文档介绍：——基于无网格法计算和模型试验摘论文题目:岩基上重力坝坝踵断裂准则及尺寸效应试验研究学科专业:结构工程研究生:陈曦指导教师:李九红副教揆签名:要岩基上混凝土坝踵区的开裂问题,一直以来都是水工坝体设计所关注的问题之一,而本文针对基于岩基上的混凝土重力坝的坝踵断裂准则进行了试验研究,并且通过模型试验对其尺寸效应进行了一定程度的探讨。本文利用复变函数数解法,推导了异弹模吻锌谖侍獾挠αΡ泶式,并且求解了满足边界条件的特征方程组,用牛顿迭代法求解了这一非线性方程组的解。求得了基岩和混凝土弹模比不同的情况下的特征根,推导出重力坝坝踵附近应力及位移表达式。由应力分量的表达式,可以看出,坝踵区的应力具有奇异性。在此基础上重新定义了异弹模吻锌诘挠αη慷纫蜃樱梦尥法由应力外推法计算了试件的无量纲应力强度因子。在计算试件三十多种不同受力组合以后,在此基础上选定了具有代表性的七种受力状态的坝型试件,这些试件在坝踵区的应力强度因子比值均用以上试件进行了坝踵区岩石与混凝土结合面初裂准则的试验研究,测定了坝型试件结合面初裂的断裂韧度,并且得到了临界断裂曲线,得到了临界断裂曲线经验公式:并应用不同比例的坝型试件,研究了在变比例的情况下对坝型试件的断裂韧度及无量纲应力强度因子的尺寸效应。关键词:岩石,混凝土,吻锌冢狭炎荚颍叽缧в不同。以上结论可以用于混凝土重力坝坝踵初裂时的断裂分析。摘要
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篟籆籚—籪西安理工大学硕士学位论文篸.
煎亟论文作者签名:二受羹际η┟学位论文使用授权声明独创性声明本人.:醴篮。月移日工本人学位论文全部或部分内容的公布ǹ授权西安理工大学研究生部办秉承祖国优良道德传统和学校的严谨学风郑重申明:本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作的同志对本文所研究的工作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并己致谢。本论文及其相关资料若有不实之处,由本人承担一切相关责任论文作者签名:在导师的指导下创作完成毕业论文。本人已通过论文的答辩,并已经在西安理工大学申请博士/硕士学位。本人作为学位论文著作权拥有者,同意授权西安理工大学拥有学位论文的部分使用权,即:已获学位的研究生按学校规定提交印刷版和电子版学位论文,学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生上交的学位论文,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索;为教学和科研目的,学校可以将公开的学位论文或解密后的学位论文作为资料在图书馆、资料室等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。理。C艿难宦畚脑诮饷芎螅视帽臼谌ㄋ得
髀选题背景在我国,大型水电站已经日益增多。随着时间的推移,这些坝的病害也愈来愈多。目前我国混凝土坝的主要病害有裂缝、渗漏溶蚀,冻融破坏、冲磨空蚀破坏等等,而其中最主要最普遍的病害是裂缝。引起混凝土裂缝的原因是多种多样的,诸如荷载,水泥水化热,温度变化,地基变形等,对于大体积混凝土坝来说裂缝发生的部位和原因也各不相同。作为主要大坝形式之一的重力坝,其坝踵处的断裂问题一直是研究的热点问题。重力坝是通过其结构自重来稳定自身的坝型,并且靠坝体自重所产生的压应力抵消了材料力学的方法。但是,采用传统的材料力学设计理论并没有考虑坝体与坝基相互作用,所以材料力学的方法来分析坝踵应力场是无法符合实际状态下的重力坝坝踵情况,在这种情况下引入了断裂力学,而将断裂力学作为一种有用的新工具来研究分析重力坝坝踵应力对于建于基面上的坝踵处一般都可视为吻锌谖侍饫囱芯俊0聪叩远狭蚜ρХ析,直边切口根部曲率半径为腣形切口尖端处是一个应力奇点,类似于裂缝问题。可以定义一个关于吻锌谖侍獾挠αη慷纫蜃樱靡源砬锌诩舛烁浇挠αΤ∏弱。这样就可以通过某一计算方法求得吻锌谑约挠αη慷纫蜃樱⑶彝ü匝手段测得材料关于吻锌诘亩狭讶投龋痹谟αη慷纫蜃雍筒牧系亩狭讶投戎浣立定量关系,就可用这种关系对吻锌谖侍饨薪徊降亩狭逊治觯源锏蕉灾亓坝坝踵初裂问题进一步研究。于是,研究的重力坝坝踵的断裂问题其主要需要解决的就是变为这几个方面,其一是切口处的损伤变量、损伤演变方法及损伤本构的确定及计算方法;其二是如何计算切口及开裂后裂缝尖端附近的应力场分布或应力强度因子;其三是测定吻锌诤土逊斓亩狭讶度或建立其断裂准则。在理论计算应力强度因子趋于成熟的基础上,用试验的方法求得混凝土重力坝坝踵处断裂准则成为了致关重要的一点,国内研究学者进行吻锌诙狭咽验,多采用梁式试件三点弯曲,四点剪切为主,梁式试件的受荷形式和约束条件都与重力坝相差巨大,而本论文拟在利用无网格这种新兴数值计算方法计算出重力坝坝踵应力场的基础上,结合用类坝形试件进行模型试验,即岩基材料为岩石,坝体材料为混凝