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摘要
施工过程和混凝土材料自身属性会导致拱坝坝体材料具有随机性。为了评估在强地震动作用下坝体混凝土材料随机性对拱坝抗震性能的影响，以白鹤滩拱坝为对象研究了表征混凝土非均匀程度的相关长度以及材料参数均值与拱坝损伤破坏的关系。分析中采用耐震时程法(ETA)生成人工地震动时程，假设坝体材料参数值服从特定区间内的均匀分布，同时为考虑坝体材料局部连续性，将相关长度引入到均匀分布公式中，基于协方差矩阵分解法和中心点离散技术建立了对应不同相关长度的拱坝随机场有限元模型，分析了其在地震动作用下的动力响应。选择相对位移、横缝开度和损伤体积比作为评价指标，通过概率密度演化法(PDEM)和直接概率积分法(DPIM)计算各指标的时变概率密度曲线，并计算了不同指标的失效概率曲线，以评价坝体在不同峰值加速度下的失效概率。分析结果表明：考虑坝体材料的随机性后，坝体损伤分布分散，且不同工况的分析结果离散性较大；损伤情况主要受相关长度和材料参数均值的影响，相关长度越大，坝体的抗震性能越好。
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单位大连理工大学; 海岸和近海工程国家重点实验室
