界面裂缝的断裂特性及在碾压混凝土重力坝断裂分析中的应用

"西部大开发"和"西电东送"的战略决策促进了我国西部水力资源的大开发，在建和已建多座高库大坝。碾压混凝土重力坝是水电建设中的主导坝型之一。高水头、强地震作用下确保大坝安全至关重要。高碾压混凝土重力坝中存在的大坝/地基界面、碾压混凝土/常态混凝土界面的断裂特性静动力分析和安全评价中的薄弱环节。本项目基于比例边界有限元法求解界面裂缝尖端的奇异场和应力强度因子，在裂尖方向可获得解析解；通过结合材料梁试件测定这两种界面在不同相位角下的断裂参数，并引入界面力学中的断裂准则，考虑界面裂缝及裂缝与界面相交两种情况，开展高碾压混凝土坝复杂边界条件下的静动态开裂研究，研究考虑界面影响时大坝的开裂过程和失效机理。并从大坝几何体型、结合材料相对材料参数的角度对优化坝工设计提供依据。本项目就坝工中碾压混凝土与常规材料结合强度和断裂特性作探索性的研究，应用于高碾压混凝土重力坝可对大坝灾变获得更深入的认识。

碾压混凝土重力坝是水电建设中的主导坝型之一。高水头、强地震作用下确保大坝安全至关重要。围绕碾压混凝土重力坝设计的若干关键技术问题，着重开展两方面的研究：.（1）混凝土与岩石界面的断裂特性研究，从试验和数值模拟两方面开展研究，探讨混凝土/岩石界面断裂机理，量化界面断裂参数，并推广至在重力坝水力劈裂过程分析；.（2）混凝土重力坝地震灾变全过程数值模拟及机理研究，以及以此为基础的重力坝地震风险分析和抗震加固分析。