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重力坝动态断裂分析
  • 期刊名称：水利学报,2009,40(9):1096-1102. （EI收录）
  • 时间：0
  • 分类：TV642.3[水利工程—水利水电工程]
  • 作者机构：[1]大连理工大学土木水利学院 沈阳工业大学建筑工程学院
  • 相关基金：国家自然科学基金重点项目(90510018);; 教育部创新团体资助(IRT0518);; 辽宁省博士启动基金(20051077);; 沈阳工业大学博士启动基金(521101302)
  • 相关项目：西部强震区高拱坝抗震功能设计的若干基础理论研究
关键词： 动应力强度因子, 比例边界有限元法, 断裂力学, 重力坝, 坝踵裂纹, dynamic stress intensity factors, scaled boundary finite element method, fracture mechanics, gravity dam, crack
中文摘要：

地震作用下重力坝的坝踵裂纹及其稳定性是工程界普遍关心的问题。本文基于比例边界有限元法(SBFEM)研究重力坝坝踵裂纹的动态应力强度因子(SIF)的变化规律。SBFEM的优点是可以给出位移场沿径向的解析解,直接按定义求出SIF,而不必对裂尖进行特殊处理。以柯依那(Koyna)重力坝作为算例,进行了频域法和时域法的分析,比较了不同坝踵裂纹长度的应力强度因子,计算了地震应力沿坝基交界面的变化。同时计算了裂纹内水压分布对应力强度因子的影响。计算结果表明随着裂纹长度的延伸,I型应力强度因子的峰值逐渐增大;裂纹内水压力越大,对应力强度因子的影响越大。本文提出的分析方法可应用于对重力坝抗震安全性评价。

英文摘要：

Based on the scaled boundary finite element method(SBFEM) the variation of the dynamic stress intensity factors(SIF) at the heel of gravity dams subjected to earthquake excitation is analyzed.The SBFEM has the advantage that the displacement field along the radial direction can be solved analytically and the SIF is determined directly from its definition so that no special crack tip treatment is needed.The Koyna gravity dam is analyzed as an numerical example for demonstration.The time domain and frequency ...

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