为满足巨大的能源需求，一批混凝土重力坝项目将要在我国多震的西南地区建设开工。这些工程库容达数十亿到数百亿立方米，并且大部分处于强烈地震活动区，若发生破坏将带来严重的后果。混凝土的破坏过程可以看作是不同尺度的裂缝相互影响的结果。所以研究静动力条件下，不同尺度下的裂缝之间的关系，不同尺度的单元的连接、内嵌等问题对解决准脆性材料的破坏过程是十分有意义。对水工结构的多尺度问题研究是基础性前沿课题。本报告研究内容主要包括以下方面： 1.对混凝土材料的多尺度性质进行研究。这一内容的研究主要分为以下几个方面：①基于分形理论的数值模拟混凝土材料的多尺度破坏裂纹关系的研究；②建立多尺度EFG模型模拟混凝土材料破坏性质的研究；③基于开尔文黏弹性本构对混凝土时间多尺度的破坏性质的数值模拟的研究；④对混凝土的大尺度弹塑性损伤本构的研究； 2.对结构单元的多尺度性质进行研究。这一内容的研究主要分为以下几个方面：①基于多尺度有限元和扩展有限元理论对带孔的结构裂纹的进行多尺度单元开发的研究；②样条小波有限元法在地基的动态响应的研究；③新的多尺度重叠网格算法的研究；④基于蜂群-神经网络的子结构振动控制算法的研究；⑤对拱坝坝段不同尺度单元剖分的横缝单元的研究。 3.对复杂层地基的多尺度性质进行研究。这一内容的研究主要分为以下几个方面：①对含节理的岩体的滑坡模式的研究；②基于多向透射边界理论对饱和无限地基的人工边界进行研究和开发；③地震动多尺度的合成及输入方式的研究；④含节理岩体的多尺度本构的研究。 通过以上研究，系统的研究了混凝土坝体的多尺度问题，为工程设计人员有针对性地采取工程措施进行水工结构抗震设计提供参考。 2100433B