Page 64 - 水利学报2021年第52卷第3期

综上所述，基于地震危险性分析和所建立的概率地震需求模型，结合地震易损性分析成果，采
用式（21）和式（22），即可开展高拱坝-地基体系整体稳定概率地震风险分析。

3 拱坝坝肩抗滑稳定地震风险分析

3.1 模型建立

3.1.1 有限元模型 该双曲拱坝坝高 289.0 m，其坝顶高程为 834.0 m。坝顶厚度 14.0 m，最大拱端厚
度 83.91 m。坝址区域河谷左岸相对较缓，右岸比较陡峻，河谷呈不对称的“V”字型。坝址位于设计
烈度为Ⅸ的强震区域，同时坝肩存在大量的缓倾角结构面、断层和裂隙等。这些不利的、复杂的地
质条件构成了强震作用下拱坝坝肩可能发生失稳的地质背景。根据该高拱坝坝区地形地质的特点，
建立拱坝-地基系统的三维有限元网格来开展高拱坝坝体-地基系统整体抗震稳定分析研究。大坝-地
基体系三维有限元网格模型见图 1。地基基础区域分别沿顺河向、横河向和竖向延伸至坝高的 2 倍。
整个有限元模型采用三维块体单元进行离散，坝体沿厚度方向布置 6 层三维块体单元，整个模型总结
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点数约为 13×10 ，单元数约为 123×10 。

图 1 大坝-地基体系三维有限元网格模型
考虑到工程地质勘探所考查的工程地质实际情况和模型计算简化，本文选择右岸潜在的滑动
块体来研究拱坝的地震稳定性，如图 2 所示。由图 2（a）所示，滑动块体通过底滑面、侧滑面、拉
裂面和上游开裂面以及下游临空面构成，有限元建模过程中将构成潜在的滑动块体的构造面均作
为 缝 面 进 行 处 理 ， 其 各 个 构 造 面 见 图 2（b）。 鉴 于 拱 坝 横 缝 的 张 开 和 闭 合 是 影 响 其 抗 震 性 能 的 重

（a） 右岸滑动块体有限元模型 （b） 右岸滑动块体构造面
图 2 右岸可能滑块及其结构面组成
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