:2.83MPa

下游面梁向

图6-2-2327条缝方案坝面拱向、梁向最大应力等值线图（540m水位）

42

上游面梁向

下游面梁向

图6-2-2427条缝方案坝面拱向、梁向最小应力等值线图（540m水位）

43

6.2.5同时考虑无限地基辐射阻尼和坝体分缝的坝体动力反应分析

6.2.5.1计算条件

考虑上游死水位540m和正常蓄水位600m两种工况；坝体模拟27条横缝；

两种地基模型：无质量截断地基模型和有质量无限地基模型；地震荷载采用规范

谱人工地震。

6.2.5.2计算结果及分析

表6-2-5为两种地基模型下的应力、动位移和横缝最大开度计算结果极值汇

总表。相应的计算结果图见图6-2-25〜图6-2-44。

不同地基模型最大动位移、极值应力及最大横缝开度比较

表6-2-5

地

向上游上游坝面最大应力(MPa)下游坝面最大应力(MPa)

水基横缝最

最大动拱向梁向拱向梁向

位类大开度

位移

(m)型拉压拉压拉压拉压(mm)

(cm)

无

质

且

里

有12.451.37-6.242.50-8.961.84-5.992.83-7.8311.60

限

地

基

有

540

质

量

无8.540.93-5.711.75-8.861.20-4.971.55-7.369.36

限

地

基

变

-31.4%-32.1%-8.5%-30.0%-5.8%-34.8%-17.0%-45.2%-6.0%-19.3%

无

质

量

有11.381.55-10.723.55-7.631.16-9.713.98-10.054.42

限

地

基

有

600

质

量

无7.891.10-9.592.75-7.150.93-8.042.93-9.883.06

限

地

基

变

-30.7%-29.0%-10.5%-22.5%-6.3%-19.8%-17.2%-26.4%-1.7%-30.8%

幅

根据计算结果可以看出:

44

（1）考虑有质量无限地基辐射阻尼后，所有横缝的最大开度值都较无质量

有限地基有显著降低。有质量无限地基的开度分布曲线整体落在截断地基分布曲

线以下，横缝最大开度值减小了19.3%（540m水位）和30.8%（600m水位）。同时，

考虑辐射阻尼后，坝面横缝张开的范围也明显缩小；

（2）同时考虑有质量