综合考虑结构的几何非线性、材料的塑性与粘弹性,以及损伤效应等因素,对纤维增强复合材料板、钢筋混凝土板以及堆石坝进行非线性静、动力学分析,可以更好地揭示结构的力学行为。对其进行研究,不仅具有较高的理论价值,也具有实际的工程应用意义。 本文中,基于Schapery的三维本构关系,采用Kachanov损伤演化方程,构建了考虑基体横向开裂的粘弹性对称正交铺设层合板的本构模型,根据Boltzmann叠加原理和Von Karman非线性板理论,建立了考虑损伤效应的层合板的非线性动力学控制方程;基于不可逆热力学原理,从数学上的不变量出发,建立了一般各向异性弹脆性材料的损伤本构关系及相应的损伤演化方程,根据Von Karman非线性板理论,获得了双参数弹性地基上钢筋混凝土板的非线性静动力控制方程;基于沈珠江的双屈服面模型,采用Merchant流变法则,建立了混凝土面板堆石坝中堆石体的粘塑性本构关系,考虑面板和堆石体间的耦合效应,建立了坝体和面板的非线性控制方程。 在以上工作的基础上,对变量函数在空间上应用有限差分法离散,时间上采用Newmark法离散,整个问题进行迭代求解。具体分析了具损伤复合材料层合板的非线性动力响应、非线性幅频响应以及混沌现象;讨论了损伤对钢筋混凝土结构的非线性静动力响应的影响,数值结果表明,损伤引起结构刚度变化,明显地改变了结构的非线性动力响应;分析了堆石坝中坝体的位移和钢筋混凝土面板的损伤演化过程,绘制了坝体的沉降位移及水平位移的等值线图,可为混凝土面板堆石坝的工程设计提供理论依据。