不同高度坝体对地震活动的响应(附件)【字数：10735】
为了保证大坝的安全运行，了解不同高度坝体对于地震活动的不同的响应，而坝体的高度和地形要道有关，除此以外，地质条件和淹没范围也会对其有所影响。所以从以上几个方面来分析不同高度坝体对于地震活动的响应，从而实现维护好大坝造福人民的目标。知晓了解其响应，如此对于地震活动给坝体带来的各种影响做好补救措施，维护好坝体的正常使用，从而将其影响伤害缩到最小，并做好弥补措施，进而快速让坝体恢复使用，继续发挥防洪，发电，蓄水等有利于民生的作用。即通过结构布置相同，高度不同的坝体在相同地震作用下的结构地震响应特性分析和研究，探讨了不同高度坝体地震响应的特点。关键词 坝体，不同高度，地震，响应
目 录
1 引言 1
1.1 地震灾害的特点 1
1.2 地震对水利工程的影响与危害 2
1.3 修复措施 4
1.4 研究现状 6
1.5 研究方法 8
2 数值计算模型 9
2.1 模型建立 9
2.2 地震波的输入 15
3 结果分析 16
3.1 静力分析结果 17
3.2 动力分析结果 31
结论 1
致谢 1
参考文献 2
1 引言
地震，众所周知，它是由于地球自身的运动而发生的一种自然现象。强烈的地震运动会给人们的生产与生活带来特别大的自然灾害。
在地球内部传播的地震波，我们称它为体波。但是很多人不知道的是，体波也可以分为两种，即纵波和横波。而当地震时，相比较横波而言，纵波是能够比较快地到达大地的。所以地震来临的时候，人们通常先是感觉到屋子在上下晃荡，然后才是左右晃动。关于纵波：它是指从震源向地表传播的波。纵波交错地挤压岩石，做着向前运动和向后运动。就是因为如此，所以在地球表面上，人们会错以为所有的物体连同自己“跳”了一下。而关于横波，我们对其有这样的解释：岩石的振动方向与波的传播方向是相互垂直的，所以在横波传播到地表时，人们会感受到房屋左右晃动。
除在地球内部传播的地震波，还有沿地面传播的地震波，我们称它为面波，面波和体波一样 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
，也分为两种，分别为勒夫波和瑞利波。对于勒夫波：它只在地平面上做蛇形运动，和横波有些相似，不过与横波不同的是，勒夫波仅仅在水平面上左右摆动。而关于瑞利波：它沿着地面作水平方向的传播，所以质点在平面内朝前、朝上、朝后和朝下运动，形成一个椭圆。
1.1 地震灾害的特点
1.1.1 突发性强
首先地震爆发的突发性比较强，所以对于地震何时来临这个问题我们没有预测，所以特别容易让人措手不及。地震灾害是突发性的社会灾害，是十分突然的，快得不容许人们有任何准备。一次地震的时间虽然往往只有几十秒，但是在如此短暂的几十秒内，地震却能够造成大量的房屋倒塌，还有人员伤亡，这是其他的自然灾害所不能和它比较的。地震可以在几秒或者几十秒内毁掉一个和平安详的地方，地震的危害之大甚至能与一场核战争相比。地震来临的时候，事先并没有什么明显的征兆，以至于大家都来不及躲避，也正是因为如此，地震的发生才会造成大规模的灾害与磨难。
1.1.2 破坏性大
其次地震带来的破坏性极大，造成的灾害也是十分广泛。当地震波抵达大地以后，它会造成大面积的房子屋子的损毁，还会导致工程设施的损坏。如果地震爆发在人员数量密集的地方，倘若还是经济发达地区，那么这一次甚至可能会造成大量的人员伤亡和巨大的经济损失。
1.1.3 社会影响深远
除此以外，地震带来的社会影响也是十分深远的。地震由于它突发性强、容易造成伤亡严重的特点，它所造成的社会影响也比其他自然灾害显得更为深远，往往会产生一系列的连锁反应。由于它涉及的面比较广，所以对于一个地域甚至一个国家的社会生活和经济活动会造成巨大的打击。
1.1.4 预防难度大
再者，防止地震灾害发生的难度比较大。与台风等其它气象灾害相比，地震的提前猜测要困难得多，地震的预报是一个世界性的困难，同时建筑物抗震性能的提升需要大量金钱的投入，需要社会各方面的协调与配合，需要全社会人员长时间辛苦认真的投入，因此地震灾害的防止比起其他一些灾害要困难一些。
1.1.5 引发次生灾害
然后，地震的发生会引发次生灾难。有的次生灾害极其严重，其造成的严重程度甚至超出直接灾害造成的损坏。一般情况下次生灾害或间接灾害是直接经济损害的两倍，像大的滑坡都属于次生灾害 。
1.1.6 持续时间长
还有就是，地震的持续时段比较长。这个从两个角度来理解，一个是余震经常会持续很长一段时间。即地震的主震发生以后，在近期内还会发生一些比较大的，虽然没有主震大，但是也会有不同程度的余震发生，所以造成这次地震带来的影响时间就比较长。另外一个方面，由于地震的破坏性极大的特点，使得灾区的恢复比较慢，重建的周期也显得比较长。进行对灾区的重新修建之前，我们还要对建筑物进行鉴定识别，还能不能住人，抑或是将来重新修建的时候要不要进行一些规划，规划到什么程度等等这些问题，所以重新修建周期较长。
1.1.7 具有周期性
最后值得一提的是，地震也具有某种周期性。一般来说地震灾害在同一地域要相隔几十年或者上百年，或更长的时间才能反复地发生，这是人们目前对地震认识的程度。
1.2 地震对水利工程的影响与危害
由于每个地区的地震烈度的不同，还有地震本身形式的差异，以及水库本身它工程构造的不同，所以地震对于不一样构造的水利工程的危害也有所不同。我们总结了下国内外各大大小小的地震对于不同水利工程的损害，基本可以分为以下几种类型 ：
（1）地震会引起坝体的裂缝。地震的发生会导致大坝整体性能的降低，进而引起导致大坝的防渗结构遭到破坏，所以可能会引起大量的裂痕。除此以外，从理论上来讲，地震的发生会引起坝体水平方向和竖直方向的运动，而且还会引起坝体本身周期性荷载的增大，如此一来，坝体中就会有较高的孔隙水压力，因此会减小抗剪强度，同时会带来变形模量的减小，进而引起永久性塑性变形的积累，最后会导致坝体的沉降，甚至引起防渗结构的开裂。大坝心墙混凝土盖板区出现很多表面裂缝，它们长度不一，当然也会有不同长度的深层裂缝。然后在坝体漏水的情况下，还伴随着自然降水，以及在温度作用下，这些裂缝又将会产生新的冻融，带来冻胀破坏，从而影响大坝的整体性和稳定。
(2)地震的发生会引起坝体的失稳。地震可能会引起坝基的液化 ，然后地基的液化就会导致大坝的失稳。地震时，土体受周期性荷载的作用，以及波动性荷载作用，因此土石坝内土体将会产生递增的孔隙水压力，进而引起变形，那当变形达到应力的危险边缘时，土体在周期性荷载的作用下便会出现很大的变形位移，会导致坝体内的土体发生液化现象，进而引起坝体失稳。
目 录
1 引言 1
1.1 地震灾害的特点 1
1.2 地震对水利工程的影响与危害 2
1.3 修复措施 4
1.4 研究现状 6
1.5 研究方法 8
2 数值计算模型 9
2.1 模型建立 9
2.2 地震波的输入 15
3 结果分析 16
3.1 静力分析结果 17
3.2 动力分析结果 31
结论 1
致谢 1
参考文献 2
1 引言
地震，众所周知，它是由于地球自身的运动而发生的一种自然现象。强烈的地震运动会给人们的生产与生活带来特别大的自然灾害。
在地球内部传播的地震波，我们称它为体波。但是很多人不知道的是，体波也可以分为两种，即纵波和横波。而当地震时，相比较横波而言，纵波是能够比较快地到达大地的。所以地震来临的时候，人们通常先是感觉到屋子在上下晃荡，然后才是左右晃动。关于纵波：它是指从震源向地表传播的波。纵波交错地挤压岩石，做着向前运动和向后运动。就是因为如此，所以在地球表面上，人们会错以为所有的物体连同自己“跳”了一下。而关于横波，我们对其有这样的解释：岩石的振动方向与波的传播方向是相互垂直的，所以在横波传播到地表时，人们会感受到房屋左右晃动。
除在地球内部传播的地震波，还有沿地面传播的地震波，我们称它为面波，面波和体波一样 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
，也分为两种，分别为勒夫波和瑞利波。对于勒夫波：它只在地平面上做蛇形运动，和横波有些相似，不过与横波不同的是，勒夫波仅仅在水平面上左右摆动。而关于瑞利波：它沿着地面作水平方向的传播，所以质点在平面内朝前、朝上、朝后和朝下运动，形成一个椭圆。
1.1 地震灾害的特点
1.1.1 突发性强
首先地震爆发的突发性比较强，所以对于地震何时来临这个问题我们没有预测，所以特别容易让人措手不及。地震灾害是突发性的社会灾害，是十分突然的，快得不容许人们有任何准备。一次地震的时间虽然往往只有几十秒，但是在如此短暂的几十秒内，地震却能够造成大量的房屋倒塌，还有人员伤亡，这是其他的自然灾害所不能和它比较的。地震可以在几秒或者几十秒内毁掉一个和平安详的地方，地震的危害之大甚至能与一场核战争相比。地震来临的时候，事先并没有什么明显的征兆，以至于大家都来不及躲避，也正是因为如此，地震的发生才会造成大规模的灾害与磨难。
1.1.2 破坏性大
其次地震带来的破坏性极大，造成的灾害也是十分广泛。当地震波抵达大地以后，它会造成大面积的房子屋子的损毁，还会导致工程设施的损坏。如果地震爆发在人员数量密集的地方，倘若还是经济发达地区，那么这一次甚至可能会造成大量的人员伤亡和巨大的经济损失。
1.1.3 社会影响深远
除此以外，地震带来的社会影响也是十分深远的。地震由于它突发性强、容易造成伤亡严重的特点，它所造成的社会影响也比其他自然灾害显得更为深远，往往会产生一系列的连锁反应。由于它涉及的面比较广，所以对于一个地域甚至一个国家的社会生活和经济活动会造成巨大的打击。
1.1.4 预防难度大
再者，防止地震灾害发生的难度比较大。与台风等其它气象灾害相比，地震的提前猜测要困难得多，地震的预报是一个世界性的困难，同时建筑物抗震性能的提升需要大量金钱的投入，需要社会各方面的协调与配合，需要全社会人员长时间辛苦认真的投入，因此地震灾害的防止比起其他一些灾害要困难一些。
1.1.5 引发次生灾害
然后，地震的发生会引发次生灾难。有的次生灾害极其严重，其造成的严重程度甚至超出直接灾害造成的损坏。一般情况下次生灾害或间接灾害是直接经济损害的两倍，像大的滑坡都属于次生灾害 。
1.1.6 持续时间长
还有就是，地震的持续时段比较长。这个从两个角度来理解，一个是余震经常会持续很长一段时间。即地震的主震发生以后，在近期内还会发生一些比较大的，虽然没有主震大，但是也会有不同程度的余震发生，所以造成这次地震带来的影响时间就比较长。另外一个方面，由于地震的破坏性极大的特点，使得灾区的恢复比较慢，重建的周期也显得比较长。进行对灾区的重新修建之前，我们还要对建筑物进行鉴定识别，还能不能住人，抑或是将来重新修建的时候要不要进行一些规划，规划到什么程度等等这些问题，所以重新修建周期较长。
1.1.7 具有周期性
最后值得一提的是，地震也具有某种周期性。一般来说地震灾害在同一地域要相隔几十年或者上百年，或更长的时间才能反复地发生，这是人们目前对地震认识的程度。
1.2 地震对水利工程的影响与危害
由于每个地区的地震烈度的不同，还有地震本身形式的差异，以及水库本身它工程构造的不同，所以地震对于不一样构造的水利工程的危害也有所不同。我们总结了下国内外各大大小小的地震对于不同水利工程的损害，基本可以分为以下几种类型 ：
（1）地震会引起坝体的裂缝。地震的发生会导致大坝整体性能的降低，进而引起导致大坝的防渗结构遭到破坏，所以可能会引起大量的裂痕。除此以外，从理论上来讲，地震的发生会引起坝体水平方向和竖直方向的运动，而且还会引起坝体本身周期性荷载的增大，如此一来，坝体中就会有较高的孔隙水压力，因此会减小抗剪强度，同时会带来变形模量的减小，进而引起永久性塑性变形的积累，最后会导致坝体的沉降，甚至引起防渗结构的开裂。大坝心墙混凝土盖板区出现很多表面裂缝，它们长度不一，当然也会有不同长度的深层裂缝。然后在坝体漏水的情况下，还伴随着自然降水，以及在温度作用下，这些裂缝又将会产生新的冻融，带来冻胀破坏，从而影响大坝的整体性和稳定。
(2)地震的发生会引起坝体的失稳。地震可能会引起坝基的液化 ，然后地基的液化就会导致大坝的失稳。地震时，土体受周期性荷载的作用，以及波动性荷载作用，因此土石坝内土体将会产生递增的孔隙水压力，进而引起变形，那当变形达到应力的危险边缘时，土体在周期性荷载的作用下便会出现很大的变形位移，会导致坝体内的土体发生液化现象，进而引起坝体失稳。
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