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表 5 地震后和不同工况滑坡涌浪后的损伤比及损伤比增量 单位:%
指标 震后 震后工况 1 震后工况 2 震后工况 3
24.16 27.81 26.63 26.58
R V
φ R 15.11 10.22 10.02
V
体积比
2.30 2.86 2.68 2.66
WR V
φ WR 24.35 16.52 15.65
V
11.60 21.93 19.92 19.86
R A
φ R 89.05 71.72 71.21
A
面积比- 上游面
3.03 3.54 3.32 3.30
WR A
φ WR 16.83 9.57 8.91
A
66.37 67.29 67.02 67.02
R A
φ R 1.39 0.98 0.98
A
面积比- 下游面
3.60 3.61 3.61 3.61
WR A
φ WR 0.28 0.28 0.28
A
69.77 79.87 75.41 75.18
R A
φ R 14.48 8.08 7.75
A
面积比- 建基面
18.42 23.95 22.27 22.10
WR A
φ WR 30.02 20.90 19.98
A
坝面上的涌浪压力是偏心作用的力,且根据图 6的涌浪压力作用时程和图 10的位移时程曲线可以看
出,涌浪作用力是先作用于坝体左侧的,且坝体左侧的压力比右侧的压力要大,此时拱效应发挥作用
相对于均匀分布(工况 3)时要小,导致损伤坝段即左侧的变形比均匀情况下的大,上游面左侧坝段,
以及建基面的损伤增加较多。
(4)现有研究中通常采用均匀分布的涌浪压力计算涌浪对坝体的影响,然而根据(3)的分析,均布
荷载结果偏危险,低估了涌浪对坝体损伤的影响。因此,根据本文的计算内容,给出了当采用均匀的
涌浪压力分布进行分析震后涌浪对坝体损伤时的修正系数,在考虑坝前涌浪压力分布中的高度差和时
间差的影响时(工况 1),采用修正系数 α修正均匀分布(工况 3)下的损伤增量;在仅考虑时间差的影
响时(工况 2),采用修正系数 β 修正均匀分布(工况 3)下的损伤增量,公式如下:
1 3 2 3
=
=
φ [R] αφ [R] ;φ [R] βφ [R] (8)
1 2 3
V
式中φ [R] 、φ [R] 、φ [R] 分别为工况 1、工况 2和工况 3情况下的损伤比增量指标,下标[R]分别为 R、
R、WR、WR四种损伤比。
V
A
A
表 6为基于无量纲损伤比增量指标下的修正系数。可以看出,当滑坡距离坝体较近时即工况 1,
修正系数较大,且对于上游面损伤程度和建基面的损伤范围的修正系数较大。当涌浪压力分布中仅考
虑 3.8s的时间差时,与均匀分布的情况相差不大,修正系数接近 1。
表 6 基于损伤比增量指标的修正系数
体积比 面积比- 上游面 面积比- 下游面 面积比- 建基面
修正系数
φ R φ WR φ R φ WR φ R φ WR φ R φ WR
V V A A A A A A
α 1.51 1.56 1.25 1.89 1.42 1.00 1.87 1.50
β 1.02 1.06 1.01 1.07 1.00 1.00 1.04 1.05
6 结论
本文以某高拱坝为例,基于中国水科院涌浪高经验公式,识别出了典型的坝前涌浪压力分布形
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