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拱坝抗震性能研究是当前坝工领域的关键课题之一(是我国高坝工程关键技术中的重点攻关项目之一)。在这方面，有许多重要的前沿研究课题。本文通过模型试验重点研究了其中两个较为重要的问题——拱坝横缝非线性及其加强措施(横缝配筋、预应力钢索等)对拱坝动力反应的影响问题，以及拱坝在强震作用下的破坏机理问题。研究的主要方法是通过模型试验测定拱坝模型的动力反应，然后将试验成果与有限元程序ADAP-88计算结果进行验证对比。论文取得的主要成果有：
1.采用与混凝土材料性质相似的脆性材料制作的拱坝模型，通过振动台试验，研究了带横缝拱坝的非线性动力特性。对非整体性拱坝横缝的初始开度，本文提出了一种在数值计算中施加等效温度荷载的方法来模拟。通过系列谐波和地震波试验，以及拱坝分析有限元程序ADAP-88所做的计算对比，验证了ADAP-88程序中的三维非线性接缝模型的合理性。此外，通过试验还验证了：非整体拱坝在动力荷载作用下，无论是横缝开度反应还是坝体加速度反应都具有明显的非线性特性。
2.通过配筋模型试验验证了经过改进的ADAP-88程序(可以考虑配筋功能)具有一定的合理性。同时，借助模型动力试验的方法，首次定量地给出了不同配筋率对非整体拱坝动力性能的影响，包括模型坝体自振频率的改变、缝开度和加速度的变化情况等。
3.采用沿拱向施加预应力的方法，研究了预应力作用下模型拱坝的动力性能。同时，提出了一个计算拱坝在预应力作用下动力反应的简化数值计算模型。试验与数值计算结果的对比验证表明：预应力对模型拱坝动力性能有一定的影响——动力荷载作用下坝体缝开度和加速度的反应均有明显的减小。
4.通过模型拱坝的动力破坏试验，对拱坝在破坏临界状态下的一些基本动力特性进行了研究(包括坝体开裂前后加速度和缝开度的变化规律)。并由此揭示了模型拱坝在动力荷载作用下的破坏机理。此外，运用ADAP-88程序从拉应力分布规律上对模型拱坝的破坏区域进行了计算预测，预测的结果基本上符合试验的实际情况。