基于加卸载响应比理论大坝台风作用效应计算方法
作者:褚凯敏 马福恒 沈振中 魏金帅
来源:《南水北调与水利科技》莫兰蒂台风2013年第03
        摘要:台风对大坝的作用包括台风引起的强降雨对大坝的影响、台风引起的库水位波动(波浪)对大坝的影响以及台风风荷载对大坝的影响等。基于加卸载响应比理论,通过对台风作用下的大坝效应增强和维持判据进行深入研究,提出了库水位加卸载响应比和波浪加卸载响应比的计算方法,给出了台风作用下大坝效应增强与维持判据的评判准则。利用上述方法和评价准则,对受201010号台风莫兰蒂影响的东坞水库进行分析,结果表明,东坞水库大坝受台风影响不大,大坝处于稳定状态。将加卸载响应比理论引入到水利工程领域,是对加卸载响应比理论的应用范围的拓展,也是研究台风作用下大坝稳定性的新思路。
        关键词:台风作用;大坝效应;加卸载响应比;维持判据
        中图分类号:TV51文献标识码:A文章编号:16721683201303018005
        我国是世界上登陆台风最多、受台风影响最为严重的国家之一,平均每年有89个台风
登陆我国东南沿海地区。台风引起的暴雨及其引发的次生灾害严重威胁人类的生命财产安全。如20128月受台风海葵影响,舟山岱山水库溃坝,造成10人死亡27人受伤。因此,研究台风作用下大坝效应增强与维持判据,对于预测和监控大坝稳定性具有重要的理论意义和实用价值。
        加卸载响应比理论是研究非线性系统失稳前兆和进行失稳预报的新理论,目前主要应用于地震预报和滑坡预报方面[1],而针对台风效应方面的应用鲜有研究。考虑到台风环境量对大坝作用表现为突变荷载和冲击荷载,极易造成大坝局部瞬间破坏的问题,本文将加卸载响应比理论引入到水利工程领域,探究台风作用下大坝效应的增强,并预测大坝是否会发生失稳,为大坝管理部门实时动态监控大坝的稳定状态提供理论依据[2]