高混凝土坝结构安全与优化理论及应用
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3.4 小结

(1)关于坝基岩体本构模型的选取,对于相对完整的岩块,弹性模量较高、刚度较大,主要表现为脆性破坏特性,破坏过程有明显的峰值强度,而破坏后呈现出应变软化的特性,峰值强度降低至残余强度,本书提出采用分段线性软化各向同性弹塑性损伤演化本构模型模拟应力变形特性;对于坝基岩体中具有一定厚度的软弱夹层、断层等,不像脆性岩体那样呈现明显的峰值强度,而是表现出明显的塑性变形特征,但破坏后仍然呈现出一定程度的应变软化特性,本书建议采用理想软化各向异性弹塑性损伤演化本构模型进行模拟;对于坝基岩体中厚度较小的节理、硬性结构面等,本书建议直接采用了基于残余强度概念的各向异性理想弹塑性本构模型进行模拟。

(2)关于坝基岩体的破坏准则的选取,本书采用Lode角研究了Mohr-Coulomb准则与广义Mises屈服准则(包括内切、外接、等面积Mohr-Coulomb准则等一系列对M-C准则的拟合准则)应用于高混凝土坝坝基稳定分析时的适应性问题。研究结果表明,对于相同的问题,分别采用广义Mises屈服准则与Mohr-Coulomb准则进行计算时,得到的坝基塑性屈服区分布并不相同。因此本书建议对于不同的受力部位(拉剪、纯剪、压剪)应该采用相对应的广义Mises屈服准则。

(3)关于坝基岩体的单元类型的选取,建议根据对于不同类型的坝基岩体采用相对应的单元类型。对于相对完整的岩块,采用普通的的各向同性实体单元进行模拟;对于坝基岩体中具有一定厚度的软弱夹层、断层等,建议采用各向异性有厚度薄层单元进行模拟;对于坝基岩体中厚度较小的节理、硬性结构面等,建议直接采用无厚度的接触摩擦单元模拟。