多层多相介质的地震响应与高坝动力相互作用研究

目前对于高坝结构部分的抗震研究比较深入，进入了三维非线性领域，但对于地基与库水、淤砂的耦合影响部分的分析模型却仍停留在较简单的假定上（库水假定为不可压缩、淤砂假定为一维模型），使得结构的精确分析建立在一个相对粗糙的模型基础之上，很难保证结构抗震分析真正的合理性。本项目拟针对高坝地基-库水-淤砂系统的耦联特性和层状特点，研究固体、流体和多孔介质等耦合形成的多层多相复杂介质体系动力分析的解析方法和数值方法。解析方法方面，根据高坝坝址宽河谷和窄河谷两种类型，求解水平和抛物线形层状多相介质的解析解，研究多层多相介质动力相互作用机理，为高坝动力反应与库岸动力稳定分析提供依据，并为验证数值方法的合理性提供有力的依据。数值方法方面，建立多层多相复杂介质动力分析的异步长时域显式有限元方法，考虑更符合实际工程的情况，为非线性、非均匀复杂形状河谷多层多相介质的动力分析提供一种高效，可靠的数值求解方法。