泄洪中孔对重力坝溢流坝段强震破坏过程的影响

来源：水资源与水工程学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：曹绪文，何卫平，刘聪宇，何金文，乐明锴

单位：1.三峡大学水电工程施工与管理湖北省重点实验室,2.三峡大学水利与环境学院,3.中国电建集团成都勘测设计研究院

摘要：以我国某重力坝的表孔坝段和双孔坝段为例，揭示泄洪中孔对重力坝溢流坝段抗震性能的影响。采用有限元方法建立了坝体-库水-地基三维模型，利用附加质量法模拟库水效应，使用混凝土塑性损伤模型模拟混凝土材料特性，分析两类坝段在不同地震动峰值加速度作用下的强震破坏过程。依据破坏区分布和坝顶位移发展情况，明确坝体的强震破坏模式和极限抗震承载能力。结果表明：表孔坝段的控制性强震破坏模式为从下游面导墙破坏区向上游坝面的贯通破坏，而双孔坝段则为沿泄洪中孔侧壁的贯通破坏；在超载地震动作用下，溢流坝段的坝顶相对位移呈发散趋势，并伴随有残余位移的出现；由于结构侧向刚度的减弱，泄洪中孔降低了坝体的极限抗震承载能力，其中表孔坝段的极限抗震承载能力约为0.600g~0.650g，双孔坝段则约为0.450g~0.500g。研究成果为重力坝溢流坝段的抗震性能评估提供了重要参考依据。

关键词：重力坝,溢流坝段,泄洪中孔,破坏模式,极限抗震承载能力,Westergaard附加质量法,混凝土塑性损伤模型

基金资助：国家自然科学基金项目(51809152)；湖北省重点实验室开放基金项目(2023KSD22)