高拱坝气幕隔震的动力分析和实验研究

发展气幕隔震技术，可成为强震区高拱坝的主要的结构抗震措施。建立拱坝气幕隔震的动力学理论和三相体复杂系统的动力本构模型，即时-空域中的液相-气相-固相耦合非线性模型，提出三维非线性有限元解及程序。进行300m级气幕隔震拱坝的时程分析，查明气幕削减动水压力的效果及时空分布规律。用国内最大的载重60吨地震模拟振动台，进行试验验证。提出新型气室结构- - 条形气室，能形成完整的柔性滤波隔离层，借鉴气垫式调压井的工程经验，发展气室的多传感器融合的供气监控系统，确保气幕正常状态。气幕隔震可显著削减动水压力（按初步试验可削减70%以上），有效提高坝体坝肩抗震安全度，可取代英古里拱坝用的大量抗震钢筋；既可用于拱坝，也可用于重力坝；也有利于防范空袭和恐怖袭击；为创建砼坝的先进实用的结构控制技术奠定应用基础。