黃河中下游水閘抗震能力分析.pdf

1、黃河中下游水閘的地基均為土基，其分布位于華北地震區(qū)。隨著國內(nèi)抗震設(shè)計規(guī)范的變更，這些水閘的原設(shè)計抗震能力不足，需重點開展抗震措施的復(fù)核。同時隨著計算方法的發(fā)展，原先采用擬靜力計算方法進行設(shè)計的水閘與現(xiàn)在抗震設(shè)防的要求相比已略顯不足，因此采用更先進的計算方法對水閘結(jié)構(gòu)開展抗震能力分析刻不容緩。
　　本文針對位于該區(qū)域內(nèi)水閘地基土特性、結(jié)構(gòu)形式對水閘抗震能力的影響進行研究，通過統(tǒng)計分析方法確定水閘的典型地基土和典型結(jié)構(gòu)形式?？紤]結(jié)構(gòu)-

2、地基土相互作用、不同邊界地基模型以及地震動水壓力，根據(jù)典型地基土、典型水閘，采用振型分解反應(yīng)譜法和時程分析法分析水閘結(jié)構(gòu)在現(xiàn)行抗震設(shè)防烈度下的實際抗震能力。對比分析振型分解反應(yīng)譜和時程分析法的地震動響應(yīng)，推薦黃河中下游水閘抗震能力的計算方法。通過以上研究，本文得到的結(jié)論如下：
　　1.對黃河中下游水閘閘底板地基土進行統(tǒng)計分析，得到典型地基土為：第一層為砂壤土；第二層為壤土；第三層為粘土；第四層為粉砂；第五層為細砂；第六層為中砂，其

3、層厚比例為1:1.54:0.63:0.88:1.02:0.53。
　　2.對黃河中下游水閘的結(jié)構(gòu)形式進行統(tǒng)計分析，得到水閘典型結(jié)構(gòu)形式為：(1)閘室高度為5~9m，閘底板長度為9~11m，閘墩上游墩頭采用半圓形，下游墩頭采用流線型，邊墩的厚度為0.6~1.0m；(2)水閘機架橋高度為4.0m~8.8m，高于5m，采用雙層結(jié)構(gòu)，橫梁設(shè)置在順河向，下端高度大于上端高度，排架柱橫河向?qū)挾葹?.3~0.45m，順河向?qū)挾葹?.35~0.5

4、m；(3)啟閉機房結(jié)構(gòu)為磚結(jié)構(gòu)，其中啟閉機房有圈梁。
　　3.在地震作用下，水閘閘室結(jié)構(gòu)的橫河向變形大于順河向變形，水閘的機架橋和啟閉機房的橫河向變形小于順河向變形，另外沿水閘高度方向，水閘的位移逐漸變大，其中水閘機架橋的變形最大，啟閉機房次之，閘室結(jié)構(gòu)變形最小。
　　4.考慮土體，不僅得到了水閘結(jié)構(gòu)的自振頻率，還得到了土體自身和土體與水閘結(jié)構(gòu)一體的自振頻率，還放大了水閘結(jié)構(gòu)的動應(yīng)力，延后了水閘結(jié)構(gòu)的地震動應(yīng)力，其對水閘閘室