巖基上重力壩壩踵斷裂準(zhǔn)則及尺寸效應(yīng)試驗研究——基于無網(wǎng)格法計算和模型試驗.pdf

1、巖基上混凝土壩踵區(qū)的開裂問題,一直以來都是水工壩體設(shè)計所關(guān)注的問題之一,而本文針對基于巖基上的混凝土重力壩的壩踵斷裂準(zhǔn)則進行了試驗研究,并且通過模型試驗對其尺寸效應(yīng)進行了一定程度的探討。 本文利用復(fù)變函數(shù)數(shù)解法,推導(dǎo)了異彈模V形切口問題的應(yīng)力表達(dá)式,并且求解了滿足邊界條件的特征方程組,用牛頓迭代法求解了這一非線性方程組的解。求得了基巖和混凝土彈模比不同的情況下的特征根,推導(dǎo)出重力壩壩踵附近應(yīng)力及位移表達(dá)式。由應(yīng)力分量的表達(dá)式,可

2、以看出,壩踵區(qū)的應(yīng)力具有奇異性。 在此基礎(chǔ)上重新定義了異彈模V形切口的應(yīng)力強度因子,用無網(wǎng)格法由應(yīng)力外推法計算了試件的無量綱應(yīng)力強度因子。 在計算試件三十多種不同受力組合以后,在此基礎(chǔ)上選定了具有代表性的七種受力狀態(tài)的壩型試件,這些試件在壩踵區(qū)的應(yīng)力強度因子比值均不同。 用以上試件進行了壩踵區(qū)巖石與混凝土結(jié)合面初裂準(zhǔn)則的試驗研究,測定了壩型試件結(jié)合面初裂的斷裂韌度,并且得到了臨界斷裂曲線,得到了臨界斷裂曲線經(jīng)驗公