浅谈有缝重力坝静动力有限元仿真分析

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1、郑州大学硕士学位论文有缝重力坝静动力有限元仿真分析姓名：游碧波申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：乐金朝;王复明20040515摘要重力坝是水利工程中非常重嚣的筑坝型式，由于其安全可靠，施J：技术简单，对±遣艨蘩求不毫等爱萋优点，在爨内步}被广泛莱用。重力竣的应力和稳定性分末蓐是进行其它设计豹基础，是整个设计的重要组成部分。传统的计算方法适应性差，已不能满足设计需要。随着有限元理论的完善和仿真软件的不断发展，采用有限元软佟对重力壤送行仿真模数兵有重娶懿工程意义鞫实臻馀篷。本文综述了重力坝的各种分析方法，简要阐述了重力坝有限元分析方法的基本原理。介绍了A

2、NSYS程序结构及其分析的基本过程，重点讨论了ANSYS的模型建立蟊秘貉戈l努，褪步分搴厅了西蠢零拳窝六瑟簿擎元蹿计算蕤浚豹影瞧，并霹六嚣薅两格划分方法进行了深入的研究。结合实际工程，采用ANSYS软件对有缝露力坝结构进行三维有限元计算，对萁结秘瞧爱进行分橱。在计算过程中，考虑了混凝±分区茅韬计算礴掊籍壤的影响，并较为系统地研究了混凝土重力坝在建立模型、有限元网格划分以及有限元计算和分卡斥中的各种问题，采用混合网格划分方式实溅了对复杂结构的六面体慰格划分。对ANSYS软{串中关于接触闯题的计算方法进行了详细研究，并通邋数值算铡的计算分析，对ANSYS采用接触

3、单元模拟接缝的可行性问题进行了探讨。利用接触单元移攀元结点旗会方法对接缝秘键穆静t#照分别进毒亍了模掇。绣台实际工程中的不掰工况，对菜联闸坝结构的艘力和变位进行计算，分析了坝体的应力和变形的分布规律，并重点研究了坝内孔邀、闸墩等部位的应力分布状态和坝体局部应力集中，势霹应力集中瞧遂提毫了襄传蕊楚瑾方法。獗究结采为实嚣工疆鹭设诗提供了重要的技术依据。本文结合现有的美国坝工设计规范，对坝体的抗滑和抗倾覆稳定性问题进行了分析，该分析方法对于同类的大体积混凝土结构的抗滑和抗倾覆稳定整分考季葵寿一定懿参考徐篷。关键词：重力坝，有限元，应力，ANSYS，仿真，接缝Abs

4、tractGravitydamisanimportantstructureforminwaterworks．Itiswidelyusedinthewholeworldbecauseofitsmanyadvantagessuchassafetyandstability,easytechniquesinconstruction，lowergeologicalrequirementandete．Asthefoundationofotheranalysis诬gravitydam’sdesignment，stressandstability’sanalysisis鑫n

5、significantsegment．Traditionalcalculatingmethodshaveloweradaptabilityandcall’tmeetthedemandofdesignment。WiththedevelopmentofFEMtheoryandsimulatingsoftware，FEMsoftware’ssimulationtogravitydamhasgreatengineeringsignalityandpracticalvalue．AfterSummingupvarykindsofanalyzingmethods，theF

6、EMtheoriestothegravitydamareexpatiatedbriefly．IntroducedthemakeupandanalysisprocedureofANSYSsoftware，andthecalculatingprecisiondifferencebetweentetrahedronelementandhexahedronelementarediscussed，andthoroughresearcharemadetothehexahedronmeshmethod．FEMsoftwareANSYSisadoptedt。simulate

7、agravitydam，whichisofarealprojectitem．Inthesimulatingprocess，theconcreteclassifyandmeshprecisionaretakeintoaccount，theresearchoutspreadinmodeling，meshingandotherproblemsintheFEMcalculatingandanalysis，usingmixing-meshmethod，complexstructure’shexahedronmeshingisaccomplished．Thecalcul

8、atingmethodstotheproblemof