重力坝是一种依靠 自身重 力维持 结构稳 定性的 水工 建筑物 ，一般规 模 巨大 ，承 受水库压 力、地 震波、 洪 水、发 电机振动等 多因素共 同作 用。因此 对混凝土大坝等水工建筑物进行损伤机理研 究和疲 劳寿命计 算具有重要 的理论意 义和 实际价值 。研 究表 明，混凝 土材 料在 结构强度满足要求 时仍会发 生损伤行 为，这是 疲劳导致 的。综 合 国 内外 现 有 的研 究进 展 ， 首 先 对 混 凝 土 疲 劳 分 析 过 程 进 行 研 究 ，随 后 分 析 了 线性 疲 劳 累积 损 伤 和 非 线 性 疲 劳 累 积损伤的机理 。依据混凝土寿命模 型对大坝进行 疲劳寿命计算 ，得 出了混凝土 重力坝最 大损伤点 的位 置。希望对 今后 大坝损伤机理研 究和疲 劳寿命计 算提供 理论依 据。 关键词 ：重力坝 ；损伤机理 ；疲 劳寿命 ；数值模拟 中图 分 类 号 ：TV642．3 文 献 标 识 码 ：A 文章 编 号 ：1672-2469(2015)12—0061—02 自 1949年 建 国 以来 ，我 国 已经 累 计 修 建各 类 堤坝 8万 余 座 ，其 中 15m 以上规 模 的大坝 就有 近 2 万 座 ，总供 水 量 达 5000Gm ，总灌 溉 面 积 0．53亿 余 hm … 。大坝 这种 大 型水 工 建 筑在 建 设 和使 用 中 受 到 多 方 面 不 安 全 因 素 影 响 ，如 ：水 位 、地 质 情 况 、工程 设 计 、老化 、地 震波 、温 度等 。由于 混 凝 土 大 坝结 构 十 分 复 杂 ，单 凭 人 为 观 测 很 难 获 得 其 最 大 疲 劳点 的 分 布 情 况 ， 目前 一 般 采 取 动 力 学 监 测 的方 法 获得 其 损 伤 分 布 。研 究 表 明 ，混 凝 土 材 料在结 构 强 度 满 足 要 求 时 仍 会 发 生 损 伤行 为 ， 这 是 疲 劳 导 致 的 旧 。 所 谓 疲 劳 就 是 指 某 些 点 在 承 受 外 界 循 环 扰 动 的 作 用 力 后 出 现 裂 缝 或 者 断 裂 的 现 象 。疲 劳 破 坏 是 不 可 逆 的 ， 当 混 凝 土 大 坝 的疲 劳 损 伤 积 累 到 一 定 程 度 ，将 会 导 致 严 重 的安 全 事 故 。 因此对 混凝 土大 坝等 水工 建筑 物 进行 损 伤机 理 研 究 和疲 劳 寿 命 计 算 具 有 重 要 的 理 论 意 义 和 实 际 价值 。 1 混 凝 土 疲 劳 分 析 混 凝 土大 坝疲 劳寿命 计算 是 近年 来 学者 们研 究 的热点 课题 。水 工建 筑 物发生 的疲 劳 断 裂破 坏 占其 力 学破 坏 的 70％ 左 右 ，如 果 经 常 对 疲 劳 进 行 分 析 并 主 动 采 取 加 固 措 施 ，将 减 少 30％ 的 事 故 损 失 。混凝 土 大 坝在 风 、地 震 波 、温 度 、水 压 力 等 多种 载荷 作 用 下 ，内部 应 力 场 会 逐 渐 发 生 变 化 ， 各 种影 响 因素积 年 累月 的作用 就会 使混 凝 土大 坝 出 现 疲 劳破坏 。 因此需 要利 用有 限元 法对 混 凝 土大 坝 进 行疲 劳分 析 ，图 1即 为有 限元法 的疲劳 寿命 分 析 技术 路线 。 圆 圆H 盟 圈 r== = 一 I，兰：：J兰兰 ：兰l— I l 1翌 I 卜+ 薹暨卜+ 重卜—蚕 == ] 一 图 1 疲 劳 寿 命 分 析 技 术 路 线 混凝 土是 水 泥 、砂 石料 、水 、添加 剂 等物 质 的 混合 物 ，制作 工艺 较为 复杂 ，因此混 凝 土 硬化 后 的 力学 性 能与合 成材 料 、加工 工艺 有 着很 大 联 系 。泥 浆硬 化后 ，内部会 出现 许多 孔 隙和微 小 裂缝 ，这些 小裂 缝在 循环 应力 的长 期作 用下 就会 转换 成 宏 观裂

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