高混凝土坝动力灾变过程的损伤分析理论和失效模式研究

我国将建设一批世界级的高混凝土坝，设计地震达到Ⅷ度，甚至Ⅸ度。高混凝土坝在强震作用下的灾变全过程分析和安全评价是我国水电开发的关键技术问题。本项目以重大研究计划"重大工程的动力灾变"的第三个核心科学问题"重大工程动力灾变的全过程分析"为主题，分别基于损伤力学和断裂力学两个途径，建立高混凝土坝地震作用下的灾变过程分析模型,力争在300级高混凝土坝的强震灾变损伤控制理论和方法上有所突破。将通过理论建模、数值模拟和模型试验互相验证的方法解决三个关键问题：（1）分别基于断裂力学和损伤力学，建立高混凝土坝在强地震作用下的损伤模型及其高效仿真方法；（2）建立混凝土坝动力模型破坏实验的相似准则；（3）探索高混凝土坝在强地震作用下的失效模式和机理。.本项研究不但是"重大工程动力灾变全过程分析"中有特色的组成部分，成果本身对我国经济发展、水电能源的开发利用也具有重要的理论意义和实用价值。

本项目以重大研究计划“重大工程的动力灾变”的第三个核心科学问题“重大工程动力灾变的全过程分析”为主题，通过理论建模、数值模拟和模型试验互相验证的研究方法，分别基于损伤力学和断裂力学两个途径建立了高混凝土坝在强地震作用下的损伤模型及其精细化模拟方法,提出了大坝-库水-地基相互作用的高效分析算法，研制了高混凝土坝动力模型破坏实验的相似材料和先进的损伤监测技术，探索了高混凝土坝动力模型破坏实验的相似准则，揭示了高混凝土坝在强地震作用下的失效模式和破坏机理。该项目已发表和录用论文10篇，包括SCI刊源2篇、EI刊源7篇，获得授权发明专利1项，批准和正在申请软件著作权4项。本项研究从理论、方法、实验技术和软件方面为“重大工程动力灾变全过程分析”的成果集成提供了有力支撑，而且成果本身对我国经济发展、水电能源的开发利用也具有重要的理论意义和实用价值。