近水面、库中、库底水下爆炸荷载作用下混凝土重力坝的破坏模式对比
作者:黄谢平; 孔祥振; 陈祖煜; 方秦
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受到攻击时,大坝可能会在水面附近、水库内和水库底部发生水下爆炸,且弹药的起爆深度不同。为了弄清最危险的工况,建立了爆炸筒仓水-气坝结构的全耦合数值模型,对混凝土重力坝水下爆炸进行了全过程数值模拟。在前期离心模型试验的基础上建立了数值模型,并通过两组不同工况下的离心模型试验结果进行了验证。然后,利用该模型对不同深水爆破对混凝土重力坝的破坏效应进行了对比分析。结果表明,在水下爆炸荷载作用下,大坝呈现三种主要破坏模式:(1)大坝上部一定深度的结构破坏;(ii)沿着坝底滑动的大坝失稳破坏;(iii)基于坝趾的大坝倾覆失稳破坏。在水面附近发生水下爆炸时,大坝主要呈现破坏模式(I)。当水库发生水下爆炸时,大坝主要呈现(I)和(ii)或(I)和(iii)破坏模式。当库底发生水下爆炸时,大坝主要呈现破坏模式(II)。随着爆深的增大,水下爆炸对混凝土重力坝的破坏作用先增大后减小,即水库水下爆炸是最危险的工况。本文得到的溃坝模式与现有文献中的试验结果以及历史战争中典型大坝的溃坝模式相似。