基于复变量无网格与有限元耦合理论的混凝土坝坝踵区损伤-断裂分析

结合西部大开发及南水北调工程高混凝土坝建设中对坝体强度及安全性评估的技术要求，采用复变量无网格与有限元耦合方法，配合V形切口混凝土试件实验，对坝踵V形切口问题进行损伤-断裂数值分析。从V形切口和裂缝尖端的应力解析表达式中，筛选出反映应力奇异性的级数项作为复变量无网格法中的基函数，导出复变量无网格法基本方程，按二者的界面条件提出复变量无网格与有限元耦合理论，为坝踵的损伤-断裂仿真分析提供理论基础，编制Matlab计算程序，求出其数值解。利用复变量无网格法节点可任意布置的优点，追踪裂缝的发生与发展。用连续介质损伤力学及断裂力学方法，计算V形切口裂缝尖端的损伤阀值及应力强度因子，采用梁型和类似坝型试件开展试验研究，提出V形切口问题的损伤及断裂准则。进行混凝土坝踵区损伤-开裂-破坏的全过程仿真分析，建立混凝土坝踵区强度及安全性评估的理论、方法及手段。