Page 303 - 《振动工程学报》2026年第3期

第 3 期 何卫平，等： 复杂波场效应对胶凝砂砾石坝地震响应影响研究 903

宽矮型，主要体现在坝趾第三主应力。

3. 3 复杂波场效应量化评估

复杂波场效应对坝踵第一主应力的影响如图 10
所 示 。 坝 踵 第 一 主 应 力 增 幅 算 例 数 量 为 23，占 比
92%；降幅算例数量为 2，占比 8%。在复杂波场效
应引起的坝踵第一主应力峰值变幅方面，23 个增幅
算例的变幅区间为 4.6%~81.9%，增幅最大数值出
现在算例 16；两个降幅算例的变幅分别为−6.3%
和−5.8%。由此可知，复杂波场效应可能引起胶凝
砂砾石坝坝踵第一主应力的增加或减小，但增幅算
例 占 多 数 ，引 起 的 坝 踵 第 一 主 应 力 的 变 幅 均 值 为
37.5%。

图 10 复杂波场效应影响
Fig. 10 Influence of complex wavefield effect

3. 4 复杂波场效应的影响机理
以算例 16 为例研究坝踵第一主应力和坝趾第
三主应力的响应时程，结果如图 11 所示。复杂波场
模型得到的应力时程与垂直入射模型结果在多数时
段差异不大，但在特殊时刻会出现较大的差异。在第
一主应力方面，垂直入射模型和复杂波场模型的峰值
图 9 特征位置峰值响应的概率密度分布
均出现在 5.30 s，前者为 0.76 MPa，后者为 1.38 MPa，
Fig. 9 Probability density function of peak response at
chosen positions 复杂波场效应带来的增幅为 81.9%。在第三主应力
方 面 ，垂 直 入 射 模 型 的 峰 值 出 现 在 5.30 s，值 为
线的变化较小，主要体现在坝踵和坝顶的竖直向加 − 3.33 MPa，复杂波场模型结果在该时刻有显著减
速度；（3）均值基本不变、分布范围增大，此时分布类 小，峰值转移至 7.15 s出现，值为−2.99 MPa。可见，
型也由垂直入射模型的窄高型变为复杂波场模型的 复杂波场效应在引起坝踵第一主应力峰值增大的同