使用設備：計算機附帶20個CPU

方法：理論計算設計尺寸→Rhino 6 參數化建模→c40混凝土實驗與有限元計算對比→Abaqus有限元數值模擬→分析有限元計算結果

耗費時間：一個月

基于數字化拱壩安全性分析

摘 要

       拱壩是一種典型的水工結構，目前我國水工結構建設處于快速發展階段，不僅在國內有較多的建設項目，而且一帶一路基建項目中也有不少建設項目。拱壩的設計與建設受到水文地質環境的影響，因此拱壩的尺寸、材料和選址等問題制約了拱壩的設計與建設，并且對其服役的安全性也有很大的影響。

       本文采用參數化方法設計了一座高220m，壩頂橫跨470m，壩底穩固在200m的河床之上的雙曲率拱壩幾何模型，同時將泄洪口和“V”字形地形參數化，協助雙曲拱壩的形態設計。參考理論數學解析方法，計算拱壩分析模型在豎向自重狀態下和靜水壓力作用下壩體的典型位置應力值，同時采用有限元分析方法計算壩體上典型位置應力值與理論解析值進行對比，兩者結果相差5.9%，證明了選取的理論分析方法與有限元數值分析的合理性，為拱壩在復雜荷載工況下的安全性分析奠定了基礎。

       拱壩在多荷載工況下安全性分析主要有以下內容：分析水壓力作用下的拱壩的應力分布，具體有：靜水壓力作用下的模型豎向切片、橫向切片和整體模型的應力，依據應力判斷其安全性；分析在正常蓄水位時水面產生波浪荷載對拱壩安全性影響；依據我國現行抗震設計規范，分析多遇地震和罕遇地震水平方向設計反應譜作用下的動力響應對其安全性影響；最后進行多遇地震和罕遇地震的動力時程分析響應，評估拱壩的安全性。采用流固耦合計算方法，分析拱壩在泄洪狀態下的安全性。

關鍵詞：參數化設計；雙曲率拱壩；水壓力；地震作用；泄洪分析

 

 

   

   

     

     

       

       

         

         

         

         

 

 

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