地震动输入问题,即如何合理选择地震作用的峰值加速度、场地相关设计反应谱以及地震动时程等设计地震动参数,是高拱坝抗震安全评价的前提。目前,在抗震设计中都是取地震动加速度时间历程中的峰值加速度(PGA)作为地震作用的主要参数。DL 5073—2000《水工建筑物抗震设计规范》要求对高拱坝这类重大工程,都要通过专门的场址地震危险性概率分析,按规定的设防概率水平加以确定。已有研究表明,取决于地震波中高频分量的突显峰值,一般对结构的地震响应影响并不显著,对基本周期较长的高拱坝结构更是如此,以此作为地震作用的主要参数不尽合理。因此,我国最近颁布实施的《中国地震动参数区划图》就已改用与地震反应谱相应的更为合理的有效峰值加速度(Effective Peak Acceleration,EPA)。但迄今国内外重大工程的地震危险性分析却仍采用PGA。按国际大坝委员会(ICOLD)地震专业委员会主席Martin Wieland(2005)的估计,EPA约为PGA的2/3,可见其对工程抗震的影响相当大。基于EPA的地震危险性分析涉及到EPA的定义、相应的衰减规律和设计反应谱等问题,需要认真研究。
目前重大工程抗震设计中的设计反应谱,即在DL 5073—2000中采用的标准反应谱都不能反映与场地地震地质条件的相关性。国内外常在地震危险性分析时给出所谓的“一致概率反应谱”,是综合了各个潜在震源不同震级和震中距地震影响的包络效应,不能反映实际地震的频谱特性,往往导致高拱坝的地震作用偏大很多,难以在实际工程中应用,而且其在概念上也不尽合理,特别在缺乏实测强震记录的我国,需要通过地震烈度转换反应谱各频率分量的衰减关系,依据更为不足。因此,工程抗震设计迫切需要研究提出更符合实际的、既能与给定的作为地震动参数的峰值加速度相对应、又能反映坝址实际地震地质条件的场址相关设计地震反应谱。结合高拱坝抗震设计特点,借鉴已有“设定地震(Scenario Earthquake)”的概念,探索合适的反应谱衰减规律,是解决场地相关设计反应谱的可行途径。(www.xing528.com)
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