拱坝不连续界面局域接触机制及其分析

项目名称： 拱坝不连续界面局域接触机制及其分析

项目编号： No.51179129

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 水利科学与海洋工程学科

项目作者： 李南生

作者单位： 同济大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 拱坝并非连续的整体结构，拱坝抗震防灾安全性分析中必须全面考虑拱坝几何、材料不连续界面接触作用的局部化问题。本课题应用现代接触摩擦理论和谱逼近理论，建立反映拱坝不连续界面真实接触状态的局域接触模型及其Fourier谱元分析。根据拱坝不连续界面(准)脆性材料摩擦碰撞过程的损伤、能量耗散机理，在模型中采用非古典Coulomb摩擦理论和细观统计方法，提出反映不连续界面切向强度弱化的接触约束互补方程；提出并研究在极端动力荷载作用下拱坝不连续界面局域动力接触模型的高效、高精度计算方法，通过将区域分解法（谱等参变换）与谱方法相结合，以正交特殊函数系作为渐近展开基函数，在谱单元内采用适应于动力问题的Fourier谱逼近；给出算法的非线性稳定、收敛条件和计算精度、效率的定量化判断。本课题研究将建立拱坝不连续界面问题的一个较为系统的理论构架，研究成果在拱坝工程应用中具有明显的理论和实用意义。

中文关键词： 拱坝；不连续界面；局域接触模型；正交函数系；Fourier谱

英文摘要：

英文关键词： arch dam；vertical contraction joint；local contact model；orthogonal function system；Fourier spectral element