动力灾变过程数值模拟中几个关键技术问题的研究

在数值模拟由地震等动力载荷引起的高坝连同坝基的全程动态响应的过程中，需要模拟块体间的接触和碰撞行为。经离散化处理后，严格描述接触和碰撞过程的最佳的数学模型是非线性混合互补问题。本项目将结合有限元法和不连续变形分析法，利用广义"主－仆"接触对概念，研究块体系统混合互补模型的建立和求解。在此过程中，将不再采用传统的"试验－误差"解法和开闭迭代，也不需要引入人工参数，同时也回避了三维问题中的"点－点"和"点－棱"等奇异接触模式，其收敛性和稳定性都是有保障的。其间，还将涉及到高维非线性历程曲线的追踪、近似对称鞍点问题的求解等数值技术方面的问题。这些问题的解决对于重大工程动力灾变的全过程数值模拟具有十分重要的理论和实际意义。.为了验证分析系统的工程适用性，将以锦屏和小湾工程为背景，模拟复杂地质条件下，高坝连同坝基在强震作用下包括垮溃过程的全过程动态相应。