《混凝土損傷模型及高拱壩破壞模式研究》是依託河海大學，由李同春擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：混凝土損傷模型及高拱壩破壞模式研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李同春
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我國已基本建成的拉西瓦、小灣電站和正在興建的溪洛渡、錦屏及白鶴灘等電站均是300米級的高拱壩,確保工程安全運行至關重要。但目前我國高拱壩設計主要依據的設計準則是拱梁分載法，不能反映拱壩的可能的局部破壞及破壞後對大壩工作性態的影響。非線性有限元分析是合理的途徑，但分析成果是否可靠取決於混凝土力學特性的合理描述及分析方法的準確程度。本課題擬研究：（1）通過小結構混凝土試驗，完善申請人提出的以等效應變為基礎的混凝土損傷模型，合理反映尺寸效應的影響；（2）損傷發展過程的漸進格線加密方法，以實現拱壩局部損傷發生和發展過程的快速合理模擬；（3）高拱壩荷載及材料特性的隨機性，可能破壞模式與失效機率分析方法；（4）結合溪洛渡高拱壩，分析其在自重、水壓力和溫度作用下的破壞模式與可靠度。從而建立以損傷模型和可靠度為基礎的混凝土高拱壩可能破壞模式及可靠度分析方法。
結題摘要
本項目在項目負責人帶領下，項目組全體研究人員，依照項目申請書，進行了各項研究工作。總體來說，進展順利，各項研究工作有序、按時開展，順利完成了申請書中各項研究工作，取得了一些有價值的研究成果，為此類問題的後續研究工作打了很好的基礎。 本項目發表標註基金資助的學術論文24篇，其中EI 檢索論文11篇，SCI檢索論文2篇；培養博士研究生2名，碩士研究生2名。本項目在人才培養和學術成果方面都達到了預期的目標。 本項目共收到基金委資助37萬元，截止2014年2月14日，共支出37萬元，無結餘。經費的使用按國家自然基金經費管理辦法進行，實際執行情況和原申請書中預算基本一致，無較大的變動。 本項目主要研究內容及成果如下： （1）項目申請人之前提出了一種以等效應變為基礎的混凝土損傷模型，本項目通過一系列的構件-梁、板等，進行了拉、壓試驗以模擬單向受力和雙向受力應力狀態，並依據申請人提出的損傷模型進行數值模擬，用試驗結果和數值計算結果驗證了這種等效應變為基礎的混凝土損傷模型可以套用於單向和雙向受力狀態，為後面分析拱壩複雜應力狀態提供了充分的理論和數據支持。 （2）有限元數值模擬中，格線尺寸對計算結果影響非常大。基於此，本項目對合理格線尺寸進行了研究，提出了格線局部加密過程及其處理方法，並以溪洛渡高拱壩為例，提出了失衡力和位移收斂容差取10-5較為合理。 （3）在單向和雙向應力狀態基礎上，本項目設計製作了一個混凝土拱壩模型，以驗證複雜應力狀態下，拱壩的破壞準則，由單軸應力狀態推多軸應力狀態，試驗結果驗證了四參數損傷模型可以用於分析三向應力狀態，為本損傷模型在工程上套用提供了數據支持。本試驗材料全部採用混凝土澆築，這在水利行業結構試驗中尚屬前列。 （4）本項目結合了溪洛渡高拱壩實例，探討分析了影響大壩上游面開裂的因素，建立了以損傷模型和可靠度為基礎的混凝土高拱壩可能破壞模式及可靠度分析方法。
