粘性土拉伸断裂特性及裂缝扩展数值模拟方法研究

裂缝是土工结构物工程中经常出现的事故隐患，是对土体工程的安全造成威胁并亟待解决的重要科学技术难题之一。本项研究拟采用室内试验、理论分析、数值计算和离心机模型试验等手段，开展有关粘性土拉伸断裂特性和裂缝发生和扩展过程模拟计算方面的研究工作。计划研制粘性土位移控制式拉伸仪，进行系统的拉伸试验，研究粘性土的拉伸断裂特性，建立可反映粘性土拉伸断裂全过程的本构模型，发展描述粘性土裂缝发生和扩展过程的有限元数值仿真计算模型和计算程序；通过进行土石坝横向裂缝发生和发展的离心机模型试验，对建立的数值仿真模型和发展的计算程序进行验证；将建立和发展的模型和计算程序应用于双江口高心墙堆石坝工程，进行坝体开裂可能性的计算分析；通过研究土石坝裂缝发生及扩展的规律，提出土石坝工程开裂可能性的评价方法和评估准则。