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摘要
覆盖层及坝体材料参数的空间变异性往往显著影响沥青混凝土心墙坝-覆盖层系统的地震响应。提出一种基于数论选点的空间随机场模拟技术，通过数论选点方法实现随机点集分布优化，采用正态或对数正态分布函数考虑材料参数空间变异性，采用高斯型自相关函数考虑材料参数空间相关性，通过协方差分解生成随机参数库，实现了基于蒙特卡洛法的考虑坝体-覆盖层材料空间差异性及相关性的随机场模拟和“非侵入式”随机有限元计算。以某实际工程为例，选取静力邓肯-张E-B本构模型和动力等效线性黏弹性本构模型中的敏感参数作为随机参数，分析了沥青混凝土心墙坝坝顶、心墙顶水平向峰值加速度和坝体竖向永久变形的均值、变异系数及95%的置信区间限值等统计规律及概率分布检验；分析了输入地震动对随机响应离散程度和相对于确定值超越概率的影响。结果表明：数论选点法可以显著优化随机点集分布和提升计算效率；考虑材料参数的空间随机性会大概率引起坝体地震响应增大；坝体和覆盖层材料的空间差异性对坝顶和心墙顶水平峰值加速度的影响大于对永久变形的影响；坝体的地震响应统计结果不一定符合正态或对数正态分布；忽略材料参数的空间变异性会造成沥青混凝土心墙坝-覆盖层系统不同工况不同指标地震响应50%～90%概率的低估；覆盖层地震响应结果的离散程度大于坝体及心墙。
- 出版日期2022
- 单位西安理工大学
