混凝土壩的案例
ABAQUS UEL 二次開發（Koyna混凝土壩地震動力響應分析）
將以上三種單元應用到Koyna混凝土壩地震動力響應分析中，對比壩體關鍵點數據，驗證三種單元的計算結果吻合良好。
（一）模型基本信息
（1）材料信息
壩體彈性模量：E = 31027 MPa，泊松比：0.15，密度：2643 kg/m3。
壩體尺寸
（2）網格信息
模型網格
采用四節點單元離散壩體，共計1891個節點，1800個單元。
（二）Koyna混凝土壩模態分析
模態分析時將壩體底部設置固定邊界，約束雙向位移。
“ABAQUS”代表軟件自帶的四節點單元計算結果，“ABAQUS-CPS4”指的是用UEL實現的四節點單元計算結果，“UEL-SBFEM”指的是用UEL實現的SBFE單元計算結果，與“Chopra and Chakrabarti (1973)”的結果進行對比，可以看到三者計算精度基本保持一致。
第1階模態云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
第2階模態云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
第3階模態云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
第4階模態云圖（分別為：ABAQUS、UEL_CPS4、UEL_SBFEM）
（三）Koyna混凝土壩地震動力響應分析
在壩體底部邊界輸入加速度時程（地表水平向、豎直向加速度地震動記錄見附件）。
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 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
碾壓混凝土壩設計規范
碾壓混凝土壩設計規范.pdf
混凝土壩怎么進行接縫灌漿？
混凝土壩接縫灌漿
灌漿過程中發現漿液外漏，應先從外部進行堵漏。若無效，再采用灌漿措施，如加濃漿液、降低壓力等進行處理，但不得采用間歇灌漿法。
灌漿過程中發現串漿，當串漿灌區已具備灌漿條件時，應同時灌漿。否則采用以下措施：
若開灌時間不長，應使用清水沖洗灌區和串區，直至灌區，串區的排氣管出水潔凈時止，待串漿區具備灌漿條件后再同時進行灌漿；若灌漿時間已較長且串漿輕微，可在串區通低壓水循環，直至灌區灌漿結束，串區循環回水潔凈時止。
灌漿過程中，當進漿管和備用進漿管均發生堵塞，應打開所有管口放漿，然后再縫面增開度限制提高進漿壓力，疏通進漿管路，若無效，可再換用回漿管進行灌注或采取其他措施。
灌漿因故中斷，應立即采用清水沖洗管路和灌區，保證灌漿系統疏通，恢復灌漿前，應再做一次壓水檢查，若發現灌漿管路不通暢或排氣管單開出水量明顯減少，應采取補救措施。
當灌區的縫面張開度小于0.5mm時，可采取以下措施：
1、 使用細度為通過71μm方孔篩篩余量小于2%的水泥漿液或細水泥漿液；
2、 在水泥漿液中加入減水劑，改善漿液的流動性能；
3、 在縫面增開度限制內，提高灌漿壓力；
文章來源：水利工程質量周報
展開 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】
據CCTV-13新聞頻道報道，該工程最大壩高達199米，是國內在建最高的碾壓混凝土重力壩。黃河勘測規劃設計研究院有限公司（以下簡稱“黃河設計院”）早在2001年，就開展了古賢水利樞紐工程項目建議書的前期工作。
自2009年起，黃河設計院與達索系統建立了緊密的合作關系，致力于推動水利工程領域數字化轉型，先后引入CATIA、ENOVIA、DELMIA等品牌產品，構建自身多專業三維數字設計和平臺化協同管理體系。同時，在水利高質量發展的要求下，雙方在企業資源庫、專業程序庫等方面開展創新研發，以滿足行業快速迭代演進的流程化、模塊化、智能化、產品化需求。
重力壩智能設計工具ADD-GD
ADD-GD（Automatic Dam Design-Gravity Dam）是在達索系統3DEXPERIENCE平臺基礎上，由黃河設計院專為解決重力壩三維正向設計而開發的智能設計工具。
以重力壩設計規范為標準，利用知識工程，創建適應各種外形需要的重力壩模板資源庫；
以重力壩樞紐布置為核心，設計方案動態可視、直觀且能隨意調整，提升60%設計效率；
根據地質條件和壩高條件，自動生成建基面。
該工具主要包含計算分析和方案設計兩大模塊，以支撐從數值分析、樞紐模擬布置、方案修改、壩段生成、建基面創建到多級平馬道開挖的完整工作流。
展開 混凝土面板堆石壩智能化設計研究與應用案例分享【11月5日直播】
混凝土面板堆石壩是水利水電工程、抽水蓄能工程常見的主要壩型之一，應用范圍較廣泛。其設計內容主要包括建筑物布置、壩頂設計、壩體設計、趾板與面板設計、基礎處理、接縫止水等。設計成果除三維模型幾何數據外，還包括相關特征參數與工程量屬性信息。
為全面利用三維數字化技術革新混凝土面板堆石壩設計手段，提升面板壩設計生產效率及成果質量，中國電建西北院在達索系統3DEXPERIENCE平臺進行三維正向抽水蓄能設計。
基于達索系統 3DEXPERIENCE 平臺，西北院通過EKL與 CAA 二次開發，研發混凝土面板堆石壩數字化設計關鍵技術為水利水電工程設計工作數字化賦能，創新設計手段，全面提升混凝土面板壩設計質量及效率。
同時，西北院還聚焦解決水利水電工程混凝土面板壩三維正向設計關鍵技術問題，總結凝練西北院 70 余年來的水利水電工程設計經驗，梳理總結混凝土面板壩三維設計流程。
為讓大家更好的了解混凝土面板堆石壩智能化設計研究與應用，11月5日下午 14:00-15:00，達索系統特邀中國電建西北院數字與智慧工程院BIM咨詢所產品經理孟曉棟為大家帶來【水利水電工程混凝土面板堆石壩智能化設計研究與應用】案例分享。具體內容可下滑查看詳情~
研討會主題介紹
水利水電工程混凝土面板堆石壩智能化設計研究與應用
本次直播還將結合案例梳理總結混凝土面板壩三維設計流程，分析如何利用數字化手段提升混凝土面板堆石壩設計質量及效率，為水利水電工程設計工作賦能。
展開 【干貨】水利工程中的大壩施工測量
⑤坡腳線放樣
清基放樣工作完成后，應標出填土范圍，即找出壩體和清基后地面的交線，即坡腳線。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 一文講清混凝土面板堆石壩智能化設計--以中國電建西北院面板壩案例展開【含研討會預約】
混凝土面板堆石壩是以堆石體為支承結構，在其上游表面澆筑混凝土面板作為防滲結構的堆石壩，簡稱面板堆石壩或面板壩。主要由堆石體和防滲系統組成,即：面板、趾板、墊層、過渡層、主堆石區、次堆石區組成。
??混凝土面板壩示意圖
作為水利水電工程、抽水蓄能工程常見的主要壩型之一，其應用范圍較廣泛，建設方法也愈加現代化，本文以中國電建西北院面板壩的成功案例展開敘述混凝土面板堆石壩三維數字化技術設計，同時為您推薦一場優質研討會，下滑了解并預約本場研討會。
中國電建西北院在達索系統3DEXPERIENCE平臺進行三維正向抽水蓄能設計，基于自身面板壩設計經驗的積累，以及對達索系統高級知識工程的靈活應用，歷時三年時間成功的自主研發出混凝土面板堆石壩智能化設計模塊CFRD APP，提供系列三維數字化設計服務，數字化賦能面板壩設計。
01 建設思路
中國電建西北院具有面板壩幾十年的設計經驗積累，項目數據豐富，通過調研分析大量的已建及在建水電、抽蓄工程面板壩設計資料，凝練院內及行業面板壩設計知識經驗，總結形成標準化的設計流程及數據接口，以達索系統3DEXPERIENCE高級知識工程能力為基礎，建立混凝土面板堆石壩設計知識庫、資源庫、屬性庫、材料庫，并結合CATIA的CAA二次開發，開發混凝土面板堆石壩系列三維數字化設計功能，打造高效專業的混凝土面板堆石壩智能化設計平臺。
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。
《工程可視化輔助設計理論方法與應用》
第二部分為應用篇，結合工程實例，具體介紹了地下洞室群施工組織可視化輔助設計與優化方法、混凝土壩施工組織可視化輔助設計方法、堆石壩施工組織可視化輔助設計及土石方動態平衡方法、施工導流臨時擋泄水建筑物可視化輔助設計與優化方法、施工導截流過程的三維動態可視化分析方法和施工場地時空布置可視化輔助設計與仿真方法。
本書可作為高等院校水利工程、土木工程、系統工程、計算機及相關專業研究生的教學用書，亦可作為廣大工程技術和科學研究人員學習、科研的參考資料。
水利水電工程管理與實務：分縫與止水的施工要求
（四）混凝土面板堆石壩面板混凝土分縫及止水施工
混凝土面板縱縫的間距決定了面板的寬度，由于面板通常采用滑模連續澆筑，因此，面板的寬度決定了混凝土澆筑能力，也決定了鋼模的尺寸及其提升設備的能力。面板通常有寬、窄塊之分。應根據壩體變形及施工條件進行面板分縫分塊。垂直縫的間距可為12~18m。垂直縫砂漿條一般寬50cm，是控制面板體型的關鍵。一般采用人工抹平，其平整度要求較高，砂漿鋪設完成后，再在其上鋪設止水，架立側模。
（五）混凝土壩分縫及止水施工
混凝土壩的分縫分塊，首先是沿壩軸線方向，將壩的全長劃分為15~24m的若干壩段。壩段之間的縫稱為橫縫。重力壩的橫縫一般是不需要進行接縫灌漿的，故稱為永久縫，拱壩的橫縫由于有傳遞應力的需求，需要進行接縫灌漿處理，稱為臨時縫。其次，每個壩段還需要根據施工條件，用縱縫（包括豎縫、斜縫、錯縫等形式），將一個壩段劃分成若干壩塊，或者整個壩段不再分縫而進行通倉澆筑。
壩體的分縫分塊，一般是根據壩高、壩型、結構要求、施工條件、環境溫度等因素進行布置。
展開 基于多面體比例邊界有限元法的混凝土壩地震響應分析
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展開 巖土工程設計與施工---導論(C1)
從巖土工程視角看本周美國水壩的損壞
靜止土壓力系數Ka的擴展計算方法
Gravity Dam: 重力式混凝土壩水壓力計算
Gravity Dam: 重力式混凝土壩地震力計算
Gravity Dam: 重力式混凝土壩上浮壓力計算
2.6 樁基礎
這個模塊簡要講授樁基礎的特點和適用情況, 樁在垂直載荷作用下的工作機理和設計原理, 包括端承樁和摩擦樁的計算方法；單樁承載能力,負摩阻力,單樁軸向荷載傳遞機理, 單樁在軸向受壓荷載作用下的常見的破壞模式, 群樁效應以及樁基礎的沉降計算方法。特別強調凍土層在進行天然地基和樁基礎設計時的考慮。討論灌注樁，夯實擠密樁和CFG樁復合地基的施工工藝。
水平載荷作用下樁的受力和變形分析方法
基礎工程---第四章: 樁基礎的設計計算(1)
基礎工程---第四章: 單樁軸向承載力容許值(2)
2.7 沉井基礎及地下連續墻
沉井是井筒狀的結構物，它是以井內挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設計標高，然后經過混凝土封底并填塞井孔，使其成為橋梁墩臺或其它結構物的基礎。部分討論如下所示.
沉井基礎(Caisson Foundation)---思考題 (1)
沉井基礎(Caisson Foundation)---類型劃分 (2)
沉井基礎---形狀和尺寸(Shape and Size) (3)
沉井基礎---設計載荷(Design Loads)和地基允許承載力(ABP) (4)
沉井基礎---側摩阻力(Skin Friction)計算 (5)
地下連續墻(Diaphragm Wall)小結
2.8 特殊論題
在這個模塊中，首先討論一些非常規的地基處理技術，例如置換, 排水, 擠密, 加筋,攪拌, 灌漿, 熱加固和凍結等地基處理施工工藝。
展開 淺談計算機仿真技術在水利工程中的應用
華中理工大學倪強進行了鋼筋混凝土框架結構地震作用時的倒塌過程計算機仿真分析,武漢水利水電大學巫世晶進行了混凝土澆筑的仿真析等很多研究者通過商業軟件。同濟大學的黃定義進行了混凝土裂縫的圖形的仿真研究。對混凝土的裂縫進行圖形化、參數化、模型化，運用隨機處理技術可以形象逼真地仿真裂縫。
美國康奈爾大學研究了用離散單元法模擬巖石邊坡的漸進過程。日本東京大學的學者用離散單元法對鋼筋混凝土框架結構在遭遇強烈地震作用時的倒塌過程進行計算機仿真分析的研究。研究表明用離散元這種不連續體的數值模型可以仿真節理系統、塊體系統、顆粒系統在平衡條件下的變形過程進行邊坡滑動、地下洞室的坍塌、房屋結構的倒塌等仿真分析，結合圖形技術可進行圖形仿真。研究表明計算機仿真在結構工程中有著很好的應用前景。建立水利工程仿真系統是向水利現代化方向發展的一個重大突破。
仿真系統在水利工程中應用
水利水電工程建設是控制國民經濟命脈的基礎性設施建設。近些年來隨著二灘、小浪底、三峽、“南水北調”等大型水利水電工程相繼興建并投入運行，我國在水利水電建設方面取得了新的進展，積累了豐富的設計和施工經驗，但同時依然存在一些技術難題，如研究和改進特大地下洞室群高混凝土壩、高土石壩的施工組織設計與管理、提高質量、節省投資、縮短工期等都是富有挑戰性的難題。不少在建和待建的水利水電樞紐工程規模巨大，工程具體施工中因素千變萬化，隨著計算機技術的發展，可以借助計算機仿真技術分析進度變化帶來的影響并進行實時動態調整，為水利水電工程建設提供了一個新的分析平臺。
1 仿真系統在混凝土澆筑溫度控制中的應用
用計算機仿真大壩的應力場、溫度場,研究混凝土澆筑施工方案,在我國水利行業已悄然興起。由于混凝土壩是逐層澆筑的,施工過程對壩體溫度場和應力場有重要影響。
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