缝水压力和裂缝面接触条件对重力坝裂缝扩展影响

来源：计算力学学报杂志2017年第5期北京时间：

作者：庞林,林皋

单位：大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 建设工程学部 水利工程学院 工程抗震研究所, 大连 116024,大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 建设工程学部 水利工程学院 工程抗震研究所, 大连 116024

摘要：基于多边形比例边界有限元模拟了重力坝裂缝扩展过程，综合考虑了坝-库水-地基相互作用、裂缝面接触和缝水压力的影响。其中该接触模型能够有效防止裂缝面的相互嵌入；该缝水模型除能考虑裂缝面开合速度、缝隙宽度和水流形态对缝水压力分布的影响，还可基于连续性条件模拟缝内水体流动和空化的现象。以Koyna坝裂缝扩展为例，研究了裂缝面接触条件和缝水压力对计算结果的影响。结果显示，考虑接触的影响，震损较为严重。而与假定为常水压力分布的情况相比，实际的缝水压力分布形式对结果影响较为复杂。在裂缝张开时，减小了裂缝扩展的可能，而在裂缝闭合时正好与之相反。

关键词：裂纹扩展,接触问题,缝水压力,多边形单元,比例边界有限元,

基金资助：国家重点研发计划（项目编号2016YFB0201000；课题编号2016YFB0201001）；国家自然科学基金委创新研究群体基金（51421064）资助项目.