水工建筑物抗震设计规范

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4.7.3

与地震作用组合的各种静态作用的分项系数和标准值,应按各类建筑物相应的设计规范规定采用.凡在这些规范中未规定分项系数的作用和抗力,或在抗震计算中引入地震作用的效应折减系数时,分项系数均可取为1.0. 4.7.4

钢筋混凝土结构构件的抗震设计,在按本规范确定地震作用效应后,应按SL/T191-96进行截面承载力抗震验算.当采用动力法计算地震作用效应时,应对地震作用效应进行折减,折减系数a可取为0.35.

4.8 附属结构的抗震计算 4.8.1

在水工建筑物附属结构的地震作用效应计算中,当附属结构和主体结构的质量比值λm及基本频率比值λf符合下列条件之一时,附属结构与主体结构可不作耦联分析: 1)λm<0.01;

2)0.01≤λm≤0.1,且λf ≤0.8或λf ≥1.25. 4.8.2

不作耦联分析的附属结构,可取与主体结构连接处的加速度作为附属结构地震作用效应计算中的地震输入. 4.8.3

当不作耦联分析的附属结构和主体结构可视为刚性连接时,附属结构的质量应作为主体结构的附加质量. 4.9 地震动土压力 4.9.1

地震主动动土压力代表值可按式(4.9.1- )计算.其中Ce 应取式(4.9.1-2)中按\号计算结果中的大值.

????avcos?11FE??q0H??H2???1?g??cos???212???C e=

???Ce (4.9.1-1) ?cos2????e??1?2cos?ecos?1cos????1??e?1?Z??2 (4.9.1-2)

Z=

sin?????sin????e??2? (4.9.1-3) cos????1??e?cos??2??1??e?tg?1?a0 (4.9.1-4)

g??a0式中: FE---地震主动动土压力代表值; q0---土表面单位长度的荷重; j1---挡土墙面与垂直面夹角; j2---土表面和水平面夹角; H---土的高度;

γ---土的重度的标准值; ψ---土的内摩擦角; ζe---地震系数角;

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δ---挡土墙面与土之间的摩擦角;

δ---计算系数,动力法计算地震作用效应时取1.0,拟静力法计算地震作用效应时一般取0.25,对钢筋混凝土结构取0.35. 4.9.2

地震被动动土压力应经专门研究确定. 5 土石坝 5.1 抗震计算 5.1.1

土石坝应采用拟静力法进行抗震稳定计算.

设计烈度为8,9度的70m以上土石坝,以及地基中存在可液化土时,应同时用有限元法对坝体和坝基进行动力分析,综合判断其抗震安全性.土石坝动力分析的要求见本规范附录A中的A.1. 5.1.2

采用拟静力法进行抗震稳定计算时,对于均质坝,厚斜墙坝和厚心墙坝,可采用瑞典圆弧法按本规范4.7.1的规定进行验算,其作用效应和抗力的计算公式见本规范附录A中的A.2;对于1,2级及70m以上土石坝,宜同时采用简化毕肖普法.对于夹有薄层软粘土的地基,以及薄斜墙坝和薄心墙坝,可采用滑楔法计算. 5.1.3

在拟静力法抗震计算中,质点i的动态分布系数,应按表5.1.3的规定采用.表中Tm在设计烈度为7,8,9度时,分别取3.0,2.5和2.0. 表5.1.3 土石坝坝体动态分布系数aI 坝高H≤40m 坝高H>40m 5.1.4 1,2级坝,宜通过动力试验测定土体的动态抗剪强度.当动力试验给出的动态强度高于相应的静态强度时,应取静态强度值.

粘性土和紧密砂砾等非液化土在无动力试验资料时,宜采用静态有效抗剪强度指标,其中对堆石,砂砾石等粗粒无粘性土,可采用对数函数或指数函数表达的非线性静态抗剪强度指标. 5.1.5

混凝土面板堆石坝的动水压力可按本规范6.1.9和6.1.10的规定确定. 5.1.6

采用瑞典圆弧法进行抗震稳定计算时,其结构系数应取1.25.采用简化毕肖普法时,相应的结构系数应比采用瑞典圆弧法时的值提高5%~10%. 5.2 抗震措施 5.2.1

地震区修建土石坝,宜采用直线的或向上游弯曲的坝轴线,不宜采用向下游弯曲的,折线形的或S形的坝轴线. 5.2.2

设计烈度为8,9度时,宜选用堆石坝,防渗体不宜选用刚性心墙的型式.选用均质坝时,应设置

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内部排水系统,降低浸润线. 5.2.3

确定地震区土石坝的安全超高时应包括地震涌浪高度,可根据设计烈度和坝前水深,取地震涌浪高度为0.5m~1.5m.

对库区内可能因地震引起的大体积塌岸和滑坡而形成的涌浪,应进行专门研究. 设计烈度为8,9度时,安全超高应计入坝和地基在地震作用下的附加沉陷. 5.2.4

设计烈度为8,9度时,宜加宽坝顶,采用上部缓,下部陡的断面.坝坡可采用大块石压重,或土体内加筋. 5.2.5

应加强土石坝防渗体,特别是在地震中容易发生裂缝的坝体顶部,坝与岸坡或混凝土等刚性建筑物的连接部位.

应在防渗体上,下游面设置反滤层和过渡层,且必须压实并适当加厚. 5.2.6

应选用抗震性能和渗透稳定性较好且级配良好的土石料筑坝.均匀的中砂,细砂,粉砂及粉土不宜作为地震区的筑坝材料. 5.2.7

对于粘性土的填筑密度以及堆石的压实功能和设计孔隙率,应按SDJ218-84及其补充规定中的有关条文执行.设计烈度为8,9度时,宜采用其规定范围值的高限. 5.2.8

对于无粘性土压实,要求浸润线以上材料的相对密度不低于0.75,浸润线以下材料的相对密度则根据设计烈度大小,选用0.75~0.85;对于砂砾料,当大于5mm的粗料含量小于50%时,应保证细料的相对密度满足上述对无粘性土压实的要求,并按此要求分别提出不同含砾量的压实干密度作为填筑控制标准. 5.2.9

1,2级土石坝,不宜在坝下埋设输水管.当必须在坝下埋管时,宜采用钢筋混凝土管或铸铁管,且宜置于基岩槽内,其管顶与坝底齐平,管外回填混凝土;应做好管道连接处的防渗和止水,管道的控制闸门应置于进水口或防渗体上游端. 6 重力坝 6.1 抗震计算 6.1.1

重力坝抗震计算应进行坝体强度和整体抗滑稳定分析. 6.1.2

重力坝的动力分析应以同时计入弯曲和剪切变形的动,静材料力学法为基本分析方法.对于工程抗震设防类别为甲类,或结构复杂,或地基条件复杂的重力坝,宜补充作有限元法动力分析. 6.1.3

重力坝抗滑稳定分析应按抗剪断强度公式计算. 6.1.4

坝基岩体内有软弱夹层,缓倾角结构面时,应核算坝体带动部分基岩的抗滑稳定性.此时,应进行专门研究. 6.1.5

重力坝抗震作用效应计算应按本规范4.5.3的规定采用动力法或拟静力法.对于工程抗震设防类别为乙,丙类的设计烈度小于8度且坝高小于等于70m的重力坝,可采用拟静力法.

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6.1.6

采用动力法计算重力坝的地震作用效应时,应采用振型分解反应谱法.对特殊重要的重力坝,宜按本规范4.5.8的规定用时程分析法进行补充计算. 6.1.7

采用动力法验算重力坝坝体强度和坝基面上抗滑稳定时,抗压和抗拉强度结构系数应分别取2.00,0.85,抗滑稳定的结构系数应取0.60. 6.1.8

采用拟静力法计算重力坝地震作用效应时,各质点水平向地震惯性力代表值应根据本规范4.5.9的规定进行计算,其中动态分布系数应按下式确定

1?4?hi/H?ai=1.4 (6.1.8) nGEj?hj/H?41?4?i?1GE4式中: n---坝体计算质点总数; H---坝高,溢流坝的H应算至闸墩顶; hi,hj---分别为质点i,j的高度;

GE---产生地震惯性力的建筑物总重力作用的标准值. 6.1.9

采用拟静力法计算重力坝地震作用效应时,水深h处的地震动水压力代表值应按下式计算

pw(h)=ahξψ(h)ρwH0 (6.1.9-1)

式中:

pw(h)---作用在直立迎水坝面水深h处的地震动水压力代表值;

ψ(h)---水深h处的地震动水压力分布系数,应按表6.1.9的规定取值; ρw---水体质量密度标准值; H0---水深.

单位宽度坝面的总地震动水压力作用在水面以下0.54H0处,其代表值F0应按下式计算:

F0=0.65ahaξρwH0 (6.1.9-2)

6.1.10

与水平面夹角为ζ的倾斜迎水坝面,按本规范6.1.9的规定计算的动水压力代表值应乘以折减系数:

ηc=θ/90 (6.1.10)

迎水坝面有折坡时,若水面以下直立部分的高度等于或大于水深H0的一半,可近似取作直立坝面;否则应取水面点与坡脚点连线代替坡度. 6.1.11

采用动力法时,可将式(6.1.11)计算的地震动水压力折算为与单位地震加速度相应的坝面附加质量

pw(h)=

27ah??H0h (6.1.11) 8表6.1.9 重力坝地震动水压力分布系数j(h) h/H0 j(h) h/H0 j(h) 0.0 0.00 0.6 0.76 0.1 0.43 0.7 0.75 0.2 0.58 0.8 0.71 0.3 0.68 0.9 0.68

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