三维静力非线性分析：高拱坝与坝基系统研究

"高拱坝—坝基系统的三维静力非线性数值分析 (2003年)。本文探讨了高拱坝收缩横缝和坝肩节理岩体的结构非线性特性对坝体应力与变形的影响，采用动接触单元模型和修正的中心差分时步积分法进行数值仿真试验，研究了小湾拱坝的稳定性。" 这篇2003年的论文主要关注的是高拱坝在结构非线性特性方面的研究。高拱坝因其独特的设计，尤其是收缩横缝和坝肩节理岩体的存在，使得坝体应力分布和变形情况变得复杂，成为分析的重点和难点。作者们采用了动接触单元模型，这是一种能够模拟结构之间接触行为的数学工具，尤其适用于处理复杂的界面问题，如横缝和节理岩体的非线性效应。 为了更深入地理解这些非线性特性对高拱坝的影响，研究人员开发了一种修正的中心差分时步积分法，这是一种数值计算方法，常用于解决静态问题的动力学计算。通过这种方法，他们对小湾拱坝进行了三维静力非线性数值仿真试验。这种试验能模拟实际工况，提供关于坝体应力和变形的详细信息。 分析结果显示，高拱坝的坝体—坝基系统的结构非线性特性显著影响了拱坝的梁向应力，导致坝体出现更大的倒悬效果。这表明在设计和施工过程中，必须充分考虑这些非线性因素，以确保坝体的稳定性和安全性。此外，数值分析还表明，在高水位运行条件下，小湾拱坝及其坝基系统整体上是稳定的，这为实际操作提供了重要的理论依据。 关键词如“高拱坝”、“收缩横缝”、“节理岩体”和“结构非线性”等，揭示了论文的核心研究内容，即高拱坝在特殊地质条件下的力学性能分析。论文的发表不仅对学术界提供了有价值的理论成果，也为实际工程提供了指导，对于理解和解决类似工程问题具有重要意义。 这篇论文通过深入的数值分析，展示了高拱坝结构非线性特性的研究方法和重要性，为高拱坝设计和安全评估提供了理论支持。其研究方法和技术对于后续的水利工程和地质力学研究具有广泛的参考价值。