Page 99 - 2023年第54卷第9期

５ 结论

针对复杂地质下非一致地震波场难以构建的难题，提出了适用于三维不规则成层场地内由 Ｐ波、ＳＶ
波和 ＳＨ波引起的地震波场的求解方法，该方法具有高精度与高效率的优势。之后重点分析了精细化的
混凝土高坝－ 复杂地基有限元模型在倾斜入射与垂直入射的 ＳＶ波作用下的动力响应，主要结论如下：
（１）大型结构物在非一致地震波作用下动力响应空间差异明显：在不同种类的地震波作用下整个
坝体－ 地基体系的溢流坝段、非溢流坝段、升船机结构、坝后厂房和消力池等部分均发生了不同程度
的损伤，主要发生在应力薄弱的区域。地震波斜入射时坝顶部分不同点的位移响应极值可相差至 ８０％
以上，因此为了工程安全考虑，建议在坝体地震响应分析中尽可能扩大监测点的范围。
（２）地震波的传播方向对坝体振动影响较大：从坝顶点位移响应、应力集中区最大和最小主应力
极值、及坝体整体拉伸损伤分布等均可看出，在 ＳＶ波倾斜入射条件下坝体的响应均显著大于垂直入
射条件下的；位移极值可相差 ２～３倍，应力极值相差不大，但高应力区时段可相差较大，拉裂破坏的
范围几乎覆盖到整个坝段结构中。
（３）复杂地质条件对坝体的影响较大：在相同的地震波入射角度和方位角情况下，复杂的地质结
构模型更能反映真实情况，在本算例中复杂地质情况下地震对结构物的破坏性更加显著，尤其在位移
响应方面体现较为明显；此外造成损伤出现的区域也更加集中、损伤程度更大。下一步的研究重点将
放在不同波型、不同入射角度和不同地质条件组合下坝体的振动规律研究中。

参 考 文 献：

［ １］ 梁辉，赵文光，郭胜山，等．高拱坝－ 地基体系整体稳定概率地震风险分析［Ｊ］．水利学报，２０２１，５２（３）：
３１０ － ３２２．
［ ２］ 秦礼君，陈健云，徐强，等．高拱坝抗震安全评价指标研究———以白鹤滩拱坝为例［Ｊ］．水利学报，２０２２，
５３（９）：１１１６ － １１２６．
［ ３］ 陈厚群．混凝土高坝强震震例分析和启迪［Ｊ］．水利学报，２００９，４０（１）：１０ － １８．
［ ４］ 张饶，金峰，黄杜若，等．地震波频率非平稳对土石坝非线性结构响应影响研究 ［Ｊ］．水 利 学 报，２０２２，
５３（８）：９２６ － ９３８．
［ ５］ ＷＡＮＧＤ，ＺＨＡＯＸＹ，ＬＩＵＹ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｓｐａｔｉａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅｇｒｏｕｎｄｍｏｔｉｏｎｓｏｎｓｅｉｓｍｉｃｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙｏｆ
ｕｒｂａｎｒｏａｄｎｅｔｗｏｒｋｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｂｕｉｌｄｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ，２０２２，１２（３）：３０８．
［ ６］ 李明超，张佳文，张梦溪，等．地震波斜入射下混凝土重力坝的塑性损伤响应分析［Ｊ］．水利学报，２０１９，
５０（１１）：１３２６ － １３３８，１３４９．
［ ７］ ＣＨＥＮＹ Ｌ， ＢＲＡＤＬＥＹ Ｂ Ａ， ＢＡＫＥＲ ＪＷ．ＮｏｎｓｔａｔｉｏｎａｒｙｓｐａｔｉａｌｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｉｎＮｅｗ Ｚｅａｌａｎｄｓｔｒｏｎｇｇｒｏｕｎｄ －
ｍｏｔｉｏｎｄａｔａ ［Ｊ］．ＥａｒｔｈｑｕａｋｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＤｙｎａｍｉｃｓ，２０２１，５０（１３）：３４２１ － ３４４０．
［ ８］ 黄会宝，陈刚，江德军．四川泸定 Ｍｓ６．８级地震大岗山特高拱坝变形特征分析［Ｊ］．水利学报，２０２３，５４
（５）：５９９ － ６０９．
［ ９］ 张多新，李嘉豪，王清云，等．基 于 “设 计 标 准 ” 的 大 型 渡 槽 动 力 计 算 与 隔 减 震 研 究 ［Ｊ］．水 利 学 报，
２０２１，５２（７）：８７３ － ８８３．
［１０］ ＫＨＡＮＢＡＢＡＺＡＤＥＨ Ｈ，ＩＹＩＳＡＮＲ，ＯＺＡＳＬＡＮＢ．２Ｄｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｓｈａｌｌｏｗｓａｎｄｙｂａｓｉｎｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｏｂ
ｌｉｑｕｅｌｙｉｎｃｉｄｅｎｔｗａｖｅｓ ［Ｊ］．ＳｏｉｌＤｙｎａｍｉｃｓａｎｄＥａｒｔｈｑｕａｋｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２２，１５３：１０７０８０．
［１１］ ＩＳＨＩＭＵＲＡＤ，ＩＷＡＳＡＹ，ＴＡＫＡＨＡＳＨＩＮ，ｅｔａｌ．Ｐａｌｅｏｓｅｉｓｍｉｃｅｖｅｎｔｓａｎｄｓｈａｌｌｏｗｓｕｂｓｕｒｆａｃｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅ
ｃｅｎｔｒａｌｐａｒｔｏｆｔｈｅＦｕｔａｇａｗａｆａｕｌｔ，ｗｈｉｃｈｇｅｎｅｒａｔｅｄｔｈｅ２０１６Ｍｗ７．０Ｋｕｍａｍｏｔｏｅａｒｔｈｑｕａｋｅ［Ｊ］．Ｇｅｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ，
２０２２，４１４：１０８３８７．
［１２］ ＴＩＤＫＥＡＲ，ＡＤＨＩＫＡＲＹＳ，ＮＯＲＯＯＺＩＮＥＪＡＤＦＥ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓｏｎｃｏｎｃｒｅｔｅｇｒａｖｉｔｙｄａｍｓ
ｆｏｕｎｄｅｄｏｎｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓａｎｄｌａｙｅｒｅｄｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ［Ｊ］．ＩｎｎｏｖａｔｉｖｅＩｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅＳｏｌｕｔｉｏｎｓ，２０２２，７（６）：１ － １４．
［１３］ 何卫平，何蕴龙．包含 软 弱 夹 层 地 基 上 重 力 坝 动 力 特 性 和 地 震 响 应 规 律 ［Ｊ］．武 汉 大 学 学 报 （工 学 版），

１
— １ ０ ９ —