目录 序 前言 1 概述 · 1 1.1 背景与意义 1 1.2 典型重力坝和拱坝震害 1 1.3 国内外研究现状及发展动态 4 2 动力学方程时域数值计算方法 · 8 2.1 引言 8 2.2 隐式方法 8 2.3 显式方法 9 2.3.1 **差分法 9 2.3.2 **差分与单边差分相结合 9 2.3.3 **差分与纽马克常平均加速度结合 · 10 2.4 两种方法对比 10 3 黏弹性人工边界及其地震动输入 11 3.1 引言 11 3.2 黏弹性人工边界 12 3.3 地震动输入 13 3.3.1 均匀介质地震动输入 · 13 3.3.2 成层状介质地震动输入 · 14 3.4 人工边界节点荷载计算方法 15 3.4.1 均匀介质边界节点荷载 · 16 3.4.2 成层状介质边界节点荷载 · 19 3.5 算例验证 21 3.5.1 黏弹性边界吸能效果验证 · 21 3.5.2 地震动输入验证 · 22 3.6 地基模量对高拱坝地基地震能量逸散影响研究 24 3.6.1 有限元模型 · 24 3.6.2 计算方案 · 26 3.6.3 计算结果分析 · 26 4 基于拉格朗日乘子的动接触模型 29 4.1 引言 · 29 4.2 接触面约束条件 · 29 4.3 接触模型 · 30 4.4 工程中复杂接触面的模拟 · 33 4.4.1 考虑横缝键槽理想作用的模拟 · 33 4.4.2 考虑分缝自重的横缝模拟 · 33 4.4.3 考虑接触面上初始黏聚力的模拟 · 34 4.4.4 考虑接触面上初始强度的模拟 · 35 4.5 自重施加方式对高拱坝地震反应的影响 36 4.5.1 有限元模型 · 36 4.5.2 计算方案 · 38 4.5.3 计算结果及其分析 · 38 4.6 横缝切向错动对高拱坝地震反应的影响 42 4.6.1 计算方案 · 42 4.6.2 计算结果及其分析 · 42 5 混凝土与基岩材料非线性模型 47 5.1 引言 · 47 5.2 应力分析中几个常用定义 · 47 5.2.1 应力分量及其不变量 · 47 5.2.2 偏应力分量及其不变量 · 48 5.3 弹塑性力学模型 · 48 5.3.1 弹塑性力学模型概述 · 48 5.3.2 两种典型屈服模型 · 50 5.3.3 本构积分数值算法 · 52 5.4 损伤力学模型 · 55 5.4.1 损伤力学概述 · 55 5.4.2 弹性损伤模型 · 57 5.4.3 李和芬维斯(Lee and Fenves)塑性损伤模型 58 5.4.4 单元尺寸效应 · 60 5.4.5 残余应变损伤模型 · 63 5.5 钢筋与混凝土相互作用 67 5.5.1 分布式钢筋模型 · 67 5.5.2 基于分布式钢筋模型的单元配筋率计算 · 68 6 高坝抗震高性能并行计算 72 6.1 引言 72 6.2 高坝抗震并行软件研发 72 6.2.1 区域分解法 · 72 6.2.2 显式格式的波动方程重叠型区域分解法 · 73 6.2.3 有限元网格区域分割 · 74 6.2.4 包含接触边界的区域分割 · 74 6.2.5 并行计算结构 · 74 6.2.6 MPI 程序结构及其执行过程 · 76 6.2.7 计算流程 · 76 6.2.8 并行程序性能评价指标 · 77 6.3 “天河一号”**计算机及其运行环境 78 6.3.1 “天河一号”**计算机 78 6.3.2 “天河一号”(TH ? 1A)大系统运行环境 79 6.4 并行性能测试 79 7 高混凝土坝 ? 地基体系抗震分析及**评价 82 7.1 柯依那重力坝震情检验 82 7.1.1 有限元模型 · 82 7.1.2 结果分析 · 83 7.2 沙牌拱坝震情检验 85 7.2.1 工程概况 · 85 7.2.2 有限元建模 · 85 7.2.3 结果分析 · 89 7.3 高重力坝坝体 ? 钢筋相互作用的地震损伤分析及**评价 91 7.3.1 有限元模型 · 92 7.3.2 计算方案 · 94 7.3.3 计算结果及其分析 · 95 7.4 基于震后静力抗滑稳定的高重力坝抗震分析及**评价 97 7.4.1 关于*大可信地震(MCE)下重力坝**评价标准 · 97 7.4.2 有限元模型 · 98 7.4.3 计算方案 100 7.4.4 计算结果及其分析 100 7.5 高拱坝地震损伤分析及**评价 105 7.5.1 有限元模型 105 7.5.2 计算方案 108 7.5.3 计算结果及其分析 108 7.6 高拱坝 ? 坝肩滑块 ? 地基系统抗震稳定分析及**评价 114 7.6.1 有限元模型 115 7.6.2 计算方案 117 7.6.3 计算结果及其分析 117 参考文献 124