2014年--（节选）外文翻译--水库的几何形状和条件对拱坝抗震性能的影响（译文）

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1、 外文翻译 第 1 页 共 14 页 中文 4900 字 出处： Garca F, Aznrez J J, Cifuentes H, et al. Influence of reservoir geometry and conditions on the seismic response of arch damsJ. Soil Dynamics & Earthquake Engineering, 2014, 67:264-272. 水库的几何形状和条件对拱坝抗震性能的影响 F. Garca , J.J. Aznrez , H. Cifuentes , F. Medina , O. Maeso

2、摘要 ：目前正在进行着一个研究水库水位和水库底部沉淀物性质（特别是在饱和水位下）对拱坝的动态反应的项目。正因为此，作者开发了一个边界元素模型，作者在这个方法中运用了直接动态的研究方法对下面问题进行了分析，这些问题包括梯级开发（筑坝拦水），粘弹性（大坝和土壤位置）和多孔介质（水库中的底部沉淀物）。探讨这些问题时将边界元素离散化，然后形成有兼容性和均衡性的等式使得它们之间的关系更加严格地建立起来。地震的发生对于地球的刺激有纵波（ P 波）和横波（ S 波），其在垂 直的方向上冲击坝址。这次分析在频率的基础上进行，然后根据获得的频率在时间上的反应去综合性地分析人工加速度图 根据欧洲规范 8 通过 F

3、FT 算法以易伸缩的形式所反应得到的光谱图。描述影响抗震性能的变量是：复数频率特性函数的振幅，加速度反应光谱和坝体结构内的速度的积分。这些变量清楚的反应了在动态反应分析中那些因素的重要性。 关键词 ：水库水位，水库几何形状，拱坝，坝 水 沉淀物 地基系统，多孔介质，波的传播，边界元法 1.引言 影响拱坝地震反应主要有三个因素：土壤结构相互作用的影响，地震刺激的空间分配和那些所有 可以深刻影响水库中动水压力的因素，因此会对坝上游面的压力分配产生影响。 水的压缩系数，水库几何形状和水库水位都包括在第三类因素中，加上地基岩石的力学性质和水库内存在底部沉淀物的可能性，所有的这些因素都会改变水重对地基岩

4、石和坝体自身之间的相互作用力。这些因素中的一些重要性也在不同的研究中被分析着： 1-19。 这篇论文主要研究水库水位和水库底部沉淀物的存在对大坝动态特性的影 外文翻译 第 2 页 共 14 页 响。水库水位受季节循环的影响，这个影响是双重的。第一，水库水位的变化影响着整个系统的重量。第二，这个变化改变着水库的几何形状。因此，以其 自然的频率和相应抗震性能的振幅的形式研究整个水库的动态特性，就很明显要研究整个水库的水位，而它的结果也可视为从抗震性能中所获得的。早前的研究已经认可了这一结果，然而，不同于那些分析水库水位全空或者全满的情况，目前只有有限的数量的研究分析了水库水位在这个案例中的角色。在

5、众多调查这一现象的研究中，最有意义的是 Dabre 等和 Proulx 等进行的实验，他们监测了大型拱坝在一年中不同月份的一系列水库水位的动态变化。这些研究的作者总结到，水库水位对大坝的动态行为有很大的影响。在作者的知识范围内，还没有其他的研究报告分析 水位的变化会与底部沉淀物的存在及其性质有联系。 底部沉淀物通过长期的沉淀过程会达到一个固结的状态。因此，沉淀物是一个媒介，它的力学性能不随水库水位带来的变化，而是随深度的变化而变化。一方面，沉淀物的存在改变了水库的底部几何形状。另一方面，沉淀物吸收了来自动水波的能量，因此增加了大坝 水 沉淀物 地基系统的阻尼。 根据于其固结程度，沉淀物可描述为

6、一个随着深度的增加密度也会增加的可压缩的梯级材料（见 11等），或者将其描述成一个饱满的有孔弹性材料，这材料的骨架是具有某种形状的弹性空间（沉淀物可以传播横波）。根 据毕奥特的构想，这次研究跟随早前的研究 4,6,22-24,11和假设 沉淀物的动态行为与饱满的弹性材料或半饱满材料类似。这些报告总结出了底部沉淀物是如何改变整体的动态行为的，特别也列出了在那些有着部分饱满的沉淀物的案例中，压缩性是如何发挥其作用的。 目前的结果会用于分析大坝对于水库水位、沉淀物的存在及沉淀物饱满程度的敏感性，而且还会用来突出在动态反应中的差异。加速度频率特性函数的振幅，加速度反应谱，速度的积分这三个变量被选择用来描述在地基岩石中的不同的点和坝顶的反应。 2.大坝 水 沉淀物 地基系统的边界 元素