基于Abaqus建立含石塊、水泥砂漿及界面過渡區（ITZ）的混凝土擋水壩細觀模型，可真實反映材料非均質性與薄弱面力學特性。施加隨深度遞增的水壓力，模擬實際服役荷載下壩體漸進破壞過程，揭示裂縫萌生、擴展及貫通機理。該研究為壩體抗裂設計、水壓承載力評估提供理論依據，對優化骨料級配與界面粘結性能、提升大壩水壓致裂安全評估精度具有重要工程價值。

 

模型通過AutoCAD軟件建立，采用CAD二維圖形Voronoi劃分 V3.0版本，將擋水壩模型通過泰森多邊形劃分建立石塊、砂漿及界面層區域。其中石塊及界面層是通過插件在保持晶粒直徑不變的條件下修改晶界厚度參數分兩次建模實現。

模型建立完成后，在CAD中將擋水壩不同成分的草圖分別導出dxf格式文件并以草圖導入到Abaqus內，建立擋水壩細觀組分模型。

水泥砂漿及ITZ的材料屬性采用混凝土損傷塑性模型，材料參數通過EasyCDP Mortar&ITZ插件參數化生成，模擬中不考慮石料的損傷開裂。

將擋水壩底部添加固定約束，防止發生傾覆失穩，左側添加沿深度遞增的水壓力。

進行模型的網格劃分，建議網格單元尺寸小于設定的界面層厚度值，以確保計算精度。

進行作業提交前，采用CDED插件設置損傷到達設定閾值的單元刪除，以實現擋水壩模型開裂效果。

模擬完成后，可采用SpectrumColor插件進行顏色譜更改，在后處理中進行云圖的美化。

通過應力云圖可查看擋水壩細觀開裂破壞時應力較大區域，彌補宏觀均質模型對微觀裂紋發生機理解釋不明的缺陷。

通過擋水壩細觀材料圖與開裂模擬的結合，可分析材料強度不足造成的損傷發展，最終導致結構的宏觀破壞。