重力壩的案例
國內在建最高（199米）碾壓混凝土重力壩BIM智能設計【8月30日直播】
該重力壩智能設計工具實現了真正意義上的高效率重力壩正向三維設計，使方案設計從構想到三維呈現能夠快速反應，并可實時獲取與設計方案相關的計算分析結果，完美實現建模與分析的一體化集成。
此外，雙方還在輔助制圖、通用輔助建模、水工建筑物穩定計算、電氣二次接線、工程BIM造價、地形地質處理、電纜鋪設、防雷分析等方面進行了定制化開發。
了解更多重力壩智能設計內容，下滑掃碼或文末點擊閱讀原文免費預約8月30日達索推出的【黃河勘測規劃設計研究院有限公司重力壩BIM設計系統】線上研討會。研討會特邀黃河設計院重力壩BIM設計系統項目負責人徐威老師講解國內在建最高（199米）的碾壓混凝土重力壩智能設計。下方了解詳情~
研討會主題介紹
會議主題：黃河勘測規劃設計研究院有限公司重力壩BIM設計系統
會議時間：8月30日 14：00
講師介紹：徐威 黃河勘測規劃設計研究院有限公司重力壩BIM設計系統項目負責人
會議簡介：
黃河勘測規劃設計研究院有限公司的重力壩BIM 設計系統，是基于達索系統 3DEXPERIENCE 平臺(以下簡稱3DE體驗平臺)設計而成。
該重力壩 BIM 設計系統是充分考慮重力壩設計流程、功能需求和設計習慣，融合三種二次開發手段，解決壩段體型設計、樞紐布置優化、建基面設計、平馬道開挖設計、計算分析等設計需求而定制開發的設計工具集。
已成功應用于黃河重點水利樞紐工程、麻城抽水蓄能電站、馬來西亞上帕達斯水電站、河南小河口水利樞紐等10余個水利水電工程項目。
技術：本系統遵循3DE體驗平臺+應用架構設計原則，利用參數化、工程模板、知識工程EKL腳本語言、Automation API、CAA二次開發多層次開發手段,實現與3DE體驗平臺的無縫集成。
展開 黃河古賢水利樞紐大壩設計建造—重力壩BIM設計系統詳細介紹
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</div><p> 該重力壩智能設計工具實現了真正意義上的高效率重力壩正向三維設計，使方案設計從構想到三維呈現能夠快速反應，并可實時獲取與設計方案相關的計算分析結果，完美實現建模與分析的一體化集成。</p><p> 此外，雙方還在輔助制圖、通用輔助建模、水工建筑物穩定計算、電氣二次接線、工程BIM造價、地形地質處理、電纜鋪設、防雷分析等方面進行了定制化開發。</p><div contenteditable="false" width="100%"><hr>
</div><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p class="ql-align-justify"> 8月30日 14：00達索系統邀請了黃河勘測規劃設計研究院有限公司重力壩BIM設計系統項目負責人徐威老師為大家講解“黃河勘測規劃設計研究院有限公司重力壩BIM設計系統”</p><p class="ql-align-justify"> 該BIM已成功應用于黃河重點水利樞紐工程、麻城抽水蓄能電站、馬來西亞上帕達斯水電站、河南小河口水利樞紐等10余個水利水電工程項目。
展開 基于隨機元重力壩動力荷載法動力可靠度分析
基于隨機元重力壩動力荷載法動力可靠度分析
基于隨機元重力壩動力荷載法動力可靠度分析.rar
基于隨機元重力壩動力荷載法動力可靠度分析.JPG
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
重力壩是我國已建大壩中的主要壩型，在防洪、發電、灌溉、供水航運、旅游等方面發揮了巨大的作用，同時也取得了顯著的經濟和社會效益。眾所周知，重力壩主要依靠其自身的重力來維持壩體穩定，其壩體體積非常大，穩定性好。但復雜多變的運行工況，以及壩基的斷層破碎帶等原因，也存在發生失穩的概率。因此，重力壩的應力應變狀態一直都是設計和施工中非常重視的問題。本次主要以ABAQUS有限元軟件對某一重力壩不同蓄水位下的工況進行分析，最后給出主要結論和建議。
2. 工程概況
某水電站以發電為主，兼具防洪、航運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有折坡，下游坡比為1:0.7。壩頂寬12m，壩底寬58m。
工況設置
取上游水位為102m，下游水位為33.2m。
表1 計算工況設置
計算工況
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
為簡化考慮，在模擬中考慮壩體與基巖之間存在一薄弱層。具體材料參數如表2所示。
表2 材料參數
材料參數
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 
考慮壩體-庫水相互作用的重力壩模態分析--對比分析ANSYS和ABAQUS重力壩流固耦合模態結果
混凝土重力壩材料參數如下
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，庫水采用Fluid29單元來進行模態計算。
混凝土重力壩在地震載荷下的響應分析
ABAQUS_混凝土重力壩在地震載荷下的響應分析.pdf
圖文詳解，何為拱壩？
拱壩的發電廠房建在壩后的，采用管道引水，見圖3左圖;拱壩的發電廠房建在山體內的，則從上游邊坡開挖隧道引水到地下廠房，再由尾水隧道排水到下游，采取哪種方式依地質地勢而定。
拱壩的泄水方式同樣采用壩頂溢流與壩下深孔泄洪，見圖3右圖。泥沙大的河流還要在壩下方開沖沙孔。
拱壩是一種推力結構，能充分發揮壩體材料的抗壓強度，壩體厚度薄，對于可建拱壩或重力壩的同一壩址，相同壩高的拱壩要比重力壩節省1/3至1/2的材料;拱壩超載能力強、抗震性好，安全度高。但拱壩對地址條件要求高，兩邊巖基要堅固可靠，而且拱壩的施工復雜。
文章來源：草根水利
展開 新書推薦(1)——《工程結構優化設計》
10.3 空腹重力壩斷面優化設計
10.4 大頭壩優化設計
10.5 考慮深層滑動的重力壩優化設計
第11章 拱壩體型優化設計
11.1 描述拱壩體型的幾何模型
11.2 拱壩體型優化設計數學模型
11.3 拱壩體型優化中的結構分析方法
11.4 拱壩體型多目標模糊優化設計
11.5 工程實例
第12章 土石壩斷面優化設計
12.1 巖基上混凝土面板堆石壩斷面優化設計
12.2 覆蓋層地基上混凝土面板堆石壩斷面優化設計
12.3 土質心墻堆石壩斷面優化設計
12.4 土石壩廣義模糊優化設計
第13章 板梁式高樁碼頭整體優化設計
13.1結構分析原則
13.2高樁碼頭結構的整體優化設計原則
13.3構件的局部最優化設計原則
13.4工程算例
展開 堤防大壩設計，七大要點！
例如，一般重力壩失穩發生在壩底與基巖的接觸面，因為此處受庫水壓力最大，壩底混凝土與巖基不易完全接觸好，或者混凝土凝固收縮和溫度收縮時，接觸面產生局部的微小裂縫。在設計中，通常校核重力壩沿壩基面的抗滑穩定;如果巖基內有軟弱夾層，則要核算沿軟弱夾層的抗滑穩定;對處于岸坡的壩段，當地形、地質條件不利于壩的穩定時，也要對在三向荷載作用下的穩定問題進行研究。
三、應力分析
強度和穩定性是表示建筑物安全的兩個重要方面。強度問題的研究，通常包括對內力、應力、變形、位移和裂縫的研究。當應力不超過材料的強度，變形和位移不超過建筑物正常工作狀態的允許值，以及在混凝土內不出現裂縫或限制裂縫在允許范圍以內時，就認為建筑物處于正常運行狀態。因此，應力分析是校核強度和穩定的前提。
重力壩應力分析的方法可歸納為理論計算和模型試驗兩大類。目前常用的模型試驗方法有偏光彈性試驗、激光全息試驗和脆性材料試驗。對于中、小型工程，一般可只進行理論計算，而對于十分重要的工程或在情況比較復雜時才進行模型試驗。理論計算方法主要有材料力學法、有限元法。材料力學方法比較常用，用于中、低壩且地質條件較簡單時;對于高壩尤其是當地質條件復雜時，除用材料力學法計算外，宜同時進行模型試驗或采用有限元法進行計算。設計的壩體斷面需滿足規定的應力條件。在基本荷載組合下，重力壩壩基面的最大垂直正應力應小于壩基容許壓應力，最小垂直正應力應大于零;在地震情況下，壩基容許出現不大的拉應力。
展開 ABAQUS UEL 二次開發（Koyna混凝土壩地震響應計算）
概述：以Koyna混凝土壩為對象進行地震響應計算。將自編的八節點UEL和二十節點UEL應用到計算中。分別進行了混凝土壩模態計算和地震時程計算。
其中，在模態計算中共設置四種計算工況，分別為：ABAQUS-C3D8、UEL-C3D8、ABAQUS-C3D20、UEL-C3D20。
在地震時程計算中設置兩種計算工況，分別為：ABAQUS-C3D8、UEL-C3D8。
計算結果表明，自編UEL與ABAQUS自帶單元結果一致。
（）模型信息
Koyna混凝土重力壩位于印度孟買東南200 km處，1967年12月11日，Koyna混凝土重力壩遭受里氏6.5級的地震（Koyna地震），該地震給大壩和水電站等水工建筑帶來了巨大的損壞，給下游數十萬居民的人身生命財產安全造成了巨大損失，該大壩地震案例事后成為諸多學者進行地震作用下壩基動力相互作用、混凝土材料的動態力學性能等領域研究的對象。
Koyna混凝土重力壩的橫斷面尺寸如下圖：
該壩壩高113 m，壩頂寬度14.8 m，壩底寬度70 m，正常蓄水位91.75 m，壩基尺寸分別取向上游、下游延伸兩倍壩高，向地基方向同樣延伸兩倍壩高，向橫河向延伸20 m，最終的三維幾何模型示意圖如下圖：
采用六面體單元離散，有限元計算模型如下圖：
該模型的壩體和壩基共計用17950個六面體單元，其中壩體5000個，壩基12950個，壩基的網格采用疏密漸進過渡的方式避免計算結果在網格突變處不連續。
展開 【干貨】水利工程中的大壩施工測量
具體操作工序：首先，做出兩個與上下游壩腳坡度相一致的三角形坡度放樣板；其次在上下游清基開挖點位置處各定位一個木樁，并用水準儀測量木樁高程，確保木樁高程等于清基開挖前的地面高程；然后，將三角形坡度放樣板的斜面放在樁頂位置，斜邊延長線與地面的交會點就是為土壩坡腳點；最后，連接相鄰坡腳點，形成坡腳線。點此加入微信工程群
⑥邊坡放樣
壩體坡腳線放出后，則可以進行填土筑壩工作。為了標明上料填土的界線，每當壩體上升1m就需要用上料樁將邊坡位置明確標定出來，這項工作則可稱之為邊坡放樣工作。為了保證邊坡放樣的工作質量，之前應當依據大壩的設計坡度計算得出不同層面坡面點的軸距。同時，還要使上料樁的軸距比設計計算值大出1m-2m，能夠有效確保壓實修理后的壩坡面與設計坡面相符。
⑦坡面修整
坡面修整的目的是保證大壩填筑至一定高度且坡面壓實后，壩坡面符合設計要求。為了保證坡面修整的精度，可以利用水準儀或經緯儀按照測設坡度線的方法求得修坡量，決定是否削坡或回填。
二、混凝土重力壩施工測量
由于混凝土壩結構和施工材料相對復雜，故施工放樣精度要求相對較高。一般澆筑混凝土壩時，整個壩體沿軸線方向劃分成許多壩段，而每一壩段在橫向上又分成若干個壩塊，實施分層澆筑，主要是為了保證施工質量。混凝土重力壩施工測量工作的主要內容與土壩施工測量基本相符，其中壩體控制測量、清基開挖放樣尤為重要。
①壩體控制測量
其實，建立壩體施工控制網就是建立壩體放樣的定線網。由于混凝土壩一般采用分層施工，故壩體細部經常采用方向線交會法和前方交會法放樣。
展開 
二維粘彈性人工邊界施加
參考論文見附件
基于ABAQUS的粘彈性邊界單元及在重力壩抗震分析中的應用.pdf
[可靠性領域]趙國藩！
長期從事結構可靠性及鋼筋混凝土結構理論和工程應用研究，為制定我國水利水電、港工、建筑、橋梁等專業的工程結構規范，解決四川二灘拱壩、貴州東風拱壩、貴州普定碾壓混凝土拱壩、龍灘碾壓混凝土重力壩等國家“七.五”、“八.五”重大工程項目中的關鍵技術問題，作出了重要貢獻。特別對可靠度分析、大型全級配混凝土試件斷裂參數以及多軸受力大體積混凝土和纖維混凝土強度的測試與分析的某些成果，有開創性，被鑒定為“國際領先水平”。獲國家級科技獎6項（一等1項、二等3項、三等2項）和省、部級科技獎18項（一等6項、二等12項）。培養了80多名碩士生、50名博士生及8名博士后。專（合）著論文290余篇。主（合）編規范6本，專（合）著著作12部。
1997年當選為中國工程院院士。
展開 【精彩回顧】國產可控數值仿真賦能大壩安全智能運維，遠算參加中國大壩工程學會學術年會
閔博士也介紹了遠算大壩結構有限元仿真組件的整體功能架構和分析流程，即通過精確幾何網格建模和材料模型參數數據同化建立大壩孿生體，對混凝土拱壩、重力壩的位移、揚壓力、應力和地震響應，以及土石壩和堆石壩的邊坡穩定、滲流穩定和抗震穩定等重要安全評估指標實現仿真預測預演。
閔博士對仿真組件中數據同化模型、非飽和-非穩定滲流仿真模型、有限元強度折減法邊坡穩定分析模型、基于網格自適應技術的剛體極限平衡法邊坡穩定分析模型和大壩抗震動力學分析模型也進行了詳細闡述。
參會嘉賓對閔博士的報告內容表現出強烈興趣，并在會后與遠算進行了深入探討。
一直以來，遠算始終堅持深耕行業，充分發揮自身數值仿真技術優勢，積極推動雙碳目標下水庫大壩智慧化建設與高質量發展。
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