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　　我國西部一系列的高壩建設(shè)，對水資源的合理配置利用，抗旱、防洪、減災(zāi)，以及應(yīng)對當(dāng)前氣候變化，開發(fā)可再生清潔水電能源，促進(jìn)化石能源“減排”，都具有無可替代的戰(zhàn)略意義。然而，我國西部的高壩工程場址都位于強(qiáng)震區(qū)，建設(shè)高壩工程難以避讓復(fù)雜的抗震安全問題。在強(qiáng)烈地震作用下，邊坡的失穩(wěn)，尤其是鄰近壩肩的高陡邊坡的失穩(wěn)，可能會影響壩體的安全，甚至存在潰壩的風(fēng)險(xiǎn)，邊坡的抗震穩(wěn)定是大壩安全的基礎(chǔ)和前提條件之一。
　　在長期的工程實(shí)踐和科學(xué)探索中，人們對重大水利水電工程高陡邊坡的靜力穩(wěn)定性研究取得了長足的進(jìn)展，而相對薄弱的環(huán)節(jié)是強(qiáng)震作用下，高陡邊坡的動力穩(wěn)定性問題。由于高陡邊坡抗震安全問題很復(fù)雜，尚有待不斷地深化研究和探索。
　　《國家重大水利水電工程邊坡抗震分析理論與試驗(yàn)研究》的作者有中國水利水電科學(xué)研究院的工程抗震研究中心團(tuán)隊(duì)的核心成員，他們在承擔(dān)國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目、部重點(diǎn)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、研究解決重大水利水電工程抗震問題中攻堅(jiān)克難，取得了一些結(jié)合工程實(shí)例、深入探索和研究邊坡抗震的重要科研成果。多年來他們基于為解決實(shí)際工程中高陡邊坡抗震穩(wěn)定問題所進(jìn)行的分析計(jì)算和振動臺模型試驗(yàn)研究的成果和經(jīng)驗(yàn)，撰寫了這部《國家重大水利水電工程邊坡抗震分析理論與試驗(yàn)研究》著作，以支撐和實(shí)施國家為保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全和社會經(jīng)濟(jì)安全可持續(xù)發(fā)展的防災(zāi)減災(zāi)重大戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向的、對重大水利水電工程高陡邊坡抗震安全評價(jià)為目標(biāo)的研究。
　　《國家重大水利水電工程邊坡抗震分析理論與試驗(yàn)研究》為國家重大水利水電工程高陡邊坡抗震設(shè)計(jì)提供了重要參考，并推動了對其抗震安全深化研究的學(xué)科發(fā)展。

　　水利水電工程邊坡，一般是指修建水利水電工程形成的、因修建水利水電工程有可能影響其穩(wěn)定的以及對水利水電工程安全有影響的邊坡。從這一定義可知，水利水電工程邊坡的穩(wěn)定性對水利樞紐工程建設(shè)與運(yùn)行安全起著至關(guān)重要的作用。在長期的工程實(shí)踐和科學(xué)探索中，人們對水利水電高陡邊坡的靜力穩(wěn)定性研究取得了長足的進(jìn)展，而相對薄弱的環(huán)節(jié)是強(qiáng)震作用下，高陡邊坡的動力穩(wěn)定性問題。然而，我國大型水利水電工程大多建于西部地區(qū)，西部地區(qū)是我國的主要地震區(qū)，地震烈度大、頻度高，是影響水工建筑物安全的重要因素，以致于水利水電工程高陡邊坡穩(wěn)定分析不可避免地應(yīng)考慮地震作用這一重要因素。
　　目前，工程設(shè)計(jì)部門對邊坡的動力穩(wěn)定分析，還是以剛體極限平衡分析為主要手段，對邊坡地震的輸入機(jī)制、地震沿邊坡的放大效應(yīng)，均缺乏深入認(rèn)識。為了方便廣大水利水電工作者、相關(guān)專業(yè)的科研人員和高等院校師生較全面地了解水利水電工程邊坡動力分析理論與試驗(yàn)的最新成果，作者基于多年實(shí)際工程高陡邊坡穩(wěn)定分析計(jì)算和試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，編寫此書。
　　本書是一本關(guān)于水利水電工程高陡邊坡抗震穩(wěn)定性研究與應(yīng)用的著作，共7章。第1章：緒論。主要論述研究背景及意義，介紹邊坡地震反應(yīng)分析方法和邊坡地震動輸入方式研究進(jìn)展。第2章：基于無反射邊界的地震動輸入機(jī)制。介紹了地震動參數(shù)的確定及地震波人工合成原理，采取由淺人深的方式，講解了基于無反射邊界的自由場輸入機(jī)制，并將理論分析與算例驗(yàn)證相結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)在大型通用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA上的應(yīng)用，給出了在ANSYS/LS-DYNA軟件上應(yīng)用分析的輸入程序。第3章：地震作用下邊坡的場地效應(yīng)。介紹了在地震作用下，邊坡場地效應(yīng)的研究對水利水電工程邊坡在設(shè)計(jì)、開挖和維護(hù)時的重要性，采用自主編制的計(jì)算程序?qū)︖吰碌卣饎有比肷洹⒌卣鹧剡吰碌姆糯笮?yīng)等方面內(nèi)容開展了研究，總結(jié)出了平面P波和SV波斜入射不同坡度下巖質(zhì)邊坡時的動力響應(yīng)規(guī)律，為擬靜力法中合理確定地震作用系數(shù)提供了應(yīng)用參考。第4章：LDDA理論與計(jì)算機(jī)程序。系統(tǒng)介紹了LDDA基本理論，動接觸力的迭代算法，大型稀疏矩陣線性代數(shù)方程組的快速求解技術(shù)，LDDA計(jì)算機(jī)程序以及LDDA在水利水電工程邊坡地震反應(yīng)分析中的應(yīng)用。第5章：基于強(qiáng)度折減原理的有限元方法。詳細(xì)介紹了基于強(qiáng)度折減原理的有限元方法及在通用軟件上的實(shí)現(xiàn)方式，推薦將極限平衡方法與基于強(qiáng)度折減的有限元方法結(jié)合進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析，具有合理確定初始滑動面的優(yōu)點(diǎn)，并完成了某水電站C1崩坡積體的抗震穩(wěn)定計(jì)算和分析研究。第6章：巖質(zhì)邊坡動力模型試驗(yàn)研究。針對具體工程實(shí)例，進(jìn)行了巖質(zhì)邊坡的動力模型試驗(yàn)，介紹了模型設(shè)計(jì)，阻尼邊界的處理，邊坡試驗(yàn)時地震動輸入方法，并將試驗(yàn)與LDDA數(shù)值分析成果進(jìn)行了比較，結(jié)果互相印證，進(jìn)一步證明了試驗(yàn)方法和計(jì)算分析方法的合理性和有效性，得出可供工程設(shè)計(jì)部門參考借鑒的研究成果。第7章：土質(zhì)邊坡動力模型試驗(yàn)研究。介紹了土質(zhì)邊坡模型試驗(yàn)研究的背景、目的和具體的試驗(yàn)流程，通過數(shù)據(jù)分析和計(jì)算對比，進(jìn)一步確證了土坡的滑移模式以及地震動沿坡高的放大效應(yīng)。
　　本書是作者多年來從事水利水電工程邊坡抗震穩(wěn)定工作的總結(jié)。書中部分內(nèi)容取自第一作者的研究生王璨和劉彪的部分工作項(xiàng)目。
　　在本書的寫作過程中，作者得到了中國工程院院士陳厚群教授的悉心指導(dǎo)，在此表示深深的感謝。此外，作者還要感謝中國水利水電科學(xué)研究院工程抗震研究中心的同事們，書中許多研究成果是在抗震中心同仁們共同協(xié)作下完成的。
　　本書工程實(shí)例的基礎(chǔ)資料，由華東勘測設(shè)計(jì)研究院、成都勘測設(shè)計(jì)研究院、昆明勘測設(shè)計(jì)研究院和中南勘測設(shè)計(jì)研究院提供，作者借此機(jī)會對上述單位和有關(guān)人員表示衷心感謝。

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