外文翻译准脆性材料在动载作用下结构的数值计算以混凝土重力坝为例.docVIP

外文翻译 题 目 南沟门常态混凝土重力坝 及溢流坝段设计 专 业 水利水电工程 2015 年 准脆性材料在动荷载作用下结构的数值计算：以混凝土重力坝为例 摘要 本文使用有限元数值计算方法对动态加载后的混凝土结构进行计算,混凝土结构进行动态加载通常情况下类似于自然地震的效果，其后果往往是毁灭性的。 如今在动态的一般方程中,已经建立了基于损伤力学且考虑了混凝土材料的性质的模型。 从现象学的角度看,选择行为模型考虑造成的损害的微裂纹。本文采用1967年Koyna地震的记录，通过数值应用程序,对二维Koyna重力坝进行抗震分析。对混凝土重力坝的地震反应破坏的影响进行了研究。 关键词：法律行为，混凝土，损伤，动态加载，开裂，模型。 1简介 准脆性材料的损伤与断裂过程是属于非线性问题，特别是对混凝土材料性质的模拟，是研究混凝土材料在土木工程领域中应用的脆弱性研究（Lemaitre and Mazars, 1982; Lemaitre and Chaboche, 1985）。模拟过程中的现象往往是复杂的，即使在简单的情况下，问题的解析解也是困难的。至少，要知道材料的性质，模拟的结构需进行静态和或动态负荷。混凝土被认为是设计中最常用的材料，其可能会出现在强动载荷的结构中。无论是意外情况或人为的，它都属于一类比较复杂且具有非线性性质的非均质材料。大量存在的文献中的实验测试表明该材料的性质为“准脆性的材料的拉伸强度明显低于压缩，在高速度对混凝土的冲击试验（Klepaczko 和 Brara, 2001; Hervé a和 Gatuingt, 2002; Hentz et al., 2004）或循环加载试验（Dubé 1994; La Borderie 1991）中表现很明显。这些实验的目的是预测宏观行为模型的材料损伤原理。在这些模型中，J. Mazars模型的原理是基于损伤力学理论，描述由于起始材料的力学性能逐渐减少，从而产生显微裂纹的生长和聚结.这些内在的变化导致材料力学性能的退化。该模型考虑了混凝土的不对称性质和裂纹在拉伸和压缩时破坏的程度。这是一个通常用于静态或伪静态系统模型。它对强度和安全监管技术要求非常严格，混凝土结构或钢筋混凝土结构的大小的动态载荷是属于地震类型的载荷。一些研究已经进行了在这个方向来考虑结构承受地震荷载时对结构损伤的影响（Calayir 和 Karaton 2005; Omidi et al. 2012; Davenne et al. 2003）结构设计与混凝土坝的抗震课题属于动态加载的类型。动态横向和纵向的加速度输入，在1967年11月Koyna地震资料中，我们将考虑了每平方米的表面结构的静力效应应用到大坝墙，但不影响流体动力效果的阻尼系数是在计算中考虑。该材料是基于由J. Mazars (1984)在当地研发的各向同性模型;它是一个在拉伸和压缩时损伤不同的模型，可以准确地描述该行为，它也允许二次损坏，其压缩刚度会减少。这种模式已经在用90种Fortran语言，旨在与非线性材料模型专门处理有限元程序得到落实。该程序的功能是为了解决动态的一般方程，从而使我们能够计算位移的节点，应变，应力和损坏的高斯积分点。时间积分方案称为显性积分，采用动态的平衡方程的数值解与小的时间间隔。尤其是当我们采用差分法;它是基于速度和加速度与位移与时间的已知值的差分的商数的近似。解决方法的一个条件是稳定的，必须具有非常小的时间间隔。另一种方法是有限元方法，该方法是基于连续的描述物质，它可以被应用到数值模拟准脆性材料的降解处理的线性和非线性的问题。 2动力平衡方程 对于运动物体的动态平衡，在时间站的运动方程中，给出下面的表达式（1）（Owen和Hinton 1986） （1） 其中M和C是总体质量和阻尼矩阵，是内部节点力的总体矢量，是所有的节点力向量组合在一起，身体力项（-Mug)由于地震，包括在有了考虑到身体的力量，ün 是节点的加速度和ù总体向量是节点速度矢量的总和。运动方程（1）可以通过使用中心差分方程如下重写（2）。 （2） 为了简便求解方程（2），质量矩阵和阻尼矩阵M、C做对角矩阵变换。在这些假设下，方程（2）可以改写为一个标量方程（3）（Owen 和Hinton 1986；paultre2005）。 （3） 方程式（3）的稳定性与（ΔT）的时间间隔大小程度有关。分析其内部