方向一 多场耦合下水工结构静动力分析与安全控制

---

土石坝工程静动力三维有限元分析

高沥青混凝土心墙砂砾石坝是土石坝中极具竞争力的坝型，因兼具施工简便、投资收益比高、对极端恶劣环境适应能力强等诸多优点，已成为西部地区广泛规划建设的坝型之一。由于西部高沥青混凝土心墙砂砾石坝的坝址多位于发震断层带附近，在生命周期内可能遭受近断层地震动。因此，评估近断层强震作用下高沥青混凝土心墙砂砾石坝动态响应规律及抗震性能至关重要。本课题组开展以下研究：

（1）基于速度能量密度的定义，提出了能够考虑近断层低频速度大脉冲作用时段的近场有效速度持时指标，研究了近断层脉冲型地震动强震持续时间对高沥青混凝土心墙砂砾石坝动态响应的影响；

（2）针对近断层脉冲型地震动记录数量上的不足，基于“解耦-叠加”的方法和小波多尺度分解理论，提出了一种近断层人工地震动合成方法，探究了速度脉冲参数对大坝动态响应的影响；

（3）根据近断层地表破裂带和地震监测台站空间分布特性，将近断层地表破裂带区域划分为上盘区域、下盘区域、破裂向前区域和破裂向后区域。通过美国地震信息中心USGS确定目标地震的地表破裂带分布特性，结合GPS地图导航定位系统和地震监测台站分布位置确定不同区域含有的实测地震动记录，研究近断层不同区域地震动特性及其对高沥青混凝土心墙砂砾石坝动态响应规律的影响。