基于ANSYS的拱壩結(jié)構(gòu)性能分析——以天燭峰上水庫工程為例.pdf

1、為保護(hù)下游天燭峰水庫安全，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，擬修建天燭峰上水庫。為了設(shè)計一座結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約資源的天燭峰上水庫拱壩，論文以天燭峰上水庫拱壩為研究對象，做了兩方面的工作：（1）進(jìn)行拱壩壩型設(shè)計，計算了壩高、壩頂厚度、壩底厚度和壩體控制高程的體型基本參數(shù)，按照規(guī)范推薦的拱梁分載法方法計算了各種工況下壩體應(yīng)力，最后進(jìn)行了重力墩穩(wěn)定分析和壩肩抗滑穩(wěn)定分析。（2）利用ANSYS仿真模擬此工程，較為詳細(xì)的介紹了建模過程和所需命令流，利用類比

2、法確定溫升溫降參數(shù)，計算溫度荷載，然后施加對應(yīng)工況下的壩前水壓力、揚(yáng)壓力等參數(shù)，計算出四種工況荷載下的溫度-應(yīng)力耦合場的應(yīng)力和位移，最后對拱梁分載法的計算結(jié)果和有限元計算結(jié)果進(jìn)行了比較。以期望仿真結(jié)果對拱壩體型優(yōu)化、某些設(shè)計數(shù)據(jù)的取值有參考價值，并對施工過程的溫度控制、進(jìn)度控制等有一定的指導(dǎo)作用。經(jīng)過設(shè)計計算與仿真模擬，得出以下結(jié)論：
　　（1）根據(jù)規(guī)范和經(jīng)驗確定了拱壩的壩型基本參數(shù)，經(jīng)過應(yīng)力計算和穩(wěn)定計算證明設(shè)計成果是可靠的，拱

3、壩結(jié)構(gòu)是安全的。
　?。?）ANSYS仿真模擬的應(yīng)力和位移符合《拱壩設(shè)計規(guī)范》的要求，與拱梁分載法結(jié)果比較，應(yīng)力計算和位移結(jié)果有一些差別，但相差不大，各工況下呈現(xiàn)出的規(guī)律也大致相同，有限元法的計算結(jié)果出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，通過等效應(yīng)力法可以修整。
　　論文主要利用了拱梁分載法和有限元法兩種方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算，拱梁分載法是利用材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法進(jìn)行計算，有限元主要利用彈性力學(xué)的理論和方法，利用計算機(jī)進(jìn)行計算，并直觀的顯示分析結(jié)