设底缝对高拱坝工作性态的影响

本文用非线性有限元对小湾高拱坝(坝高292.0m)设底缝时的工作性态进行研究，模型中考虑了缝面应力与变位的非线性重调整，考虑了坝体、坝基材料非线性和底缝接触非线性的耦合，模拟了缝的开裂、滑移等非线性。对设缝深度、干缝、湿缝等对高拱坝拱冠、坝踵和坝肩等关键部位的位移场和应力场的影响进行了分析研究，并对设缝前后建基面、坝踵附近的开裂区和屈服区进行分析，研究结果表明，设底缝可以有效地降低高拱坝坝踵的梁向拉应力，对坝踵附近应力影响较大，坝体其它部位应力和位移变化不大。     

周边缘,底缝拱坝分析研究综述

综述了国内我周边缘，底缝拱坝的研究，从一些常规高拱坝的裂缝形式论证了设缝的必要性，对缝的结构形式，形状和接缝原因模拟的数值方法进行了讨论比较，指出分析研究周边缘，底缝拱坝应首先解决缝单元的形式，本构关系及高效求解方法，研究中的应考虑施工期的温度应力等，同时，需对设缝以后拱坝的工作机是和失效机理进行研究，在此基础上，对其安全度需给以合理评估。     

高强混凝土的组成与力学特性

简要介绍高强混凝土的发展现状，阐述其组成特点、力学特性和高强机理，并展望了高强混凝土的研究和发展前景。认为今后高强混凝土的主要研究方向是：提高高强混凝土的耐久性和韧性，研究高强混凝土的性能检测手段，结合试验进行配比设计，同时配置合适的外加剂，从细观角度研究高强混凝土的高强机理。     

设缝高拱坝的整体安全度和破坏机理研究

为探讨设缝拱坝的整体安全度和可能的破坏形式及破坏机理，对坝体混凝土、缝和坝基材料采用了不同的非线性材料模型，并用增大水容重和降低坝基交界面或缝面材料强度储备两种方法对未设缝高拱坝、设部分周边缝高拱坝和底缝高拱坝的破坏形式、过程进行研究。结果表明，三种坝型的整体安全度由大到小的顺序为：未设缝拱坝、部分周边缝拱坝和底缝拱坝；破坏均是从坝体与垫座交界面上游侧开裂开始，向下游扩展，最终下游侧为屈服破坏。拱冠上、下游侧附近首先出现屈服，然后向下、向左右两侧扩展。底缝拱坝在垫座内的开裂最为严重。     

基于细观损伤的混凝土力学性能数值模拟研究进展

系统综述了基于细观损伤的混凝土力学性能数值模拟的研究现状,介绍了细观损伤力学在混凝土性能分析中的应用。重点对微平面模型、二维格构模型、随机粒子模型、细观结构模型、可考虑微裂纹间相互作用的细观损伤模型、基于弹性损伤本构关系的细观结构模型及Gurson细观损伤模型等几种常用的基于细观损伤的混凝土本构模型的优、缺点进行了比较。最后指出了以后有待进一步研究的问题。     

任意形状混凝土骨料的数值模拟及其应用

提出了平面二维、空间三维任意形状混凝土骨料的模拟方法。通过一次性形成所有同级骨料的基骨料，再对所有的基骨料进行随机延拓，生成任意形状的随机骨料。提出的算法避免了逐个投放效率低、生成的骨料含量低的缺点。三维骨料任意形状的模拟中，假定同一级配中的骨料粒径呈正态分布，建立了以体积为标度的凸型骨料的生长模式和骨料凸性条件，根据多面体的每个面的面积是否大于限定面积，确定该面是否需要延拓，同时以延生点与延伸面以外的所有边界面组成的体积都应该大于零作为凸性限定条件。采用体积和测试法进行骨料的侵入判别。在此基础上研制了相应的二维骨料、三维骨料随机投放软件2D－RAS和3D－RAS。生成的数值混凝土二维骨料含量可达65％以上，三维骨料含量可达55％左右，基本可以满足全级配混凝土的生成需要。最后还对三维混凝土任意骨料形状的弯拉梁的破坏过程进行了初步研究，得出任意多面体骨料试件的极限承载力要大于圆球骨料试件，任意多面体骨料试件所对应的位移相对较大等结论。     

带横缝拱坝的非线性地震响应

本文运用非线性有限元方法研究了具有横向建筑缝的拱坝在地震作用下的响应，模拟了横向建筑缝的连续，张开，闭合，相对滑移等多种受力状态，并给出了算例。     

颗粒增强复合材料的扩展有限元模拟方法

为了简化颗粒增强复合材料的单元划分问题，采用扩展有限元的富集技术模拟材料的非均质性。在扩展有限元理论框架下，无须严格按照材料的几何边界划分计算网格，从而单元划分十分简便。利用水平集函数来表征夹杂材料的几何界面，并构造富集函数以修正与材料界面相交单元的形函数。对于包含多种材料的单元，只需要进行单元分解，分区域形成单元刚度矩阵。阐述了扩展有限元位移模式的构造，支配方程的建立以及数值积分方案等。最后，分别应用扩展有限元和常规有限元方法模拟了单轴受拉的颗粒增强材料，计算结果表明扩展有限元方法是简单有效的。     

拱坝非线性开裂分析的分载位移法

通过对拱坝非线性开裂问题的研究提出了拱坝非线性分载位移法的计算模型，推导了非线性状态下，拱坝截面内力与曲率关系的公式。确定了拱坝开裂分析中混凝土破坏条件。拱坝非线性开裂的分载位移法可用于拱坝非线性静动力分析、超载分析和开裂问题研究，可模拟坝的破坏过程。根据本文公式，模型编制的程序已用于拉西瓦水电站拱坝、小湾水电站拱坝的非线性开裂分析和超载分析，实践表明，该方法正确，成果合理，可用于解决实际工程问题     

颗粒增强复合材料的扩展有限元模拟方法

摘要：为了简化颗粒增强复合材料的单元划分问题,采用扩展有限元的富集技术模拟材料的非均质性。在扩展有 限元理论框架下,无须严格按照材料的几何边界划分计算网格,从而使单元划分十分简便。利用水平集函数来表 征夹杂材料的几何界面,并构造富集函数以修正与材料界面相交单元的形函数。对于包含多种材料的单元,只需 要进行单元分解,分区域形成单元刚度矩阵。阐述了扩展有限元位移模式的构造,支配方程的建立以及数值积分 方案等。最后,分别应用扩展有限元和常规有限元方法模拟了单轴受拉的颗粒增强材料,计算结果表明扩展有限 元方法是简