混凝土拱坝中的横缝在强震作用下会发生张开、闭合和沿缝界面的相对错动等现象, 从而对坝体应力大小和分布都会产生很大的影响, 因此考虑横缝影响的拱坝动力响应分析对高拱坝的抗震安全评价具有重要意义。 ( 1) 缝的张开可避免大的拱向应力出现, 内力由拱向向梁向传递; ( 2) 在坝体模型中布置 3 条缝就可以既能满足求解精度又能提高计算效率; ( 3) 沿伸缩缝剪切滑动对坝体的位移场和应力场有重要影响。但国外的研究大都针对 100m 级的拱坝, 我国学者还针对正在建设中的 300m 级的超高拱坝——小湾拱坝中的横缝条数、横缝间距对坝体地震响应的影响进行了大量的研究 , 并得到了一些对工程实际有重要参考价值的规律 。但由于研究者所采用的横缝计算模型与计算方法的不同, 使得计算出的横缝开度沿拱圈方向的分布规律以及缝开度的大小都有很大的差别。例如, 对小湾拱坝的研究就出现了这种情况 。强震时高拱坝的横缝张开度大小及其对大坝地震响应的影响关系到拱坝的抗震安全评价的结果以及所需要采取的抗震工程措施, 具有重要的实际意义。在西部大开发战略支撑下,‘’十五‘’期间我国将有一批世界级的高拱坝在西部地区进行建设或规划进行建设。所以, 考虑横缝影响的拱坝地震响应分析仍有进行深入研究的必要。
在求解三维弹性静 力摩擦接触问题的有效方法- 非光滑方程 组方法的基 础上, 通过能够近似满足动量、动能守恒条件的 速度、加速度的修正方法, 将该方法推广到动力接触问题的求解中, 以考虑地震时拱坝中横缝的开合、错动对坝 体动力响应的影响。 同时采 用由多次透 射公式 表示的人工边界条件来考虑坝- 基动力相互作用的影响。数值算例中分析了 横缝的数 目和布置位 置对拱坝动力响应的影响。 2100433B