损伤水工结构在余震作用下的安全度研究

一、预期目标
针对汶川地震一次主震、多次余震的特点，研究在主震作用下已损伤结构在多次余震作用下的安全度。研究损伤结构与地基系统在地震和内部缺陷同时作用下的破坏演变过程，揭示损伤结构与地基系统的破坏机理和剩余安全度。为震后加固修复和水工建筑物抗震设计规范的修订提供依据。
二、研究内容
1、混凝土和岩土体材料的力学破坏特性
混凝土和岩土体材料的静动力特性及其受加载速率的影响，宏观损伤演化本构模型和屈服准则，损伤度对材料宏观力学性能的影响机制。
2、损伤结构与地基系统在多次余震作用下的震害分析与破坏研究
汶川地震地区水工结构的震损调查、实测资料的统计和反演分析；
利用汶川地震实际地震波，采用现代数值模拟方法，结合室内试验再现完好结构在主震作用以及损伤结构在余震作用下的变形和破坏过程，研究损伤对水工结构与地基系统工作性态、抗力（承载能力）和安全度的影响；
3、损伤水工建筑物的破坏判据与安全度评估方法
损伤结构剩余安全度的科学定义和表征物理指标，水工建筑物损伤分布规律与剩余安全度的关系。
损伤水工建筑物在地震作用下的破坏模式、分阶段破坏的特征、系统破坏程度的分级和相应的破坏判据；
损伤水工建筑物安全评估的理论和方法、安全评价指标和控制标准，提高震安全度的对策和措施。
三、研究思路
对经历汶川地震的水工建筑物进行详细的震损调查，建立不同烈度区、不同建筑物的数据库，包含地震动监测数据、结构的震损情况等。
重点对有损伤混凝土和岩土体材料进行室内动力特性试验，得出各应力水平下的内部损伤分布规律，以及相应的损伤本构关系。
通过对损伤缺陷的量化模拟，研究损伤缺陷对结构工作性态、抗力（承载能力）和安全度的影响，
通过震动台模型试验和三维非线性有限元动力时程方法，并结合实测资料，研究损伤水工建筑物在余震作用下的变形和破坏过程，分阶段的破坏特征。确定系统破坏程度的分级、相应的破坏判据和安全度。
综合研究成果，提出震损水工建筑物修复加固和提高安全度的对策和建议