何建新，王 景，楊海華

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆水利工程安全與水災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830052)

新疆尼雅水庫位于尼雅河中上游河段，大壩為碾壓式瀝青混凝土心墻壩，最大壩高131.8 m，具有防洪、灌溉、發(fā)電等綜合利用功能，其安全穩(wěn)定對(duì)社會(huì)發(fā)展至關(guān)重要。新疆地區(qū)地震頻發(fā)，震源淺，強(qiáng)度大。因此，在尼雅大壩設(shè)計(jì)時(shí)采用“金包銀”結(jié)構(gòu)。典型設(shè)計(jì)斷面圖如圖1所示，壩體外部采用堆石料填筑，內(nèi)部采用砂礫料填筑，心墻兩側(cè)采用細(xì)級(jí)配的砂礫料充當(dāng)過渡料進(jìn)行填筑。筑壩材料的動(dòng)力特性直接影響大壩的抗震性能，因此研究筑壩材料動(dòng)力特性并對(duì)大壩進(jìn)行動(dòng)力分析計(jì)算。

圖1 尼雅水庫大壩典型斷面(單位：m)

我國已建和擬建的百米以上高土石壩近百座，且大多位于高地震烈度區(qū)，這些高壩一旦因地震失事，后果將是災(zāi)難性的，因此對(duì)高土石壩的地震安全應(yīng)十分重視[1]。隨著高土石壩建設(shè)的快速發(fā)展，壩料的動(dòng)力特性成為巖土工程研究的重要課題之一。目前，已有學(xué)者對(duì)大壩地震安全的研究主要集中在壩料的動(dòng)模量和阻尼比，以及材料本構(gòu)模型方面，個(gè)別學(xué)者考慮了覆蓋層的影響。凌華等[2]對(duì)筑壩堆石料進(jìn)行了動(dòng)力變形特性試驗(yàn)，分析了圍壓和固結(jié)比對(duì)最大動(dòng)模量、動(dòng)模量衰減規(guī)律和阻尼比的影響；楊杰等[3]基于量子遺傳算法(QGA)和支持向量機(jī)(SVM)建立細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定模型；沈珠江等[4]對(duì)吉林臺(tái)面板壩兩種堆石料進(jìn)行動(dòng)力試驗(yàn)，采用動(dòng)應(yīng)力-動(dòng)應(yīng)變骨干曲線為雙曲線的假定，提出符合堆石料的動(dòng)本構(gòu)模型；朱晟等[5-6]通過復(fù)雜高應(yīng)力條件下粗粒土動(dòng)力試驗(yàn)，提出反映材料振動(dòng)硬化特性的冪函數(shù)型動(dòng)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型和阻尼比計(jì)算公式，同時(shí)基于瀝青混凝土的動(dòng)三軸試驗(yàn)，建立計(jì)算模型，對(duì)瀝青心墻壩進(jìn)行動(dòng)力分析；房恩澤等[7-8]研究了不同圍壓、孔隙比和固結(jié)比等對(duì)堆石料模量阻尼比特性的影響，并改進(jìn)沈珠江模型的殘余剪應(yīng)變計(jì)算公式；鄒德高等[9]對(duì)筑壩堆石料的動(dòng)力殘余變形特性進(jìn)行研究，并對(duì)沈珠江模型進(jìn)行了改進(jìn)。本文基于室內(nèi)動(dòng)三軸試驗(yàn)，研究瀝青混凝土心墻壩筑壩材料動(dòng)力變形特性，并借助三維有限元進(jìn)行動(dòng)力分析，深入探討壩體遭遇實(shí)際地震作用時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系及永久變形特性，進(jìn)一步研究瀝青混凝土心墻壩的抗震特性，試驗(yàn)結(jié)果可供大壩的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)和安全施工參考。

1 壩料動(dòng)模量和阻尼比試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)方法

采用WYS-2000大型多功能動(dòng)靜三軸試驗(yàn)機(jī)(圖2)對(duì)壩料進(jìn)行動(dòng)力特性試驗(yàn)。該儀器主要技術(shù)參數(shù)如下：最大軸向靜荷載2 000 kN；最大軸向動(dòng)荷載1 000 kN；最大圍壓5.0 MPa；最大反壓力2.0 MPa；最大軸向行程400 mm；動(dòng)荷載頻率0.01～10 Hz。試樣尺寸為?300 mm×700 mm。由于現(xiàn)場填筑的壩料最大直徑為600 mm，依據(jù)GB/T 50123—2019《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》，通過等量替代和相似級(jí)配的方法將壩料進(jìn)行縮尺，以滿足室內(nèi)試驗(yàn)要求，試驗(yàn)級(jí)配曲線如圖3所示。本次試驗(yàn)選取的固結(jié)應(yīng)力比Kc分別為1.5和2.0，在圍壓分別為0.4 MPa、1.0 MPa和1.6 MPa下進(jìn)行試驗(yàn)。

圖2 WYS-2000大型多功能動(dòng)靜三軸試驗(yàn)機(jī)

圖3 試驗(yàn)級(jí)配曲線

1.2 結(jié)果與分析

根據(jù)等效線性黏-彈性模型[10](Hardin-Drenevich模型)，假定動(dòng)荷載作用下應(yīng)力-應(yīng)變曲線為雙曲線，對(duì)壩料試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。砂礫料、過渡料及堆石料動(dòng)剪切模量Gd與動(dòng)剪切應(yīng)變關(guān)系曲線γd如圖4所示。由圖4可知，γd在10-4～10-2之間變化，Gd隨著γd的增大而減小，且圍壓和固結(jié)比的變化對(duì)Gd影響較大。固結(jié)比相同時(shí)，圍壓越大，壩料在固結(jié)時(shí)被擠壓越密實(shí)，壩料的Gd隨著圍壓的增大而增大。圍壓相同時(shí)，固結(jié)比越大，試樣中的土顆粒同樣會(huì)被擠壓密實(shí)，Gd增大。工程建設(shè)中的堆石料多為巖石風(fēng)化或山體經(jīng)爆破后得到的尖角料，固結(jié)時(shí)由于顆粒間的擠壓和摩擦?xí)a(chǎn)生顆粒破碎現(xiàn)象，從而使原級(jí)配發(fā)生改變。而砂礫料是經(jīng)水流沖擊搬運(yùn)等作用形成的以圓形或亞圓形為主的級(jí)配料，顆粒強(qiáng)度較高。由試驗(yàn)結(jié)果可知砂礫料和過渡料的最大動(dòng)剪切模量比堆石料高4%～11%，砂礫料和過渡料抵抗變形的能力優(yōu)于堆石料。

圖4 不同固結(jié)比、圍壓下壩料Gd-γd關(guān)系曲線

Hardin等[10]認(rèn)為阻尼比與動(dòng)應(yīng)變也呈雙曲線關(guān)系。圖5為Kc=1.5時(shí)不同圍壓下3種壩料λ-γd關(guān)系曲線，由圖5可知，圍壓對(duì)壩料阻尼比的影響較大，3種壩料的阻尼比均隨著圍壓的增大而減小，且隨著圍壓的增大，壩料阻尼比的增長越緩慢[11-14]。統(tǒng)計(jì)3種壩料在不同固結(jié)比作用下的最大阻尼比λdmax，如表1所示。由圖5和表1可知，3種壩料的阻尼比隨著動(dòng)剪切應(yīng)變的增大而增大，由于過渡料的細(xì)顆粒含量高于砂礫料中細(xì)顆粒含量，相同固結(jié)比作用下過渡料的最大阻尼比高于砂礫料。堆石料為巖體爆破級(jí)配料，顆粒表面以棱角形為主，受壓后顆粒間發(fā)生錯(cuò)動(dòng)摩擦使棱角破碎，導(dǎo)致原級(jí)配改變，且圍壓越大，顆粒破碎越明顯，故堆石料的最大阻尼比比砂礫料和過渡料高4%～14%，堆石料吸收的應(yīng)變能高于砂礫料和過渡料。根據(jù)設(shè)計(jì)，在外側(cè)填筑堆石料有利于壩體適應(yīng)變形和維持邊坡穩(wěn)定。

圖5 不同圍壓下壩料λ-γd關(guān)系曲線(Kc=1.5)

表1 動(dòng)剪切模量系數(shù)、指數(shù)和最大阻尼比

根據(jù)動(dòng)三軸試驗(yàn)得到歸一化的動(dòng)剪切模量Gd/Gdmax和等效阻尼比λ如表2、表3所示，可知?jiǎng)蛹羟心Ａ亢妥枘岜染哂辛己玫臍w一性，試驗(yàn)結(jié)果可靠。

表2 Kc=1.5時(shí)歸一化的動(dòng)剪切模量和等效阻尼比

表3 Kc=2.0時(shí)歸一化的動(dòng)剪切模量和等效阻尼比

2 壩料永久變形試驗(yàn)

本次永久變形試驗(yàn)共選擇2種固結(jié)比，3種應(yīng)力比，按Kc=1.5、σd/σ3=0.5和Kc=2.0、σd/σ3=1.0這2種主要組合進(jìn)行永久變形試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果采用大連理工大學(xué)鄒德高等[15-16]提出的雙曲線模型進(jìn)行整理，壩料殘余剪切應(yīng)變?chǔ)胷與振次N的關(guān)系曲線如圖6所示。一般而言，循環(huán)動(dòng)應(yīng)力下粗粒料的殘余剪應(yīng)變與固結(jié)比、圍壓和振次等因素有關(guān)。由圖6可知，固結(jié)比和圍壓越大，壩料的殘余剪切應(yīng)變?cè)酱?，初始固結(jié)比和圍壓的增大都會(huì)提高試樣的密實(shí)度，骨料接觸更加緊密；隨著振次的增加，壩料的殘余剪應(yīng)變不斷增加，但其變化速率不斷減小，符合衰減規(guī)律；由于顆粒破碎效應(yīng)，堆石料的殘余剪切應(yīng)變明顯高于砂礫料和過渡料。

圖6 壩料γr-N關(guān)系曲線

3 心墻瀝青混凝土動(dòng)力特性試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)方法

根據(jù)《尼雅水庫堿性骨料瀝青配合比報(bào)告》[17]，本工程心墻瀝青混凝土配合比優(yōu)選后基礎(chǔ)配合比如表4所示。制備?100 mm×200 mm的瀝青混凝土三軸試件，本次試驗(yàn)選取的固結(jié)應(yīng)力比分別為Kc=1.5、1.8、2.1，在圍壓σ3分別為0.2 MPa、0.6 MPa和1.0 MPa下進(jìn)行試驗(yàn)。

表4 瀝青混凝土設(shè)計(jì)優(yōu)選配合比

3.2 結(jié)果與分析

根據(jù)Hardin-Drenevich模型，對(duì)心墻瀝青混凝土動(dòng)三軸試驗(yàn)結(jié)果整理如表5所示。圍壓和固結(jié)應(yīng)力比對(duì)心墻瀝青混凝土的最大動(dòng)模量Edmax和最大動(dòng)剪切模量Gdmax的影響較大。固結(jié)應(yīng)力比相同時(shí)，隨著圍壓的增大，瀝青混凝土的Edmax和Gdmax增大，但其增幅減小。圍壓相同時(shí)，隨著初始固結(jié)應(yīng)力比增大，瀝青混凝土材料的Edmax和Gdmax不斷增大，初始固結(jié)應(yīng)力比增大使瀝青混凝土更加密實(shí)，從而提高材料的剛度。

表5 心墻瀝青混凝土動(dòng)三軸試驗(yàn)結(jié)果

4 動(dòng)力分析計(jì)算

尼雅大壩壩址處中、小地震相對(duì)活躍，周邊破壞性地震對(duì)場地的最大影響烈度為Ⅶ度，因此分析大壩在地震作用下的動(dòng)力、變形特性和安全穩(wěn)定性。

4.1 計(jì)算軟件介紹

本次三維地震動(dòng)力反應(yīng)分析采用大連理工大學(xué)自主開發(fā)的巖土工程三維靜、動(dòng)力有效應(yīng)力非線性分析程序GEODYNA極限平衡法穩(wěn)定計(jì)算軟件GEOSTABLE和有限元?jiǎng)恿Ψㄟ吰路€(wěn)定和變形分析軟件FEMSTABLE。GEODYNA包含多種連續(xù)介質(zhì)本構(gòu)模型和接觸面模型；GEOSTABLE包含瑞典法和簡化Bishop法，可考慮線性強(qiáng)度和非線性強(qiáng)度；FEMSTABLE采用有限元擬靜力法和動(dòng)力法計(jì)算土坡穩(wěn)定安全系數(shù)，具有動(dòng)態(tài)滑弧顯示功能，可考慮線性強(qiáng)度和非線性強(qiáng)度。

4.2 計(jì)算模型及參數(shù)

4.2.1幾何模型

根據(jù)壩體設(shè)計(jì)橫斷面，同時(shí)考慮該工程復(fù)雜的河谷地形條件、大壩材料分區(qū)以及分層填筑對(duì)大壩應(yīng)力和變形的影響，建立壩體三維有限元網(wǎng)格如圖7所示，瀝青混凝土心墻三維有限元網(wǎng)格如圖8所示。壩體三維有限元模型單元數(shù)為289 831個(gè)，節(jié)點(diǎn)數(shù)為336 612個(gè)，自由度超過106。瀝青混凝土心墻三維有限元模型單元數(shù)為6 689個(gè)，節(jié)點(diǎn)數(shù)為13 822個(gè)，壩體典型橫斷面材料分區(qū)如圖1所示。

圖7 壩體三維有限元網(wǎng)格

圖8 心墻三維有限元網(wǎng)格

4.2.2動(dòng)力計(jì)算本構(gòu)模型

4.2.2.1 壩料

筑壩材料動(dòng)力計(jì)算本構(gòu)模型采用等效線性黏-彈性模型，筑壩材料最大動(dòng)剪切模量表示為

(1)

4.2.2.2 接觸面

接觸面單元的動(dòng)力模型中，接觸面的最大動(dòng)剪模量為

(2)

式中：σn為接觸面單元的法向應(yīng)力；C為接觸面動(dòng)力剪切試驗(yàn)測得的系數(shù)，取22.0。

接觸面單元的剪切勁度K與動(dòng)剪應(yīng)變?chǔ)玫年P(guān)系如下：

(3)

其中τf=σntanδ

式中：τf為破壞剪應(yīng)力;δ為接觸面的摩擦角;參數(shù)M=2.0。

接觸面單元的阻尼比λ為

(4)

式中：λmax為最大阻尼比，計(jì)算中取0.2。

4.2.2.3 地震永久變形計(jì)算模型

土石壩地震永久變形分析采用以應(yīng)變勢(shì)概念為基礎(chǔ)的整體變形計(jì)算方法。以往的殘余變形模型假定殘余應(yīng)變與振次在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)下呈線性關(guān)系。但殘余體應(yīng)變與振次的關(guān)系曲線在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)下并不是簡單的線性關(guān)系，初期的體積應(yīng)變慢于半對(duì)數(shù)變化規(guī)律。采用半對(duì)數(shù)線性關(guān)系會(huì)明顯低估較大振次處的殘余體應(yīng)變，圍壓和動(dòng)應(yīng)力越大差別越明顯，對(duì)分析大壩的安全不利。大連理工大學(xué)鄒德高等[9,15-18]通過研究多種壩料的永久變形試驗(yàn)成果，提出了大工雙曲線殘余變形模型，該模型的殘余體應(yīng)變和剪應(yīng)變分別表示為

(5)

(6)

式中：εvr為殘余體應(yīng)變；γr為殘余剪應(yīng)變；Asr為極限的殘余剪應(yīng)變；Bvr和Bsr均為與材料有關(guān)的常數(shù)。

為避免高估壩頂處體積收縮變形的問題，該模型引入了平均主應(yīng)力反映殘余體積變形規(guī)律。將極限狀態(tài)下的殘余體應(yīng)變?chǔ)舦r表示為平均主應(yīng)力和動(dòng)剪應(yīng)變的函數(shù)：

(7)

式中：d1、d2為模型參數(shù)；σ0為平均主應(yīng)力。

對(duì)于砂礫料，將Asr表示為動(dòng)剪應(yīng)變的函數(shù)：

(8)

式中：d3、d4均為模型參數(shù)。

4.2.3計(jì)算參數(shù)

以室內(nèi)動(dòng)力三軸試驗(yàn)結(jié)果作為本次大壩動(dòng)力分析的計(jì)算參數(shù)，壩料動(dòng)模量和阻尼比參數(shù)見表1至表3，心墻瀝青混凝土動(dòng)力參數(shù)如表5所示，永久變形計(jì)算參數(shù)如表6所示。

表6 永久變形計(jì)算參數(shù)

4.2.4地震動(dòng)輸入

高土石壩-河谷山體系統(tǒng)是一個(gè)能量開放的系統(tǒng)，山體河谷與壩體之間存在著不同程度的相互作用，外行的散射能量會(huì)向無限地基輻射。這些因素會(huì)導(dǎo)致壩體邊界處各點(diǎn)的反應(yīng)幅值及相位存在差異，使地震波動(dòng)效應(yīng)的影響更加顯著。因此，本次有限元計(jì)算地震動(dòng)輸入采用黏彈性邊界和等效荷載，考慮了大壩和基巖的動(dòng)力相互作用及輻射阻尼[19]。根據(jù)壩址場地地震動(dòng)參數(shù)和GB 51247—2018《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的規(guī)定擬合得到地震時(shí)程曲線。設(shè)計(jì)地震動(dòng)水平向峰值加速度為0.139g，豎向峰值加速度為水平向的2/3，順河向、豎向和壩軸向的地震加速度時(shí)程曲線如圖9所示。動(dòng)力計(jì)算時(shí)在模型底部和側(cè)邊施加黏彈性邊界，以模擬地基無限域輻射阻尼的作用。人工邊界通過在邊界節(jié)點(diǎn)上施加切向和法向的阻尼器來實(shí)現(xiàn)，其參數(shù)可分別按下式計(jì)算：

圖9 設(shè)計(jì)地震時(shí)程曲線

Ct=ρVsΔAi

(9)

Cn=ρVpΔAi

(10)

式中：ΔAi為模型外邊界節(jié)點(diǎn)i的控制面積(亦稱代表面積)；ρ為節(jié)點(diǎn)i處邊界材料的密度；Vs、Vp分別對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)i處邊界材料的剪切波速與縱波波速。

4.3 地震動(dòng)力反應(yīng)

4.3.1壩體地震反應(yīng)

壩體各方向動(dòng)力反應(yīng)后動(dòng)位移三維分布如圖10所示，加速度三維分布如圖11所示，動(dòng)力反應(yīng)后的計(jì)算結(jié)果見表7。由圖10可知，隨著壩高的增大，壩體各方向的動(dòng)位移增大。壩體順河向最大動(dòng)位移為0.042 m，豎向最大動(dòng)位移為 0.014 m，壩軸向最大動(dòng)位移為0.028 m，最大值均出現(xiàn)在壩頂附近。壩體左岸和右岸動(dòng)位移近似相等且關(guān)于壩體中心斷面對(duì)稱。由于河谷基礎(chǔ)的約束，岸坡處壩體豎向動(dòng)位移小于壩頂中心處動(dòng)位移。由圖11可知壩體最大順河向加速度為4.98 m/s2，最大豎向加速度為3.29 m/s2，最大壩軸向加速度為4.02 m/s2，最大值均位于壩頂部附近。順河向、豎向、壩軸向加速度放大倍數(shù)分別為3.65、2.41、2.95。根據(jù)壩體地震反應(yīng)結(jié)果可知壩體順河向動(dòng)位移和加速度均最大，地震波可簡化為一個(gè)垂直向上傳播的剪切波(S波)和縱波(P波)以及面波(瑞利波與勒夫波)[20]。S波引起剪應(yīng)力變化，P波引起正應(yīng)力變化，S波和P波同時(shí)作用使壩體水平方向剪應(yīng)變?cè)龃?，地震波?duì)壩體順河向的影響最大。

圖10 地震時(shí)壩體各方向最大動(dòng)位移(單位：m)

圖11 地震時(shí)壩體各方向加速度(單位：m/s2)

4.3.2心墻應(yīng)力

心墻靜動(dòng)疊加應(yīng)力如圖12所示，混凝土心墻靜動(dòng)疊加最大大主應(yīng)力和最小小主應(yīng)力均隨著心墻深度的增加而增加，且由于受到岸坡的約束，心墻最大壓應(yīng)力為2.46 MPa，出現(xiàn)在心墻與岸坡交界處；最大拉應(yīng)力為0.05 MPa，出現(xiàn)在心墻的頂部和左岸岸坡處；心墻大小主應(yīng)力的最大值均位于心墻底部，設(shè)計(jì)施工時(shí)需注意心墻底部的抗剪強(qiáng)度。

圖12 地震作用時(shí)應(yīng)力(單位MPa，以壓應(yīng)力為正)

4.3.3壩體永久變形

根據(jù)有限元?jiǎng)恿Ψ治龅挠?jì)算結(jié)果，對(duì)壩體進(jìn)行三維永久變形計(jì)算。計(jì)算得到的大壩典型斷面位移見圖13。由圖13可知，隨著大壩高度的增加，壩體下游順河向永久位移增加，且位移變形均為向下游。上游最大永久位移位于上游坡1/2壩高處，順河向最大位移為0.035 m(向上游)，下游壩體順河向最大位移在壩頂處，最大位移為0.062 m(向下游)，下游最大位移僅為上游最大位移的1.77倍。由于壩體上下游土體順河向最大永久變形均為背離壩坡方向，土體受到拉應(yīng)力作用產(chǎn)生順河向永久位移，因此壩體上下游土體順河向均產(chǎn)生拉應(yīng)力破壞。壩體豎向地震永久變形隨著壩高的增加不斷增大，均表現(xiàn)為垂直沉降，且豎向永久變形云圖表現(xiàn)為層狀結(jié)構(gòu)，即壩高相同時(shí)壩體豎向沉降量近似相等，地震時(shí)壩體不易發(fā)生不均勻沉降引起的結(jié)構(gòu)破壞。壩頂最大沉降為0.107 m，約占?jí)误w和覆蓋層高度的0.084%，該量值在土石壩正常永久變形范圍內(nèi)，說明“金包銀”結(jié)構(gòu)具有良好的抗震效果。

圖13 0+150壩體典型斷面永久變形(單位：m)

4.3.4心墻永久變形

地震永久變形后心墻應(yīng)力如圖14所示，各方向位移如圖15所示，由于受到岸坡的約束，心墻最大壓應(yīng)力為1.92 MPa，仍出現(xiàn)在心墻與岸坡交界處，大小主應(yīng)力均無拉應(yīng)力產(chǎn)生。震后心墻3個(gè)方向的最大位移均發(fā)生在壩頂處，隨著心墻高度的增加，心墻豎向永久位移不斷增大，心墻豎向永久位移最大值為0.072 m，比兩側(cè)壩體豎向永久位移小0.035 m，心墻與壩體同步適應(yīng)變形的能力較強(qiáng)。沿壩軸向永久位移最大值為0.020 m，沿順河向永久位移最大值為0.047 m。

圖14 震后心墻應(yīng)力(單位：MPa，以壓應(yīng)力為正)

圖15 震后心墻各方向位移(單位：m)

4.4 大壩穩(wěn)定分析

采用極限平衡法計(jì)算大壩典型斷面在正常運(yùn)用期遭遇地震的壩坡的穩(wěn)定性。運(yùn)用期遭遇地震時(shí)，在設(shè)計(jì)地震波為0.139g工況下，大壩典型斷面上游安全系數(shù)為2.03，下游安全系數(shù)為2.43，安全系數(shù)均滿足規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)控制值1.2，壩體具有較高的安全儲(chǔ)備。

5 結(jié) 論

a.砂礫料和過渡料的最大動(dòng)剪切模量比堆石料高4%～11%，砂礫料和過渡料抵抗變形的能力優(yōu)于堆石料，而堆石料的最大阻尼比比砂礫料和過渡料高4%～14%，堆石料顆粒間發(fā)生錯(cuò)動(dòng)摩擦產(chǎn)生的應(yīng)變耗能高于砂礫料和過渡料。

b.圍壓和固結(jié)比對(duì)心墻瀝青混凝土的最大動(dòng)模量和最大動(dòng)剪切模量的影響較大。固結(jié)比相同時(shí)，隨著圍壓的增大，瀝青混凝土的最大動(dòng)模量和最大動(dòng)剪切模量增大，但其增幅減小。圍壓不變時(shí)，隨著初始固結(jié)比的增大，瀝青混凝土材料更加密實(shí)，從而提高了材料的最大動(dòng)模量和最大動(dòng)剪切模量。

c.根據(jù)地震動(dòng)力反應(yīng)，壩體各方向最大位移、加速度和最大永久變形均發(fā)生在壩頂處，順河向最大位移為0.042 m，最大加速度為4.98 m/s2，最大沉降為0.107 m，壩體上下游順河向最大永久變形均表現(xiàn)為背離壩坡，順河向可產(chǎn)生拉應(yīng)力破壞。心墻大小主應(yīng)力最大值均發(fā)生在底部，豎向永久位移最大值為0.072 m，壩體的最大沉降比心墻高0.035 m，壩體與心墻協(xié)調(diào)變形能力較強(qiáng)。

d.從筑壩材料動(dòng)力試驗(yàn)及大壩三維動(dòng)力分析計(jì)算可知，尼雅水庫瀝青混凝土心墻壩采用“金包銀”結(jié)構(gòu)不僅可以有效地利用壩址周邊的砂礫料，節(jié)約成本，而且使壩體具有良好的抗震性能。