水科院“300 m級特高壩抗震安全評價(jià)與控制關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目研究成果公布

據(jù)中國水利水電科學(xué)研究院“300 m級特高壩抗震安全評價(jià)與控制關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目研究成果如下：

（1）基礎(chǔ)理論方面：提出受拉損傷后拉壓轉(zhuǎn)換時(shí)受壓應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的雙折線模型，并推導(dǎo)了相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系解析表達(dá)式，構(gòu)建了更接近混凝土拉壓轉(zhuǎn)換時(shí)真實(shí)狀況的本構(gòu)關(guān)系數(shù)值模型；通過揭示了筑壩堆石料（或粗粒土）靜力強(qiáng)度、模量、顆粒破碎以及動(dòng)模量和阻尼比等關(guān)鍵力學(xué)指標(biāo)的縮尺效應(yīng)規(guī)律，提出了考慮縮尺效應(yīng)的筑壩堆石料廣義塑性模型。

（2）技術(shù)研發(fā)方面：①研發(fā)了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的萬核萬億次計(jì)算量級的超大規(guī)模并行有限元地震波強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬系統(tǒng)；編制了我國首部《場址最大可信地震動(dòng)評估導(dǎo)則-隨機(jī)有限斷層法》；提出了判別天然地震、構(gòu)造型水庫地震和巖溶型水庫地震的量化指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了對庫區(qū)地震類型判別從定性到定量的跨越；研制了國內(nèi)首臺超大型三軸測試系統(tǒng)及其附屬設(shè)備，建立了縮尺效應(yīng)研究試驗(yàn)平臺，形成了超大三軸試驗(yàn)規(guī)程；實(shí)現(xiàn)了全級配混凝土軸壓、軸拉、拉-壓交變循環(huán)的靜動(dòng)態(tài)損傷全過程試驗(yàn)，填補(bǔ)了全級配混凝土拉壓交變試驗(yàn)的空白；建立了原子尺度水化硅酸鈣拉伸本構(gòu)模型，揭示了水化硅酸鈣抗拉強(qiáng)度應(yīng)變率效應(yīng)形成機(jī)理，闡明了預(yù)靜載、往復(fù)循環(huán)加載和含水量對抗拉強(qiáng)度影響的機(jī)制；開發(fā)了具有損傷開裂、全過程加載等功能的十億級自由度全級配混凝土受力破壞全過程數(shù)值模擬。

②研發(fā)了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高拱壩多耦合系統(tǒng)抗震分析高性能大規(guī)模云計(jì)算軟件，首次實(shí)現(xiàn)了千萬自由度特高拱壩-地基多耦合系統(tǒng)動(dòng)力損傷時(shí)程數(shù)值模擬，提出了防止高拱壩重大地震災(zāi)變的“兩類五組指標(biāo)”定量安全評價(jià)準(zhǔn)則；完善了大壩-河谷/地基-庫水全體系相互作用的精細(xì)化動(dòng)力分析方法，模擬了強(qiáng)震作用下特高土石壩損傷演化和漸進(jìn)破壞全過程，給出了包括：震陷率、壩坡滑移量、止水最大變形量等可操作的特高土石壩不潰壩指標(biāo)；創(chuàng)新了特高壩地震動(dòng)力模型破壞試驗(yàn)的模型設(shè)計(jì)、測試的新方法，通過大型雙向離心機(jī)振動(dòng)臺和大型三向六自由度振動(dòng)臺特高壩地震動(dòng)力模型試驗(yàn)，揭示了特高壩在復(fù)雜地震荷載作用下的動(dòng)力破壞機(jī)理，驗(yàn)證了大壩的極限抗震能力與數(shù)值模擬的可靠性、工程抗震措施的效果。

（3）集成應(yīng)用方面：研究形成了特高壩易損性的計(jì)算方法，完善了特高壩抗震安全分析和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系；提出了互聯(lián)網(wǎng)+強(qiáng)震監(jiān)測技術(shù)和方案，開發(fā)了一套互聯(lián)網(wǎng)+大壩強(qiáng)震動(dòng)安全監(jiān)測系統(tǒng)；建立了基于強(qiáng)震監(jiān)測的高壩震害快速評價(jià)預(yù)警機(jī)制，建成了大壩地震安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)；系統(tǒng)形成特高壩強(qiáng)震監(jiān)測分析、震害風(fēng)險(xiǎn)評估、分級報(bào)警、應(yīng)急搶險(xiǎn)預(yù)案的大壩強(qiáng)震安全控制關(guān)鍵技術(shù)體系。