我国西南地区正规划建设多个300m级超高面板堆石坝，而该地区地震活动频繁且烈度较高，一旦遭遇强震，将可能产生堆石体震陷、滑坡，进而导致面板破损、防渗功能丧失等严重灾害。本项目采用三维有限元数值分析方法，对面板地震响应特性开展了系统研究，确定了面板高应力区范围，指明了面板抗震薄弱部位。引入混凝土多轴强度准则，改进了面板抗震安全评价标准及评价方法。采用基于堆石体和接触面的广义塑性模型的弹塑性分析方法，从面板受力状态角度对面板动力破损形态、破损机理开展了系统研究。在此基础上，引入混凝土共轴旋转裂缝模型，对面板动力开裂、渐进破坏过程进行了模拟，阐明了面板动力开裂破坏特性。在上述研究成果基础上，分别从结构设计的改进和材料性能的提高两个方面，提出了能够大幅度提高面板抗震性能的工程对策，并利用数值分析方法定量评价了抗震措施的有效性。 本项目取得了多项创新性成果，发展了筑坝堆石料广义塑性本构模型，建立了强震作用下超高面板坝弹塑性损伤渐进破坏分析方法。揭示了高面板坝面板高应力区分布规律，确定了面板抗震关键区域，首次提出了可大幅降低面板地震应力的水平抗震缝及其设置范围。发展了基于混凝土多轴强度准则的面板安全评价方法，从面板多轴受力特性角度阐明了面板动力破损机理，指明了单轴强度准则在判别面板安全性时的局限性。提出了一种具有动力抗裂性能的新型面板结构形式，发展了既可以模拟材料应变硬化特性、又可以模拟材料应变软化特性的面板非线性分析方法，利用该方法定量评价了普通面板和新型面板的抗震性能。以上成果为我国300m级高面板堆石坝抗震设计提供了理论支撑。 2100433B