ABAQUS重力壩的案例
考慮壩體-庫(kù)水相互作用的重力壩模態(tài)分析--對(duì)比分析ANSYS和ABAQUS重力壩流固耦合模態(tài)結(jié)果
混凝土重力壩材料參數(shù)如下
彈性模量E=30GPa，泊松比v=0.167，密度rou=2450kg/m3
在ANSYS中，混凝土壩壩體采用平面Plane42單元，庫(kù)水采用Fluid29單元來(lái)進(jìn)行模態(tài)計(jì)算。
基于ABAQUS的重力壩有限元靜力分析
基于ABAQUS的重力壩有限元靜力分析
1. 研究背景
重力壩是我國(guó)已建大壩中的主要壩型，在防洪、發(fā)電、灌溉、供水航運(yùn)、旅游等方面發(fā)揮了巨大的作用，同時(shí)也取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。眾所周知，重力壩主要依靠其自身的重力來(lái)維持壩體穩(wěn)定，其壩體體積非常大，穩(wěn)定性好。但復(fù)雜多變的運(yùn)行工況，以及壩基的斷層破碎帶等原因，也存在發(fā)生失穩(wěn)的概率。因此，重力壩的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)一直都是設(shè)計(jì)和施工中非常重視的問(wèn)題。本次主要以ABAQUS有限元軟件對(duì)某一重力壩不同蓄水位下的工況進(jìn)行分析，最后給出主要結(jié)論和建議。
2. 工程概況
某水電站以發(fā)電為主，兼具防洪、航運(yùn)等綜合效益的水電樞紐工程。該工程樞紐總體布置采用混凝土重力壩擋水，壩體上游中間位置設(shè)有折坡，下游坡比為1:0.7。壩頂寬12m，壩底寬58m。
工況設(shè)置
取上游水位為102m，下游水位為33.2m。
表1 計(jì)算工況設(shè)置
計(jì)算工況
上游水位/m
下游水位/m
1
102
33.2
2
97
30.2
3
92
27.2
4
87
24.2
5
82
21.2
6
77
18.2
7
72
15.2
8
67
12.2
3. 材料參數(shù)
為簡(jiǎn)化考慮，在模擬中考慮壩體與基巖之間存在一薄弱層。具體材料參數(shù)如表2所示。
表2 材料參數(shù)
材料參數(shù)
彈性模量/GPa
泊松比
密度/kg/m3
壩體
28
0.17
2400
地基
26
0.25
1770
薄弱層
24
0.25
1770
4.
展開 abaqus問(wèn)答精華
Q:我以前沒(méi)接觸過(guò)ABAQUS，有一點(diǎn)ANSYS的基礎(chǔ)，但也只是剛?cè)腴T，沒(méi)做過(guò)具體的項(xiàng)目。
目前在做豎井施工對(duì)軟粘土的擾動(dòng)效應(yīng)研究的碩士論文，其中一部分工作是用有限元軟件模擬豎井施工的擠土效應(yīng)，考慮土體自重，得到豎井周圍土體的塑性區(qū)范圍，以便與理論解互相驗(yàn)證。應(yīng)該是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的圓孔擴(kuò)張問(wèn)題：軸對(duì)稱建模，在土體中給定一個(gè)孔半徑大小的位移，不需要考慮接觸問(wèn)題。
理論解采用的是摩爾庫(kù)侖屈服條件，而ANSYS里面沒(méi)有這個(gè)模型，所以打算采用ABAQUS。由于只是論文的其中一部分，不可能花大量的時(shí)間來(lái)深入學(xué)習(xí)ABAQUS，這兩天在版上看了許多貼子，發(fā)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)掌握ABAQUS并不是一件容易的事情，甚是著急，希望高手能給小弟指點(diǎn)一下迷津，如何針對(duì)我這個(gè)課題做一下分析？3x
A:把abaqus documentation――abaqus/cae user's manual里面的第二個(gè)例子做一下，就了解abaqus cae的基本過(guò)程了。例子里面沒(méi)有而你需要解決的問(wèn)題是初始地應(yīng)力的形成。
過(guò)程如下：（假定基本操作你已經(jīng)會(huì)了）
1、建好模型，設(shè)置好材料參數(shù)，只施加重力荷載，計(jì)算一遍，點(diǎn)view results進(jìn)入visualization模塊，點(diǎn)report菜單，將mises應(yīng)力的s11,s22,s33,s12,s13,s23輸出至文件，計(jì)算方式可以選擇average，將文件命名為xxx.inp。
2、將文件中的非數(shù)據(jù)行刪掉，再在每個(gè)數(shù)據(jù)之間加一個(gè)逗號(hào)（用excel很容易的），每行的最后一個(gè)數(shù)據(jù)不用加，保存。
3、在cae中重新進(jìn)入你原先建好的模型，在step模塊里面再新建一個(gè)step，進(jìn)入load模塊，沿著圓孔徑向加位移（和加重力沒(méi)什么區(qū)別），這個(gè)步應(yīng)該發(fā)生在新建的step里面，注意原來(lái)加的重力荷載不要?jiǎng)h了！
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