基于XFEM的砼重力坝强震破坏模式及抗震安全评价

作者：张社荣; 王高辉; 庞博慧; 严磊

来源：振动与冲击, 2012, (22): 138-142+156.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2012.22.031

• 水工结构
• 破坏模式
• 扩展有限元(XFEM)
• 抗震安全评价
• Koyna重力坝 hydraulic structure
• failure mode
• XFEM
• seismic safety evaluation
• Koyna gravity dam

扩展有限元法(XFEM)通过在相关节点的影响域上富集非连续位移模式,使对非连续位移场的表征独立于单元边界,可有效描述混凝土中裂纹扩展。采用XFEM对Koyna重力坝地震破坏过程进行分析,结果表明,大坝开裂破坏分布与Koyna大坝实际破坏情况及文献中的模型试验结果相符,验证计算模型的有效性。将其应用到国内某混凝土重力坝,得到强震作用下动力响应及破坏模式,并据此评价大坝抗震安全性及抗震超载潜能。研究表明,强震作用下,大坝首先在下游折坡出现裂缝并扩展至上游面形成贯穿性裂缝,同时在坝踵、上游坡度变化处出现开裂破坏;该重力坝在设计地震作用下,尚有1.59～1.76倍的超载裕度,其抗震安全性能满足设计要求...

• 单位
  水利工程仿真与安全国家重点实验室; 天津大学