1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力需求的持續(xù)增長(zhǎng)，水電能源作為一種清潔可持續(xù)能源得到了快速的發(fā)展。越來(lái)越多的水電站建設(shè)在水能資源豐富的西南地區(qū)，然而西南地區(qū)的“三高”（高地震烈度、高地應(yīng)力、高滲透壓）復(fù)雜地質(zhì)條件對(duì)水利工程的修建提出了更高的要求?；炷撩姘宥咽瘔我?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉和施工方便等優(yōu)點(diǎn)，所以在工程設(shè)計(jì)中被廣泛使用。
　　作為影響大壩安全運(yùn)營(yíng)的重要防滲結(jié)構(gòu)面板，其構(gòu)成是一種典型的多相非均勻復(fù)合材料。而且，面板制作過(guò)程中由于混凝土

2、的攪拌、運(yùn)輸和施工等因素，使其總不可避免的出現(xiàn)一些薄弱環(huán)節(jié)。工程上對(duì)混凝土面板堆石壩進(jìn)行有限元數(shù)值模擬時(shí)，一般都將面板視為均勻材料并采用線彈性模型，這必然與面板的真實(shí)受力情況存在一定的偏差。面板作為大壩最主要的防滲結(jié)構(gòu)，其安全可靠的運(yùn)行是大壩正常工作的重要保證。因此，利用細(xì)觀力學(xué)理論研究在地震條件下面板的動(dòng)力損傷特性具有重要的意義。
　　本文采用細(xì)觀力學(xué)并結(jié)合混凝土不均勻性研究混凝土面板堆石壩在地震荷載條件下的動(dòng)力響應(yīng)，模擬了地震

3、條件下，面板的損傷發(fā)展機(jī)理及破壞模式。具體工作如下:
　　(1)建立混凝土面板的細(xì)觀力學(xué)模型，通過(guò)引入Weibull分布將混凝土細(xì)觀單元力學(xué)參數(shù)進(jìn)行隨機(jī)分布。利用Fortran自編程序?qū)﹄x散后的面板單元力學(xué)屬性隨機(jī)賦值，分析均質(zhì)度對(duì)單元彈性模量以及抗拉強(qiáng)度的隨機(jī)分布影響。
　　(2)本文基于細(xì)觀力學(xué)理論考慮面板混凝土的彈性模量和抗拉強(qiáng)度等材料力學(xué)參數(shù)存在隨機(jī)性時(shí)，對(duì)二維混凝土面板堆石壩進(jìn)行有限元分析，研究地震作用下，面板的動(dòng)

4、力損傷分布規(guī)律。計(jì)算結(jié)果顯示混凝土的不均勻性對(duì)面板損傷影響較大，當(dāng)均質(zhì)度相同時(shí)，面板的損傷分布范圍及損傷程度基本相同;當(dāng)均質(zhì)度不同時(shí)，均質(zhì)度越小，損傷范圍較越離散，反之，均質(zhì)度越大，出現(xiàn)損傷的范圍越小。
　　(3)分析地震作用時(shí)，鋼筋的布置形式以及配筋率對(duì)面板動(dòng)力損傷的影響。計(jì)算結(jié)果表明，在相同的配筋率條件下，布置雙層鋼筋比單層鋼筋時(shí)面板損傷范圍小;隨著配筋率的增加，鋼筋混凝土面板出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p傷的范圍減小，當(dāng)配筋率達(dá)到一定值時(shí)，面板