大體積混凝土的三維有限元分析計(jì)算實(shí)例

1、2015年第l2期(第43卷)黑龍江水利科技HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancyNo122015(TotalNo43)文章編號(hào)：1007—7596(2015)12—0023—02大體積混凝土的三維有限元分析計(jì)算實(shí)例郭佳樂(lè)，溫州(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱15oo8O)摘要：大體積混凝土施工，受力情況復(fù)雜，進(jìn)行三維有限元分析計(jì)算十分必要。文章結(jié)合工程實(shí)例，通過(guò)有限

2、元計(jì)算，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力進(jìn)行全面的了解，可以檢驗(yàn)?zāi)壳笆┕し桨覆贾玫暮侠硇?、可靠性，并且通過(guò)ANSYSC程序進(jìn)行有限元計(jì)算，為結(jié)構(gòu)配筋、施工詳圖設(shè)計(jì)提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：大體積混凝土；三維有限元分析；ANSYS程序；單元；計(jì)算模型中圖分類(lèi)號(hào)：TU755文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B1工程概況某水電站升船機(jī)渡槽段全長(zhǎng)8545m(0l15500～0200950)，寬度20m(壩左0175400一壩左0155400)。壩后廠房安裝間頂板為1200圓弧拱(以下簡(jiǎn)稱(chēng)頂

3、拱)，頂拱尺寸：半徑R=22805m，跨度為395m，高度為11403m，拱頂高程為361500m，兩端與邊墻相連，安裝間地面高程為280740m，安裝間地面至拱頂?shù)母叨葹?0760m。頂拱混凝土澆筑期間下方壩后廠房安裝間也在同時(shí)施工，為確保頂拱下方壩后廠房安裝間施工的安全以及該壩段整體施工進(jìn)度要求，廠房安裝間頂拱混凝土澆筑施工(下稱(chēng)渡槽段封拱施工)擬采用預(yù)制混凝土模板的施工方案，以便底部廠房安裝間施工的同時(shí)繼續(xù)澆筑頂拱以上混凝土。2研

4、究目的、背景及意義本工程進(jìn)行了120。全拱預(yù)制混凝土模板、180度全拱預(yù)制混凝土模板及120。半拱預(yù)制混凝土模板等三種布置，并著重對(duì)120。全拱預(yù)制混凝土模板方案進(jìn)行詳細(xì)研究。選定了預(yù)制混凝土模板、移動(dòng)樣架及下部安全網(wǎng)的結(jié)構(gòu)型式、對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行了分析計(jì)算。渡槽段封拱施工為大體積混凝土施工，受力情況復(fù)雜，進(jìn)行三維有限元分析計(jì)算十分必要。通過(guò)有限元計(jì)算，可以使對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力有全面的了解，檢驗(yàn)?zāi)壳笆┕し桨覆贾玫暮侠硇?、可靠性，并且?/p>

5、過(guò)有限元計(jì)算，為結(jié)構(gòu)配筋、施工詳圖設(shè)計(jì)提供依據(jù)。3研究?jī)?nèi)容及ANSYS軟件優(yōu)點(diǎn)在結(jié)構(gòu)整體澆筑完畢后進(jìn)行計(jì)算，主要計(jì)算整體結(jié)構(gòu)的第一主應(yīng)力及第三主應(yīng)力。第一主應(yīng)力為主平面上的最大正應(yīng)力，第三主應(yīng)力為主平面上的最小正應(yīng)力，兩種應(yīng)力均正為拉應(yīng)力，負(fù)為壓應(yīng)力。按照澆筑左側(cè)或者右側(cè)一層混凝土需要三天時(shí)間來(lái)模擬整個(gè)施工過(guò)程。采用ANSYS軟件進(jìn)行大體積混凝土有限元分析計(jì)算，是由于ANSYS軟件在水利工程科研和設(shè)計(jì)中具有以下優(yōu)點(diǎn)：①前處理功能強(qiáng)大。在

6、建立模型及網(wǎng)格劃分時(shí)能提供近200種單元類(lèi)型，用戶(hù)在計(jì)算時(shí)可以根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行單元類(lèi)型的選擇，選出最符合的單元類(lèi)型，以便更好的對(duì)工程仿真研究。②求解器功能強(qiáng)大。求解時(shí)能提供結(jié)構(gòu)、熱、流體、磁場(chǎng)等多物理場(chǎng)的分析。③后處理器輸出方便快捷。ANSYS軟件在計(jì)算分析結(jié)束后，不僅可以通過(guò)圖表、曲線(xiàn)提供運(yùn)算數(shù)據(jù)，得到每個(gè)單元及節(jié)點(diǎn)的分析結(jié)果，還可以以云圖、矢量圖及等值線(xiàn)圖等圖片形式直觀反映運(yùn)算結(jié)果。④二次開(kāi)發(fā)功能顯著。在[收稿日期]2015—0