有横缝高拱坝非线性地震响应动接触模型.pdf

第26卷第4期 水力发电学报 v01．26N0．4 OF}呻ROELECTRICENGINEERⅢG 2007年8月 JOURNAL Allg．，2007 有横缝高拱坝非线性地震响应动接触模型 赵兰浩，李同春，牛志伟 (河海大学水利水电工程学院，南京210098) 摘要：本文针对有横缝高拱坝的非线性动摩擦接触问题．提出一种新的动接触算法——有限元混合法。该方法根据 接触问题局部非线性的特点，将作用在接触体上的力系分解为外力和接触界面上的接触力，以接触体的位移为基本未知 量，而以接触区域局部坐标系下的结点接触力为选代变量，将非线性接触迭代收缩在可能接触面上进行，把复杂的摩擦 接触非线性反映在接触力的变化上．使得迭代计算变得简单易行，并且当考虑坝体中有多条横缝的情况，可以保持关于 接触力的柔度矩阵的带状性和稀疏性，大大提高了计算效率。文中首先给出了有横缝高拱坝的非线性动摩擦接触问题 的力学模型．推导得出了相应的有限元柔度方程，然后详细给出了迭代求解的步骤。最后．用本文方法对地震作用下某 高拱坝横缝的张开与闭合过程进行了算例分析。 关键词：水工结构；动接触模型；有限元混合法；高拱坝；横缝 中圈分类号：Tv3l 文献标识码：^ modelofnolllinearseiSlllic of The contact dyImIIlic r鹤ponse ‘ d锄s讯thcontrac娃on arch lligh joints ZHAO L加h∞，UT0“gch吼，NIU办iwei (c0№扩矿耽泔c0瑚en珊可口以州唧删竹西画，黜咖，月曲耐un如．，ⅣⅡ删嘴210098) Abst糟ct：Anew for contact nIliteeleⅡlentrI础odi8 forn椰line盯 a如dIhmdyIlaIrIic problem——IIlixed pT0posed 0f daⅡ旧柄thcontmcnon on山echamcteI噎Btie10c丑l c仰tact noIllinearity dynaIIlic proble璐ofhigIl哦h joints．B鸽ed f打Ihi8 of contactori8dividedi11t0tw0 forc嘴卸dcoI她ct pmblem，the8ystemforc髓ac血lg彻the pa_n8：麟tem丑l forcesin fbIce8．ne ofcontactorarechosenas山eb娼jc训ables衄dtllenodalcont8ct possible displacements that is hnlitedi