缝水压力作用下坝踵裂缝动态应力强度因子分析

关于动载作用下混凝土重力坝坝踵裂缝水力劈裂的研究较少.应用扩展有限元法对缝水压力及地震作用下的重力坝坝踵裂缝进行动态数值模拟,使用相互作用积分方法求解裂尖应力强度因子,根据最大周向拉应力准则判断裂缝扩展情况.研究了加载过程中坝基与坝体的弹模比、缝内水压分布形式及初始裂缝长度对裂尖应力强度因子的影响,并模拟坝踵初始裂缝扩展过程.研究结果表明:当弹模比相差较大时,初始裂缝长度对裂缝扩展影响较大;而当坝基条件较差时,缝水压力是主要因素;弹模比是影响裂缝断裂特性的主要因素.坝体坝基界面初始裂缝在加载中呈周期性沿15°角斜向下扩展.数值模拟结果符合工程实际,可供研究重力坝界面断裂问题参考.