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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。

為解決當(dāng)前混凝土細(xì)觀模型中骨料分布不合理及粗骨料占比偏低等問(wèn)題，本文提出采用重力堆積算法構(gòu)建三維多面體粗骨料細(xì)觀混凝土模型，并在此基礎(chǔ)上采用ABAQUS進(jìn)行受壓試驗(yàn)的數(shù)值模擬。該方法能夠更準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)實(shí)際工程中混凝土試件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，對(duì)于細(xì)觀尺度下混凝土材料參數(shù)的標(biāo)定及損傷機(jī)理研究具有重要的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。

本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立球體重力密堆積三維模型，模型采用圓柱體試件，包含界面過(guò)渡區(qū)ITZ部件，可用于超高骨料占比的混凝土細(xì)觀幾何建模。 圓柱體試件內(nèi)的球體密堆積及ITZ等部件采用CAD球體密堆積_圓柱體試件3D插件在AutoCAD軟件內(nèi)參數(shù)化建模生成。插件可設(shè)置三組粒徑范圍的球體顆粒，并可指定每組粒徑的占比。

image_process=/format,webp/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/static/web/youku-case.png"> </jsk> </div><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;該重力壩智能設(shè)計(jì)工具實(shí)現(xiàn)了真正意義上的高效率重力壩正向三維設(shè)計(jì)，使方案設(shè)計(jì)從構(gòu)想到三維呈現(xiàn)能夠快速反應(yīng)

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(jì)算模型如下圖：

以重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)，利用知識(shí)工程，創(chuàng)建適應(yīng)各種外形需要的重力壩模板資源庫(kù)；以重力壩樞紐布置為核心，設(shè)計(jì)方案動(dòng)態(tài)可視、直觀且能隨意調(diào)整，提升60%設(shè)計(jì)效率；根據(jù)地質(zhì)條件和壩高條件，自動(dòng)生成建基面。 該工具主要包含計(jì)算分析和方案設(shè)計(jì)兩大模塊，以支撐從數(shù)值分析、樞紐模擬布置、方案修改、壩段生成、建基面創(chuàng)建到多級(jí)平馬道開挖的完整工作流。

本文介紹一種基于混凝土CT斷層掃描圖像在Abaqus有限元軟件內(nèi)進(jìn)行三維混凝土細(xì)觀模型的建模方法，實(shí)現(xiàn)混凝土粗骨料及砂漿的三維重構(gòu)并對(duì)其采用塑性損傷模型（CDP）進(jìn)行有限元模擬。 首先采用X射線CT技術(shù)獲取混凝土的斷層掃描圖像數(shù)據(jù)。

本案例采用CAD隨機(jī)球體插件專業(yè)版建立三維多孔結(jié)構(gòu)圓柱體模型，并將模型導(dǎo)入到ABAQUS內(nèi)進(jìn)行力學(xué)模擬，分析多孔材料在軸向壓力作用下的破壞特征。

上篇文章介紹了ABAQUS通過(guò)CT或切片數(shù)據(jù)重建混凝土多組分三維細(xì)觀模型。本案例介紹采用CDP材料對(duì)三維重建的混凝土細(xì)觀模型進(jìn)行損傷斷裂數(shù)值模擬有限元分析。

本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維梯度功能材料多孔結(jié)構(gòu)模型，并對(duì)梯度結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行軸心受壓力學(xué)仿真模擬。 三維梯度孔隙結(jié)構(gòu)模型采用CAD球體功能梯度材料3D插件建立，模型建立完成后將梯度孔基體部分導(dǎo)出為iges格式。

基于<a href="/major/abaqus三維霍普金森桿的模擬1.背景道路等應(yīng)用巖石工程是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)性工程之一，是社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的重要支撐。然而，在開挖過(guò)程中，變形、破壞等災(zāi)害嚴(yán)重影響了圍巖的穩(wěn)定性。通過(guò)研究巖石在3D應(yīng)力狀態(tài)下的變形規(guī)律，可以得到巷道的變形破壞機(jī)制，對(duì)于防災(zāi)和指導(dǎo)工程實(shí)施具有重要意義。

本案例基于ABAQUS AbyssFish CT2Model 3D V2.0插件，利用混凝土立方體試件的切片掃描圖像實(shí)現(xiàn)高精度有限元模型三維重建，精準(zhǔn)劃分骨料及水泥砂漿區(qū)域，構(gòu)建三維再生骨料混凝土細(xì)觀模型。施加單軸壓縮荷載，動(dòng)態(tài)追蹤再生混凝土的損傷演化過(guò)程，揭示裂紋的萌生及擴(kuò)展機(jī)制。

混凝土面板堆石壩智能化設(shè)計(jì)研究與應(yīng)用案例分享【11月5日直播】黃河古賢水利樞紐大壩設(shè)計(jì)建造—重力壩BIM設(shè)計(jì)系統(tǒng)詳細(xì)介紹CATIA土木版塊強(qiáng)大的BIM能力在土木工程領(lǐng)域的具體應(yīng)用（含案例）