Page 304 - 《振动工程学报》2026年第3期
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904 振 动 工 程 学 报 第 39 卷
域主要在坝趾部位。
（3）在特征部位峰值响应的均值方面，复杂波场
效应对胶凝砂砾石坝的坝踵和坝顶的水平向加速
度、坝踵第一主应力的影响较大，引起响应峰值均值
的显著增大；对胶凝砂砾石坝坝踵和坝顶的竖直向
加速度、坝趾第三主应力的影响较小。在特征部位
峰值响应的分布范围方面，复杂波场效应引起胶凝
砂砾石坝特征部位峰值响应分布范围的普遍增大。
总体而言，复杂波场效应通常引起峰值响应分布由
垂直入射模型的窄高型变化为复杂波场模型的宽
矮型。
（4）在对具体算例的影响方面，复杂波场效应可
能引起坝踵第一主应力峰值的增大或减小，本文算
例中复杂波场效应带来的变幅分布范围为−6.3%~
81.9%，变幅均值为 37.5%。复杂波场效应引起坝
图 11 算例 16 应力响应时程 踵第一主应力增大的算例占多数，为 92%，减小的
Fig. 11 Time-history of principal stress in case 16 算例仅占 8%。
时，引起坝趾第三主应力的减小，说明复杂波场效应
参考文献:
对胶凝砂砾石坝地震响应的影响需要具体分析。
从形成机制看，复杂波场效应引起响应在特殊
［1］ RAPHAEL J M. The optimum gravity dam［C］// Pro⁃
时刻的突变，其原因为复杂波场与相应的应力场在
ceedings of Conference on Rapid Construction of Con⁃
空间内传播方向、传播速度并不一致，从而引起不同
crete Dams. New York： ASCE， 1970： 221⁃224.
空间位置叠加模式的差异。
［2］ LONDE P， LINO M. The faced symmetrical hardfill
dam： a new concept for RCC［J］. International Water
4 结 论 Power and Dam Construction， 1992， 44（2）： 19⁃24.
［3］ 贾金生， 刘宁， 郑璀莹， 等 . 胶结颗粒料坝研究进展与
为研究复杂波场效应对胶凝砂砾石坝地震响应 工程应用［J］. 水利学报， 2016， 47（3）： 315⁃323.
的影响，本文采用随机波场方法获得场址入射波信 JIA Jinsheng， LIU Ning， ZHENG Cuiying， et al. Stud⁃
息，并以垂直入射模型和复杂波场模型对 Oyuk 坝的 ies on cemented material dams and its application［J］.
Journal of Hydraulic Engineering， 2016， 47（3）： 315⁃323.
地震响应开展研究，得出以下结论。
［4］ CAI Xin， ZHANG Yanan， GUO Xingwen， et al. Re⁃
（1）复杂波场是实际地震在胶凝砂砾石坝场址
view on research progress of cemented sand and gravel
形成入射地震波的主要物理特征，涉及波场信息的
dam［J］. Science and Engineering of Composite Materi⁃
复杂性、复杂波场在空间域内的传播过程和地基辐
als， 2022， 29（1）： 438⁃451.
射阻尼效应。本文引入随机波场方法，在确保参考 ［5］ 丁泽霖， 徐良杰， 王肖楠 . 基于多元优化的百米级胶
点运动的反应谱与胶凝砂砾石坝场地谱吻合的前提 凝 砂 砾 石 坝 设 计 方 法［J］. 水 力 发 电 学 报 ， 2023， 42
下，实现了复杂波场四维信息的准确模拟，为研究复 （12）： 119⁃131.
杂波场效应对胶凝砂砾石坝地震响应的影响提供基 DING Zelin， XU Liangjie， WANG Xiaonan. Design
础支撑。 method of 100⁃meter cemented sand and gravel dams
（2）从胶凝砂砾石坝地震响应分析的垂直入射 based on multivariate optimization［J］. Journal of Hydro⁃
electric Engineering， 2023， 42（12）： 119⁃131.
模型和复杂波场模型对比结果可见：水平向加速度
［6］ 何蕴龙， 彭云枫， 熊堃 . Hardfill 坝结构特性分析［J］.
峰值等值线基本呈现水平分布特征，竖直向加速度
水力发电学报， 2008， 27（6）： 68-72.
峰值等值线基本呈现峰型分布特征。在加速度数值
HE Yunlong， PENG Yunfeng， XIONG Kun. Structur⁃
方面，水平向和竖直向加速度均随坝高逐渐增大，水
al characteristic analysis on Hardfill dam［J］. Journal of
平向加速度最大值出现在坝顶，竖直向加速度最大 Hydroelectric Engineering， 2008， 27（6）： 68-72.
值出现在约 3/4 坝高的上游侧。在应力峰值方面， ［7］ HIROSE T. Design criteria for trapezoid⁃shaped CSG
坝体的受拉区主要在坝踵部位，压应力数值较大区 dams［C］// ICOLD⁃69th Annual meeting. Dresden，
