重力坝三维仿真分析
基于ANSYS的重力坝三维仿真分析
整体 刚度 矩阵 Ｋ。对于一般 的水库 大坝 ， 刚度矩 阵应该 由坝体 其 和基岩 等单元 刚度矩 阵组合 而成 ， Ｋ＝Ｋ】 即 ＋Ｋ２ 。其 中， 为 Ｋ】
坝体单元 的总刚度 矩 阵 ， 既受 坝体 自身 刚度 的影 响 ， 又受基 础约
． ．．．．．．．．． ， ， １．．．．．．．．． ， ． ． ．．．．．．．．． ． ． ．．．．．．．．． ． ．．．．．．．．， ． ．．．．．．． ． ． ． ．＿ ＿ ．。． ＿ ．． ．．． 。 ．． ．．． ．
行 ， 了减小计算误差 ， 为 必须选取合适 的计算范 围。
辅助工具 ， 实际计算 中使用 了 ８ 点块体单 元和质量元 。具体过 节 根据圣维南原 理 ， 大坝 的基 础 （ 坝基和 两侧 岩石 ） 大 ， 程为 ： 若 含 越 先用 ４节点平面单元形成垂 直于坝轴 线的坝体及 基础 的二 则基 础边界 约束条件 的变化 情况 对坝体 中应 力 和位 移的影 响越 维横断面 ， 然后利用软 件建模 时 的“ 拉伸 ” 功能 ， 向两 岸伸 展 ，拉 “ 小。 由实际工程研究 可 知 ， 当坝体 的基 础尺 寸达 到一定 范 围后 ， 伸” 过程 中逐步调整 坝体 和基 岩 的相 对位 置 ， 而形 成坝体 和基 从 坝体 的应力和位移几乎不受计算 范围的影响 。 岩 的块体单元 ， 进而形成三维 整体 （ 含基础 ） 模型 。产 生模 型 的单
基 于 Ａ ＹＳ的重 力 坝 三 维 仿 真 分 析 ＮＳ
商兆涛
摘
叶 少有
要： 利用有 限元分析 软件 ＡＮ Ｙ Ｓ Ｓ对重力坝进行整 体模 拟 ， 到 了各 阶段 的力 学指标 ， 得 进行 非线 性有 限元静力 和动
力分析 ， 究探讨 了坝体 及基础在各 种工况下 的变形 和应力规律 ， 研 以了解坝体和基岩在设 计条件下 的工作 形态 ， 取得 了
碾压混凝土重力坝采用冷却水管及坝面过水渡汛的三维有限元温控仿真分析
掺粉煤灰等外掺料和优质复合型外加剂，优化混凝土配合比，调整骨料石粉含量和VC 值的控制范围，不断改进和提高碾压混凝土拌和、运输、摊铺、碾压及缝面处理等施工技术，研究并提出变态混凝土、斜坡碾压、诱导缝施工、模板技术等新工艺，以及高温、高寒地区施工技术的应用等,表明我国已经形成较为配套的具有中国特色的碾压混凝土筑坝技术RCCD 【3】，表明我国碾压混凝土筑坝技术己达到世界先进水平，多项指标己达到国际领先水平。
1993年建成坝高75 m 的普定大坝，为当时世界最高的碾压混凝土重力拱坝;1996年建成的厚高比仅0.19的福建溪柄溪拱坝，为世界上第一座碾压混凝土薄拱坝;2001年建成目前世界上最高的沙牌碾压混凝土重力拱坝坝高(132 m)和厚高比0.17、坝高80M 的龙首碾压混凝土双曲拱坝;目前正在建设世界最高碾压混凝土重力坝龙滩大坝坝高216.5 m,(一期坝高196 m)。
三峡三期上游碾压混凝土重力式围堰高121 m,4个月完工总方量110万m 3，其月、日最高强度分别达到47.5万m 3,2.1万m 3，均居世界首位。
我国己建、在建的碾压混凝土大坝84座，围堰19座。
表1为我国部分碾压混凝士重力坝工程资料［3］。
表1-1 国内部分100m 以上碾压混凝土重力坝（Table.1-1 a part of over 100 meters RCC Dams in China） 坝体积／万m 3 坝名河流 坝高(m) 碾压 总量 总库容／亿m 3装机容量／MW 备注 岩滩红水河 110 62.6 90.5 24.3 1210 已建 水口闽江 101 35.5 171.0 23.4 1400 已建 江垭娄水 131 110.0 137.0 17.5 300 已建 棉花滩汀江 111 54.0 64.0 17.0 600 已建 大朝山澜沧江 111 89.0 150.0 8.9 1350 已建 龙滩红水河 216.5 339.0 532.0 162.1 6300 在建 百色右江 130 210.4 256.9 56.6 540 在建 索风营乌江 121 42.1 70.5 18.6 600 在建 思林乌江 117 82.0 114.0 16.5 1000 设计 光照 北盘江 196 82.0 287.0 31.4860 设计 1.2碾压混凝土坝的温度应力及温控措施1.2.1常态混凝土坝的温度应力混凝土坝温度变形所受的约束可分为内部约束和外部约束。
混凝土重力坝二维与三维有限元仿真分析
武汉工程职业 技术 学院学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＷｕｈａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
ｖ０１．２８ Ｎ ０ １ Ｍ ａｒｃｈ２０１６
混 凝 土重 力 坝 二 维 与三 维 有 限元 仿 真 分 析
郑 昌坝
（福 建 水利 电力职 业技 术 学 院 水利 系 福 建 永 安 ：３６６０００）
对 于 坝体 划 分单 元 模 拟 的选 择 ，二 维模 型 可 以 采 用 ＰＬＡＮＥ４２、ＰＬＡＮＥ１８２，三 维 模 型 可 以 采 用
ＳＯＬＩＤ４５、ＳＯ ＬＩＤ ６５、ＳＯ ＬＩＤ ９５。
ＰＬＡＮＥ４２单 元 用 于 建 立 二 维 实 体 结 构 模 型 ，可 用作 平 面单 元 和轴 对 称 单 元 。本 单 元 有 ４个 节 点 ，每个 节 点有 ２个 自由 度 ，具有 塑性 、蠕 变 、辐 射 膨 胀 、应 力 刚 度 、大 变 形 以 及 大 应 变 的 能 力 。 ＰＬＡＮＥ１８２单元 是 ＰＬＡＮＥ４２的多节 点单 元 。
ＳＯＬＩＤ４５单元 ＿５ 用 于建立三 维实体结构模 型 ，通 过 ８个 节点来定 义 ，每个 节 点有 ３个 自由度 ，具有 塑 性 、蠕 变 、膨 胀 、应 力 强 化 、大 变 形 和 大 应 变 能 力 。 ＳＯＬＩＤ９５单元是 Ｓ０Ｉ ＩＤ４５高 阶节 点 。ＳＯＩ ＩＤ６５单元 用 于含钢筋或 不含钢筋 的三维实体模 型 ，具 有拉 裂与 压碎 的性能 。该 单元可 以用来 模拟 素混凝 土 、加筋 混 凝 土 、加筋复合材 料 、地质材料 （如岩石基础 ）。 １．３ 模 型 的 网格 划分
４１
郑 昌坝 ：混 凝 土 熏 力 坝 二 维 与 三 维 有 限 元 仿 真 分 析
混凝土重力坝三维数值模拟及优化设计
摘
要 ： 着 重 力 坝 在 工 程 中的 广 泛 应 用及 新 建 重 力 坝 坝 高 不 断增 加 ， 局 部 坝段 的 工 作 状 况 对 大 坝 的 整 体 运 行 影 响 也 随 其
越来越 大 ， 因此选择适合工程 实际的重力坝坝型显得 尤为重要 。通过抗 剪断稳 定计 算和三 维数值分析相 结合 的方法 ， 分 析 了某重力坝的安全稳 定性 。计算 结果表 明， 该坝坝肩段 出现 拉应力 ， 以此对原设 计方案进行优 化设计 ， 优化后 新坝 型 坝肩段 无拉 应力 出现 。原 方案 与优化方案的对 比分析表明 ： 类似 工程 中， 重力坝坝肩段 设计应采用坝肩段 与主坝段 有一 定 角度或类似于拱坝的形式布设 ， 以减小坝肩拉应力 ； 同类重力坝安全稳 定分析 时， 在 可采用抗剪 断稳定计 算与三 维数 值模拟相结合的方法 ； 在二 维计算满足规 范要求时 ， 三维数值模拟 可采 用弹性材料计算 。
第 ３ 第 ８期 ４卷 ２１ ０ ２年 ８月
人
民
黄
河
Ｖｏ ． ４． ． １ ３ Ｎｏ ８ Ａｕ ． ＶＥＲ
【 利 水 电工 程 】 水
混凝 土 重 力坝 三 维 数 值 模 拟 及优 化 设 计
李林科 ， 张爱军
（ 西北农林科技大学 水利与建筑工程学院 ， 陕西 杨凌 ７ ２ ０ ） １ １０
关 键 词 ：重 力坝 ；优 化 设 计 ；抗 滑 稳 定 ；数值 模 拟 文献标识码 ： Ａ ｄ ｉ１ ．９９ ｊｉ ｎ １０ —３ ９ ２ １ ．８０ ３ ｏ： ３ ６ ／． ｓ．００ １７ ．０ ２０ ．４ ０ ｓ 中 图分 类 号 ：Ｔ ６ ２ ３ Ｖ ４ ．
３ ｕ ｒ ａ Ｓｍ ｌ ｉ ｎ ｐｉ ｉ ｔ ｎｏ ｏ ｃｅ ｒｖ ｙＤ ｍ Ｎ ｍｅｉ ｌ ｉ ｕａ ｏ ａ ｄＯ ｔ ｚ ｉ ｆ ｎ ｒｔ Ｇ ａ ｉ ａ Ｄ ｃ ｔｎ ｍ ａｏ Ｃ ｅ ｔ
浅谈混凝土重力坝仿真研究
浅谈混凝土重力坝仿真研究发布时间：2022-05-19T05:16:48.392Z 来源：《工程建设标准化》2022年第3期作者：封思静[导读] 建立模型对大坝进行仿真分析是研究大坝性态变化规律的重要方法之一。
封思静中国水电建十五局国际公司，陕西西安 710000摘要：建立模型对大坝进行仿真分析是研究大坝性态变化规律的重要方法之一。
为了更加准确地模拟大坝在实际工程中的运行情况，本文使用COMSOL Mul-tiphysics高级数值仿真软件的耦合场功能，在得出了温度场与位移场变化的一般规律后，对大坝的温度场、渗流场以及应力场进行三场耦合分析并将其与没有耦合的单场以及不考虑温度场、不考虑渗流场的两场耦合的三种应力情况进行对比，最终得出结论：在单场与耦合场的三种情况比较下，相同坝体代表点应力变化趋势基本相同，但由于耦合场考虑了温度或者渗流的影响，应力值与位移值均有所增大。
综合考虑多场耦合作用能够为实际工程坝体设计提供更科学的依据，故对大坝进行多物理场耦合分析具有重要意义。
关键词：混凝土；重力坝；耦合场；混凝土重力坝作为应用广泛的坝型之一，其结构安全性一直都是设计和工程中十分重视的问题，而坝体的应力应变性态变化规律是重力坝结构安全的重要评价指标。
常态混凝土坝与碾压混凝土坝相似，同样存在温度应力导致的裂缝问题[1]。
在重力坝运行期间，若周围温度变化较大，坝体与空气接触部位表层附近随外界气温变化较灵敏，但内部混凝土温变有明显的滞后现象，不均匀的温度分布、混凝土自身的不均匀性及脆性，容易使坝体在运行期产生裂缝[2,3]。
由于混凝土是一种多孔性介质，在存在内外压力差的情况下，引起液体从高压处向低压处迁移、渗透的现象，针对混凝土的这种渗透性，在研究大体积混凝土坝应力时，需要同时考虑坝体渗流对于应力场的影响[4]。
综合考虑以上因素，在对大坝进行分析时将这些条件合理有效的考虑进去，显得尤为重要，本文将采用耦合的方法可以综合考虑温度、应力、渗流这三个因素之间的相互作用关系。
碾压混凝土重力坝整体三维仿真分析
根据 热传 导 理 论 ，三 维非 稳 定 温 度 场 应 满 足 下 列偏微 分方 程 ：
ห้องสมุดไป่ตู้
部 分 坝 中 出 现 较 多 裂 缝 ，如 加 拿 大 的 Ｒ ｖ ｌ ｅ ｅ—
ｓｏ ｅ ｔｋ 、美 国的 Ｄ ｒｈ ｋ以及 中国 的水 东 等大 坝 ， ｗｏｓ ａ 相继 出现裂缝 和漏水 。这 不仅影 响 了大 坝 的安全运
【 键 词】 碾 压 混 凝 土 重 力 坝 关
【 图 分 类 号】 中
【 Ｄ０Ｉ 码 】 编
温度
应力应变
全 程 综 合仿 真分 析
Ｔ ２ ． 【 献 标识 码】 Ｂ 【 章 编 号 】 １ ７ — ２ ６ （ ０ １ ３ ０ Ｏ ５ Ｖ２ ２ １ 文 文 ６ ２ ４ ９ ２ １ ）０ 一Ｏ ４ —Ｏ
科研 与管理
水利 规划 与设计
２１ ０ １年 第 ３期
碾压混凝土重 力坝整体 三维仿真 分析
吕 文 丽
（ 广东 省水利水 电科 学研 究院 广 州 ５ ０ １ ） １ ６ ０
【 摘
要】 本 文 运 用 有 限单 元 法 对 光 照 碾 压 混 凝 土 重 力 坝 进行 施 工 、蓄 水 及 运 行 全 过 程 的 温 度 、应 力 应 变 综 合
ｐ — 密 度 ， （ ｇ ｍ。 ； — ｋ ／ ） ｒ — 时 间 ，（ ） — ｈ。
仿真分析 。由于施工 过程 中 的温度变 化对 碾 压混 凝
土坝 的应力状 态有 重要 影 响 ，随着碾 压 混凝 土坝 高 的不断增 加 ，这 种 影 响 会 越 来 越 大 。且 现 在 在 建 、
段 为 基 准 ， 同 时考 虑 陡 坡 、底 孔 两 个 坝 段 ，根 据 施
重力坝三维地震有限元分析
卷 7
第 年
7 3
期 月
S
HA N XI
AR CHITECTUR
E
VMoalr..33 2N0o0.77
·111 ·
文章编号 : 100926825 (2007) 0720111202
重力坝三维地震有限元分析
0 . 9 42 7
6
1 . 0 92 8
0 . 9 43 4
1 . 1 24 7
1 . 0 59 2
7
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1 . 1 67 0
1 . 3 72 2
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1 . 4 01 9
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1 . 5 68 3
1 . 4 88 8
9
1 . 4 94 3
1 . 4 24 6
在求总地震作用效应 时 ,采 用了平 方和方 根 ( SRSS) 法 ,即取
各阶地震作用效应的平 方总和 的方 根作为 总地 震效应 的振 型组
合方法 。用公式表示如下 :
1. 2 计算方法 重力坝的地震 分析一般有动力法和 静力法 ,本次计算采用动
力法中的振型分解反 应谱 法进 行重力 坝的地 震动 力分析 。振型 分解反应谱 [226 ] 理论 假设 结构 物最 不利 地震 反应为其最大 地震反 应 ,这样就可以一次 求出 最大地 震内 力或位 移 ,节约 了大量 的计 算时间和计算量 ,提高了计算效率 。反应谱是 将具有不同 自振周 期的单质点在许多地震 过程 中的最 大反应 值加 以均化 后按 自震 周期绘制的曲线 。反应谱法的分析步 骤主要是两 部分 :首 先是建 立模型后求得模态解 ,得 到体系 的自 振频率 和振 型 ; 然后将 模态
(完整版)基于ANSYS的重力坝三维静动态结构分析
基于ANSYS的重力坝三维静动态结构分析目录1 引言 (1)2 工程概况 (1)3 基本资料 (1)3.1 反应谱 (1)3.2 材料参数 (2)3.3 规范要求 (2)4 分析简介 (4)4.1 分析模型 (4)4.2 边界条件 (6)4.3 荷载工况 (6)5 计算成果 (7)5.1 工况一 (7)5.2 工况二 (8)5.3 工况三 (10)5.4 工况四 (11)5.5 工况五 (12)5.6 工况六 (14)5.7 结果总结及分析 (15)6 结论及建议 (17)7 分析命令流 (17)1 引言重力坝是我国高坝中的主要坝型，在防洪、发电、灌溉、城镇供水、航运、养殖和旅游等方面发挥了巨大的作用，取得了显著的经济效益和社会效益。
众所周知，重力坝主要依靠其自身的重力来维持稳定，其坝体体积大，稳定性好。
但由于各种原因，仍有可能失事。
因此，重力坝的应力应变状态和坝基稳定性一直都是设计和施工十分重视的问题。
此外，大坝多建于地震频发的地区，因而对重力坝进行地震荷载作用下的安全评估也十分必要。
本次作业采用有限元方法，运用大型通用有限元分析软件ANSYS，对简化的三维重力坝的线弹性模型在静动力工况下进行有限元计算，并对结果加以分析，最后给出安全评价结论及建议。
2 工程概况某水电站是以发电为主，兼有防洪，航运等综合效益的水电枢纽工程。
该工程枢纽总体布置采用砼重力坝挡水，大坝基本坝剖面为上游坝坡铅直，下游坝坡为1:0.75。
坝顶总长270m，坝高180m，坝顶宽18m，坝底宽139.5m，正常蓄水位170m。
重力坝坝低至坝高100m之间使用坝体混凝土Ⅱ，坝高100m至坝顶之间使用坝体混凝土Ⅰ。
上游正常蓄水位为170m，下游无水。
3 基本资料3.1 反应谱谱分析是一种将模态分析的结果与一个已知的谱联系起来计算结构的位移和应力的分析技术。
在土木工程动力响应分析中，谱分析代替时间-历程分析，特别是抗震分析，主要用来确定结构对随机荷载或随时间变化荷载的动力响应。
用三维有限元浮动网格法进行碾压混凝土重力坝施工期温度场和温度应力仿真分析
用三维有限元浮动网格法进行碾压混凝土重力坝施工期温度场
和温度应力仿真分析
陈尧隆;何劲
【期刊名称】《水利学报》
【年(卷),期】1998(0)S1
【摘要】本文用三维有限元浮动网格法进行碾压混凝土重力坝施工期温度场和温度应力仿真分析，在分析中考虑了混凝土的物理力学参数（如弹模、徐变度及自生体积变形等）随龄期变化和分层浇筑对坝体温度应力的影响．用三维有限元浮动网格法使得混凝土高坝按分层施工实际情况用有限元法进行仿真应力分析在微机上实施成为实际可行。
【总页数】5页(P3-6)
【关键词】碾压混凝土坝;温度应力;浮动网格法;仿真分析
【作者】陈尧隆;何劲
【作者单位】西安理工大学水利水电学院
【正文语种】中文
【中图分类】TV642.2
【相关文献】
1.铅厂水电站碾压混凝土重力坝施工期温度应力仿真分析 [J], 蒋敏;陈建康;吴震宇;张权;叶新;王晶;杨培章
2.彭水水电站弧形碾压混凝土重力坝施工期温度应力仿真分析 [J], 刘杏红;常晓林;周伟
3.RCC重力坝防渗体温度场的三维有限元浮动网格法仿真分析 [J], 解宏伟;陈尧隆
4.碾压混凝土重力坝温度场与温度徐变应力仿真分析 [J], 李守义;赵基花
5.碾压混凝土重力坝施工期温度及应力仿真分析 [J], 杨宪元;王栋
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重力坝三维有限元仿真分析
重力坝三维有限元仿真分析刘毅乐;王新伟【摘要】采用三维有限元软件(ANSYS)对大坪菁水库主坝进行了受力分析.结果表明:坝体的应力符合有限元计算的一般规律,计算结果反映了重力坝的实际应力分布情况.运用有限元软件(ANSYS)进行重力坝应力计算可节约时间,提高工作效率,有较大的实用价值.【期刊名称】《水科学与工程技术》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】3页(P4-6)【关键词】重力坝;有限元;应力【作者】刘毅乐;王新伟【作者单位】毕节市勘测设计研究院,贵州毕节551700;毕节市勘测设计研究院,贵州毕节551700【正文语种】中文【中图分类】TV222.2纳雍县位于毕节市的南部，贵州省的西北部。
境内河流属长江流域，大部分河流汇入六冲河。
六冲河的一级支流五左河发源于纳雍县大房头，大坪菁水库坝址位于五左河上游段的一级支流木城河和水东河源头，距纳雍县城47km（直线距离14km）。
大坪箐水库供水工程的任务主要为城镇供水。
水库集雨面积5km2，水库兴利库容265万m3，总库容315万m3，设计保证率P=95%下最大日供水量达0.87万m3，年平均净供水量318万m3，年平均毛供水量 338万 m3。
大坪箐水库主坝位于木城河源头下游760m处，根据SL252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》相关规定，工程等别为Ⅳ等，工程规模属小（1）型，主坝等主要建筑物级別为4级。
主坝为混凝土砌毛石重力坝，坝顶长度264.12m，坝顶高程2006.71m，坝基面高程为1978.30m，最大坝高28.41m，坝顶宽4m，最大坝底宽21.77m，上游面垂直；下游面在2001.26m高程以下坝坡为1∶0.75，以上垂直。
坝基开挖至弱风化上部，采用厚1.0m C15混凝土作为坝基垫层。
上游面为0.5m厚W4F100C15钢筋混凝土防渗面板，下游面为0.5m厚M10水泥砂浆砌C15混凝土预制块，中部为C10细石混凝土砌毛石。
重力坝2D和3D工况对比
基于ANSYS的混凝土重力坝有限元分析——2D与3D工况分析之比较第一部分引言目前，ANSYS作为一种大型的商业有限元分析软件，已经广泛应用于土木工程、地质矿产、水利、铁道、汽车交通、国防军事等科学的研究之中。
在关于混凝土材料和结构的分析中，主要有混凝土基本力学性能的分析、钢筋混凝土梁板的分析、混凝土坝的分析等，但是，把混凝土坝的二维建模和三维建模进行对比分析很少见。
鉴于此，本文对混凝土坝进行了2D和3D有限元分析，以期为混凝土坝的设计和施工提供一些参考。
混凝土实体重力坝为当前采用较多的坝型之一，结构简单，施工方便，工作可靠。
在水压力作用下，依靠自重产生的抗滑力维持稳定，基本剖面呈三角形。
这种坝体断面尺寸大，材料用量多，坝体应力较低，使得材料强度不能充分发挥，因此，重力坝结构设计是重力坝设计的一项重要内容，它的任务是根据安全经济和应用等条件，通过分析计算，选择一个既满足稳定和强度要求，又使体积最小和施工方便的剖面形态和轮廓尺寸。
第二部分 大坝二维建模利用ANSYS 对坝体工程进行模拟分析，包括坝体工程力学问题的简化、前处理、加载与求解、后处理和计算结果的分析等。
2.1、简化求解方法问题的简化包括力学简化和位移简化，通过简化可以把三维的问题转化为二维求解。
通常处理的手段是根据弹性力学理论，将这种纵向比较长而横断面比较小的坝体结构简化为平面应变的模式进行分析，即认为坝体结构在纵向上是不变形的，没有位移，只在横断面方向产生位移，但是在纵向和横向都有应力产生，并且认为在横断面方向所产生的位移和应力是相等的。
这样进行的处理是近似处理。
由于边界条件的影响，在两侧河岸处的位移实际上比坝体中段要小。
不过在坝中段采用这样的力学简化是完全合理的。
位移边界的简化是将基础端视为固定端，因坝体嵌入岩基内，这样的简化是合理的。
2.2、坝体二维建模与内力分析假设某坝体的横断面尺寸如图1所示。
坝体材料参数E=2.25×104MPa ，泊松比3.0=μ。
基于ABAQUS的碾压混凝土重力坝三维非线性静力分析
Ｚ ＡＯ ｎ — ｏ ｇ ，Ｗ ＡＮＧ ｈ － ｕ ，Ｗ ＡＮＧ ｎ — ｏ Ｈ Ｔｉ ｇ ｈ ｎ Ｓ ｉ ｙ Ｎｉ ｇ ｂ
（ ．Ｃｏｌ ｇ ｆＥｎ ｒ ｙａ ｄＰｏ ｒＥｎ ｉ ｅ ｉｇ，Ｌａ ｚ ｏｕＵｎ ｖ １ ｌ ｅｏ ｅ ｇ ｎ ｗｅ ｇｎｅｒｎ ｅ ｎ ｈ ｉ．，ｏｆＴｅ ｈ，Ｌａ ｚ ｏｕ ７ ０ ５ ｅ ｎ ｈ ３ ０ ０，Ｃｈｎ ２ ｉａ ．Ｎｏ ｔ ｉａＵ ｎｖ ｒ ｉ ｆＷ ａ ｅ － ｒｈ Ｃｈｎ ｉｅｓｔ ｏ ｔｒＲｅ ｙ
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第３卷 第 ６ ６ 期
２１ ０ ０年 １ ２月
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Ｖｏ ． ６ Ｎｏ ６ １３ ．
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碾压混凝土重力坝蓄水时温度和应力的仿真分析
ｅ ｓ ｒ ａ ｕ ｅ ｈ ｕ ｄ ｂ ａ ｅ ｏ ｐ ｅ ｅ ｔｔ ｅｄ ｍ ｒ ｍ ｒ ｃ ｉ ｇ ａ ｄ ｔ ｅｍａ ｉ ｍ ｒ ｓ ｉ ｇ ｓ ｒ ｓ ｓ２ ． Ｐ ｉｈ ｉ ｌｓ ｓ ａ ｙ ｍｅ ｓ ｒ ｓｓ ｏ ｌ ｅｔ ｋ ｎ ｔ ｒ ｖ ｎ ｈ ａ ｆｏ ｃ ａ ｋ ｎ ｎ ｈ ｘ ｍｕ ｃ ｕ ｈ ｎ ｔｅ ｓ ｉ ４ ３ Ｍ ａ ｗｈ ｃ ｓ ｅ ｓ
ＬＩ ａ ｔ ｏ。 Ｕ Ｙ ｎ ａ ＸＵ ｅ ｇ。 Ｚｈ ｎBiblioteka ＸＵ ｎ ｐｉ ｇ Ｆｅ ｇ ｎ
（ Ｃｏｌｅ ｅ ｏ ａ ｅ ｌ ｇ ｆＷ ｔ ｒＣｏｎ ｅ ｖａ ｃ ｄ Ａ ｒｈｉｅ ｔ ｒ ｌＥｎ ｎｅ ｒｎｇ， ｉ ｅ ｉＵ ｎｉｅ ｓｔ Ｓ ｈ ｚ ， ２ ｓ ｒ ｎ ｙ ａｎ ｃ ｔｃ ｕ ａ ｇｉ ｅ ｉ Ｓｈ ｈ ｚ ｖ ｒ ｉｙ， ｈｉ ｅ ｉ８３ ００３， Ｃｈｉ ） ｎａ Ａｂ ｔａ ｔ Ｗ ｅｔ ｋ ｓ ｍ ｅＲ ＣＣ ａ ｔ ｍ ｓａ ｘ ｍ ｐｌ ｎｄ ｓ ｕｄｅ ｈｅ ｅｆ ｃ ｓｏ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｈａ ｇｅｏ ｔ ｕｃｕｒ ｔ ｅ ｓａ ｈｅ ｓｒ ｃ ： ｏｏ ｏ Ｇｒ ｖｉｙ Ｄａ ａ ｎ ｅ ａ ｅａ ｔ ｉｄ ｔ ｆｅ ｔ ｆｔ ｍ ｅ ａ ｕ ｅｃ ｎ ｎ ｓｒ ｔ ｅ ｓｒ ｓ ｔｔ ｔｍ ｅｏ ａ ｅ ｔ ｒ ｇ ．ＴｈｅＲＣＣ ａ ｉｙ Ｄａ ３ Ｄ ｉ ｔ ｌ ｍｅ ｏｄ ｌｎ ｗｅ ｅａ ｓ ｅ ｉ ｆｗ ｔ ｒｓ ｏ ａ ｅ Ｇｒ ｖｔ ｍ － ｆｎｉｅｅ ｅ ｎｔｍ ｅ ｉｇ ｒ ｌｏ ｓ ｔｕｐ ｂｙ ＡＮ ＳＹＳ ｏｆｗａ ｅ， ｎ ｈｅ ｔｍ ｐｅ — ｓ ｔ ｒ ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ａ ｕ ｅ ａ ｔ ｕ ｔ ｅ ｃ ｐｌｎ ｉｌ ｅ ｅ ａｓ ｎ ｙ ｅ ．Ｗ ｅｏｂｔ ｉｅ ｈ ｅ ｐ ｒ ｔ ｅ ｔｍ ｅｃ ｖｅｏｆｆ ａ ｕｒ ｏｉ ｓ，ｈｅｔ ｍ ｐｅ ａ ｕｒ ｔ ｒ ｎｄ ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｏｕ ｉ ｇ ｆｅｄ ｗ ｒ ｌｏ ａ ａｌｚ ｄ ａｎ ｄ ｔ ｅ ｔ ｍ ｅ ａ ｕｒ －ｉ ｕｒ ｅ ｔ ｅ ｐ ｎｔ ｔ ｅ ｒｔ ｅ ｆｅ ｄ ａ ｈｅ ｍ ａ ｔｅｓ ｆ ｒ ａ ｅ ｔ ａ ｉｌ ｎｄ ｔ ｒ ｌｓ ｒ ｓｂｅ ｏ ｅｗ ｔ ｒｓｏｒ ｇｅ，ｈｅｓ ｒ ｃ ｕｒ ｌｓ ｒ ｓ ｓ ｒｂｕ ｉ ｆｅ ｔ ｒｓ ｏｒ ｇ ｆｔ ｔ ｔ ｕ ｔ ａ ｔｅ ｓｄｉｔ ｉ ｔｏｎ ａ ｔ ｒｗａ ｅ ｔ ａ ｅ ｏ ｈｅＲＣＣ ｒ ｖｔ ｍ ． Ｇ ａ ｉｙ Ｄａ Ｔｈｅ ｒ ｓ ｔｓ ｗ ｓｔ ｔｔ ｅ ｕｌ ｈｏ ｈａ ｈｅ ｍａｘｍ ｕｍ ｉ ｃｐａ ｅ ｓｌ ｔ ｅ ｓ ｉ ８ Ｍ Ｐａ， ｉ ｐｒｎ ｉ ｌｔ ｎ ｉｅ ｓｒ ｓ ｓ１． ｗｈｉｈ ｉ ｏ ｅｔ ｎ ｔ ａ ｉ ｕ ｅ ｍ ｉｓｂ ｅｓ ｒ ｓ ｎｄ ｎ ｃ ｃ ｓｍ ｒ ｈａ ｈｅｍ ｘ ｍ ｍ ｐ ｒ ｓ ｉ ｌ ｔｅ ｓａ ｅ —
某碾压混凝土重力坝温控仿真分析研究
如图 2 所示，坝体在中上部存在一个高温区，最大温度 为 3 3.8 1℃；在强弱约束区交界附近存在一个低温区，最小 温度为 2 4.2 4℃；整体看从下到上最大温度逐步上升，底部
关键词：温度场；温度应力场；仿真计算；有限元法
中图分类号：TV544. 92
文献标识码：A
文章编号：1006- 7973（2011）09- 0088- 02
一、工程概况 某水电站位于 云南境内，工程是以发电为 主的水电枢纽 工程，电站装机容量为 2,1 00 MW。拦河坝为碾压混凝土重 力坝，坝顶高程 1,0 82 .00 m ，最大坝高 16 5 .0 0 m ，为高碾 压混凝土坝。 二、计算模型及基本资料 1．计算模型 以溢流坝段建 立三维有限元模型网格。建 基面高程以下 基岩厚度取 1 .5 倍坝高，上下游方向取 1 .5 倍坝高。离散坝 体及坝基岩体采用空间 8 节点等参实体单元，坝段铅直向单 元层厚 0 .5 m ，上下游方向分为 10 层单元，上下游面处较 密，中心较稀。整个坝段模型共剖分单元 11 ,09 0 个，节点 9 ,01 8 个，其中大坝坝体剖分单元 1 0,4 30 个，基岩结构剖 分单元 6 60 个。 2．基本计算资料 溢流坝段混凝土开始浇筑时间为第 3 年 7 月上旬，第 5 年 1 1 月中旬导流洞下闸封堵。坝址多年平均气温 1 6 .9 ℃， 多年平均水温 1 4.2 ℃。温控计算分析方案如下： ① 强约束区混凝土：全年浇筑温度不超过 17 ℃，1 .5 m 浇筑层厚，5 ~7 d 间歇期。4~ 10 月施工时，水管间距 1.5 m ×1 .5m （水平 ×铅直），在开始 浇筑的同时通 1 2 ℃制冷水 2 1~ 25 d，仓面喷雾，仓面保温。1 1 ～翌年 3 月施工时，水 管间距 1.5 m ×3 .0m （水平×铅直），在浇筑 12 h 后通 12 ℃制冷水 2 1~ 25 d 。 ② 弱约束区混凝土：全年浇筑温度不超过 17 ℃，3 .0 m 浇筑层厚，5 ~7 d 间歇期。4~ 10 月施工时，水管间距 1.5 m ×1 .5m （水平 ×铅直），在开始 浇筑的同时通 1 2 ℃制冷水 2 1~ 25 d，仓面喷雾，仓面保温。1 1~ 翌年 3 月施工时，水管 间距 1 .5m ×3.0 m（水平×铅直），在浇筑 1 2h 后通 12 ℃制 冷水 2 1~ 25 d 。 ③ 非约束区混凝土：全年浇筑温度不超过 20 ℃，3 .0 m 浇筑层厚，5 ~7 d 间歇期。当 5 ~9 月施工时，水管间距 1 .5 m × 3.0 m （ 水平 × 铅 直）， 在 浇 筑 12 h 后 通 1 4 ℃ 制冷 水 2 1~ 25 d，仓面喷雾，仓面保温。 依据该工程的实验资料，仿真计算参数如表 1 所示。
杨溪水库溢流坝段三维仿真计算分析
第１ 期 总第 １３ ７ 期 ２１ 年 １ ０１ 月
浙 江 水 利 科 技 Ｚ ｅａｇＨ ｄｏ ｅｒ ｓ ｈｊ ｎ ｙｒｅｈ ｃ ｉ ｔ ｆ ｉ
Ｎ ． Ｉ Ｔ ｔ Ｎｏ １ ３ ｏ ０ａ ｌ ． ７
Ｊｎ ａｙ２ １ ａｕ ｒ ０１
杨 溪 水 库 溢 流 坝 段 三 维 仿 真 计 算 分 析
ｒｉｆｒｅ ｎ ｆｔｅ ｏ ｅ￣ ｗ ｓ ｃ ｏ ． Ｒ ｓ ｌ ｎ ｉ ａ ａ ｅ ｐ ｎ ａ ｄ ｐ ｓ ｒｓ ｕｅ ｉ ｒｖ ｄ ｃ ｎ ｉｅａ ｌ ｆ ｒｒｉｆｒｅ ｅ ｔ ｅｎｏｃ ｍｅ ｔｏ ｈ ｖ ｒｏ ｅ ｔ ｎ ｌ ｉ ｅ ｕｔ ｉｄ ｃ ｔ ｔ ｔ ｈ ｕ ｎ ｕ ｈ ｐ ｅｓ ｒ ｓ ｅｈ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｏ ｓ ｒｂ ｙａｔ ｎｏｃ ｍ ｎ ． ｄ ｅ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｔ ｇ ｍｅｈ ｄ Ｃ ｎ ｂ ｆ ｉ ｉ ｃ ｒ ｔ ｅ ｓ ｌｃ ｏ ｆ ｅ ｉｎ ｐ ｏ ｅ ｌ． ｈ ｏ ｕ ｎ ｔｏ ａ ｅ ｏ ｇ ｔ ａ￣ ｏ ｔ ｅｅ ｔ ｎ ｏ ｄ ｓ ｒｌ ａｓ ｉ ｓ ｎｌ ｈ ｉ ｇ ｘ
分逐渐增加混凝土厚度至 １０Ｇ ，以提 高坝踵处 的稳 定性。 ５ ｎ ｉ
坝段和非溢流坝段组 成 ，非溢流坝 段为 刚性 斜墙干 砌块石 坝 ，溢流坝段 为浆 砌条 石宽缝 重 力坝。水 库建 成 蓄水 后 ，
经过十几年运行 ，由于坝体 干砌块石 与浆砌 条石材 料的不
同导致坝顶 出现多条 纵横裂缝 ，部 分溢流坝 段空腹 内 出现
关键词 ：加 固处理 ；三维仿真 ；模拟 ；溢流坝段 中图分类号：Ｔ ６２ Ｖ ６ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０．０Ｘ（０ ０．０００ ０８７ １ ２ １） １ ３－３ １ ０
彭水弧形碾压混凝土重力坝施工期温度应力仿真分析
彭水水电站弧形碾压混凝土重力坝施工期温度应力仿真分析摘要用三维瞬态有限元方法模拟碾压混凝土实际成层浇筑过程，仿真分析了不同施工温控方案的坝体施工期温度场和应力场。
通过仿真分析计算, 得到了施工期基础约束区及非约束区内部的最高温度和最大温度应力发生部位及其出现时间，并且比较了不同的施工温控方案对混凝土早期最高温度及温度应力的影响。
结果表明，设计拟定的坝体横缝分缝位置是合理的，在坝段的中部设置诱导缝后，也明显地减小了坝段中部区域的拉应力，根据诱导缝的开裂分析结果，建议诱导缝的设置宽度为4.5m。
最后建议了合理的浇筑方案和温控措施。
关键词彭水水电站碾压混凝土重力坝温度应力仿真诱导缝有限元中图分类号ＴＶ642 文献标识码Ａ1 前言彭水水电站位于乌江干流下游，重庆市彭水县县城上游11km处，是乌江干流水电开发的第10个阶梯，水电站装机容量1750MW。
挡水大坝为弧形重力坝，最大坝高116.5m，最大底宽90.25m。
大坝采用全表孔方案，使大坝下部形成大面积浇筑仓面，适合采用碾压混凝土浇筑，所以溢流面以下大部分采用碾压混凝土。
大坝碾压混凝土工程量约占坝体混凝土总量的68％。
彭水水电站施工工期短，大坝混凝土施工时间只有13个月左右，月平均上升速度达10m，高峰月达14m，因此做好大坝的温控设计是保证坝体混凝土施工质量的重要措施。
对于碾压混凝土坝而言，由于其在材料和施工方法上与常规混凝土不同，使得碾压混凝土坝在发热过程、温度变化规律等方面均与常规混凝土坝有很大的不同。
因此，对彭水水电站碾压混凝土大坝系统地进行温控研究具有十分重要的意义。
由于有限元数值仿真技术能够比较真实准确地反应实际施工过程中的各种复杂因素，而得到越来越广泛的应用。
本文以彭水水电站碾压混凝土整体大坝为研究对象，综合考虑大坝混凝土具体的施工碾压过程、立模拆模过程、养护过程、环境气候变化、人工降温保温措施以及碾压混凝土材料热学力学性质随时间变化等因素的影响，采用三维有限元法仿真整体大坝从施工期到运行期全过程的非稳定温度场和徐变温度应力。
混凝土重力坝二维与三维有限元仿真分析
混凝土重力坝二维与三维有限元仿真分析郑昌坝【摘要】运用有限元软件来模拟混凝土重力坝的二维、三维模型，通过对计算结果的分析，可以得到坝体的位移、应力－应变、裂缝等工程特性指标，可以为重力坝的设计、复核验算提供依据。
%The paper uses finite element software to simulate the 2D and 3D model of concrete gravity dam .By analyzing its calculation results ,the article can get the engineering property index ,such as dis-placement ,stress-strain ,cracks ,and provides a basis for the design and check of gravity dam .【期刊名称】《武汉工程职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(028)001【总页数】5页(P41-45)【关键词】混凝土重力坝;有限元;仿真【作者】郑昌坝【作者单位】福建水利电力职业技术学院水利系福建永安 366000【正文语种】中文【中图分类】TP391.77重力坝[1-3]是主要依靠坝体自重所产生的抗滑力来满足稳定要求的挡水建筑物，是世界史上最古老、也是采用最多的坝型之一，在水工建筑物得到了广泛运用。
其基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。
重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求；同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。
应力分析的方法可归纳为理论计算和模型试验两大类。
目前常用的模型试验方法有偏光弹性试验、激光全息试验和脆性材料试验。
理论计算方法有重力法(又称材料力学方法)和有限单元法。
对于中、低坝，当地质条件较简单时，可只用材料力学方法计算坝的应力。
水利大坝的三维分析与优化设计
水利大坝的三维分析与优化设计水利大坝是人类长期以来困扰水资源管理的难题，不仅涉及到水的供应与管理，而且还牵扯到环境、安全等问题，对于科学合理地分析与设计大坝，更是有极为重要的意义。
在当前技术迅猛发展的时代，大坝的设计也不在仅仅停留在二维平面的图纸上。
而是通过三维分析和优化设计来实现更加精准和可靠的大坝建设。
一、三维分析在三维分析中，大坝的所有数据都被转化为点、线、面的元素，然后被放到一个三维坐标系中，构成一个三维模型。
三维分析可以更准确地模拟大坝的行为，并分析其对水流、水压的响应。
三维分析的好处在于，可以考虑到大坝的各种复杂性、变形、应力分布等因素，而这些因素是不可能通过二维分析得到的。
三维分析可以将大坝的各种数据转化为各种图表和动画。
从中，我们可以很清晰的看到大坝的变形状态，应力分布状态等。
三维分析可以精确预测大坝的压力和变形情况，以及在不同气候、水流、水压等情况下，大坝的承受能力和安全性。
二、优化设计在三维分析的基础上，可以对大坝进行优化设计。
优化设计要综合考虑的因素很多，包括大坝的结构、原材料的选用、设计的施工方法、以及考虑到环境安全等因素。
不同的大坝采用的结构、原材料、施工方法都不相同，这些都会影响到大坝的承受能力和安全性。
通过优化设计，可以使大坝的承受能力得到充分利用，同时大幅减少环境污染和安全风险。
三、三维分析与优化设计在水利大坝建设中的应用随着技术的快速发展，三维分析与优化设计在水利大坝建设中得到了广泛应用。
以三峡大坝为例，其设计和建造的整个过程都采用了三维分析和优化设计。
三峡大坝作为全球最大的水利工程之一，其巨大的挑战一度给人留下无法克服的印象。
但是通过三维分析和优化设计，现在三峡大坝稳定运行已经超过十年，创造了历史记录。
三维分析与优化设计在三峡大坝的设计中发挥了重要的作用，保证了其安全性和长期稳定性。
结语在水资源管理中，水利大坝是一个重要的领域。
三维分析和优化设计对于大坝的高效、精准建设发挥了至关重要的作用。
龙滩重力坝三维仿真与劈头裂缝问题研究
龙滩重力坝三维仿真与劈头裂缝问题研究张国新;许平;朱伯芳;梁建文【期刊名称】《中国水利水电科学研究院学报》【年(卷),期】2003(001)002【摘要】龙滩重力坝通航坝段坝轴向长度达88m,下部设2条横缝,无纵缝,不进行接缝灌浆前的二期冷却,坝内温度下降极慢,因此上游面坝轴向应力很大,极易产生劈头裂缝.作者对该坝段施工过程进行了多种工况的温度场与应力场的三维仿真计算.计算结果表明,即使采取了一系列综合温控措施,无保温时,在年变化气温影响下,冬季仍会在上游表面引起2.0～2.2MPa的坝轴向拉应力,寒潮引起的拉应力在3.0MPa 以上,二者叠加,可达5.0MPa以上,足以引起表面裂缝,蓄水后会扩展为较深的劈头裂缝.仿真结果表明,用4～5cm厚的苯板贴在上游表面,可将上游表面的拉应力控制在1.6MPa以内,有效地防止表面裂缝的产生,并因此而避免劈头裂缝的产生.【总页数】7页(P111-117)【作者】张国新;许平;朱伯芳;梁建文【作者单位】中国水利水电科学研究院,结构材料研究所,北京,100038;中国水利水电科学研究院,结构材料研究所,北京,100038;中国水利水电科学研究院,结构材料研究所,北京,100038;中国水利水电科学研究院,结构材料研究所,北京,100038【正文语种】中文【中图分类】TV642.3【相关文献】1.重力坝中劈头裂缝开裂分析 [J], 朱优平;石青春;苏军安;白治军2.龙滩碾压混凝土重力坝劈头裂缝研究 [J], 王树和;朱伯芳;许平3.通仓浇筑常态混凝土和碾压混凝土重力坝的劈头裂缝和底孔超冷问题 [J], 朱伯芳;许平4.重力坝横缝止水至坝面距离对防止坝面劈头裂缝的影响 [J], 朱伯芳5.重力坝劈头裂缝成因分析 [J], 邵勇;任旭华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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ensym,30000,,20000,all
nummrg,all !合并重复节点和单元
numcmp,all
eplot
!改变100m以上坝体的材料属性为2号材料
esel,s,mat,,1 !选择材料编号为1的单元
nsubst,20
solve
save,dam_static_rst,db
finish
!2、反应谱分析
!(1)基本的建模和位移边界条件与静力分析是一致的。必须注意，谱分析将忽略材料的非线性，所以在此须将混凝土材料的相关设置除保留弹!性模量和泊松比外，其余都删除。
!(2)模态分析。采用子空间法进行模态分析，只提取前10阶的模态分析结果。
sfgrad,pres,0,y,0,-gm !给定载荷梯度为-gm
sfe,all,4,pres,,gm*h2
/replot
!由于在生成整体模型时采用了映射方法，导致坝底单元的单元坐标系不同，所以对坝底施加扬压力时，需要分两部分进行。
!施加上游水位h1产生的渗透压力，同时施加下游水位h2产生的浮托力
!选择第一部分坝底单元
csys,0
dsys,0
/psymb,cs,1
allsel
nsel,s,loc,y,0
nsel,r,loc,z,-135+0.1,0.1
esln,s
esel,r,type,,2
eplot
sfcum,pres,add !设置载荷是叠加的
sfgrad,pres,0,x,0,-p0
sfe,all,3,pres,,gm*h2
nsel,s,loc,y,0
esln,s
esel,r,type,,2
/replot
save,dam_static_solu,db
!(3)静力求解
allsel
outres,all,all
autots,on
sfe,all,5,pres,,gm*h2 !上游水位产生的渗透压力
p0=gm*h1/(0.9*0.75*h+0.1*h)
sfgrad,pres,0,x,0,-p0
sfe,all,5,pres,,gm*h1
/replot
!选择第二部分坝底单元
allsel
nsel,s,loc,y,0
!若采用(h1-0.1)将导致选择过多的单元，使得施加的面分布荷载出现负数的情况
esln,s
nplot
eplot
/psf,pres,norm,2,0,1 !设定将显示压力的方向
sfgrad,pres,0,y,0,-gm !给定载荷梯度为-gm
sfe,all,2,pres,,gm*h1
local,11,0,,,-0.75*h !定义局部坐标系
csys,11 !激活局部坐标系
/psymb,cs,1 !显示不同的局部坐标系符号
dsys,11 !显示局部坐标系
l,1,2
l,2,3
l,3,4
l,4,1
al,1,2,3,4
rectng,,0.1*h,0.9*h,h !画坝顶矩形
rectng,-1.5*h,0,-2*h,0 !坝基左面矩形
lsel,s,,,18,22,4
lesize,all,,,20
amesh,6
eplot
!删除前面连接的线元素
allsel
lsel,r,lcca
ldele,all
!生成1/2体模型。先生成坝体及坝基的半个模型，此时不将面网格删除，然后生成侧面山谷的模型，此时将面网格删除。
!拉伸成坝体单元，采用SOLID65单元和1号材料，随后改变h3以上坝体的材料属性
eplot
!生成侧面岩石模型
!拉伸生成大坝两侧的岩石单元
allsel
extopt,esize,5,4
extopt,aclear,1 !删除面单元
type,3
mat,3
vext,1,7,1,,,h
/pnum,mat,1
eplot
!利用映射技术生成整个大坝模型。首先定义一个局部坐标系，然后切换到局部坐标系下，先将节点映射，再映射单元，最后合并所有的节点及!单元。
nplot
d,all,ux
allsel
nsel,s,loc,z,h
nsel,a,loc,z,-(1+1.5)*h
nplot
d,all,uz
allsel
nsel,s,loc,y,-2*h
nplot
d,all,uy
allsel
gplot
!(2)施加外载。外载包括3部分：重力、静水压力、扬压力。在施加静水压力和扬压力时，使用梯度荷载命令。
aplot
!对断面进行布尔操作。使用布尔操作中的重叠技术，即将分离的同等级对象(线段、面积、体积等)变为数个对象的连!续体，其中对象所有重叠边界所围成的区域都自成一个对象。
aovlap,all !将面单元进行粘贴布尔操作
/pnum,line,1 !打开面，线的号码开关
/pnum,area,1
nummrg,all
numcmp,all
aplot
!对面进行网格划分
!划分3号面的网格，对应于坝体的顶部
lsel,s,,,3,5,2
lesize,all,,,5
lsel,s,,,12,13,1
lesize,all,,,2
amesh,3
!划分1号面的网格，对应于坝体的下半部分
mp,dens,1,2400
!2号材料
mp,ex,2,2.6e10 !100米以上混凝土的材料特性
mp,prxy,2,0.167
tb,conc,2,1,9,
tbdata,,0.3,1,1.2e6,17.5e6
!张开剪切传递系数为0.3，抗拉强度fc=1.2e6pa，抗压强度fs=17.5e6pa
lsel,s,,,8
lesize,all,,,8,0.25
amesh,5
eplot
!在对剩余部分的几何面划分网格之前，需要先将相关的部分线段组合在一起，以形成由四条边构成的四边形，然后再划分网格，完成后必须将!组合线段删除。
!连接4号线和13号线，同时划分7号面的网格
lsel,s,,,4,13,9
/replot
!选择下游坝面单元，施加水平静水压力
allsel
esel,s,type,,2
nsle,s
eplot
local,12,0,0.9*0.75*h+0.1*h,,,fia2
csys,12
/psymb,cs,1
dsys,12
nsel,s,loc,y,0.1,h2/sin(0.75)-25
lsel,s,,,2,4,2
lesize,all,,,18
lsel,s,,,1
lesize,all,,,5
amesh,1
eplot
!划分2号面的网格，对应于坝体的正下方基岩
lsel,s,,,11
lesize,all,,,5
lsel,s,,,9,10,1
lesize,all,,,8,4
nsle,s !选择单元上的节点
nplot
nsel,r,loc,y,h3+1,h+1 !选择h3以上的单元，以便转换材料属性
nsel,r,loc,z,-0.75*h+0.1,0.75*h-0.1
nplot
esln,s
mpchg,2,all, !改变材料属性为2号材料
!先选择h1高度以下的上游坝面单元为当前有效单元，然后指定梯度斜率及初始压力
acel,0,9.8 !选择上游坝面单元，施加水平静水压力
esel,s,type,,2
eplot
nsel,s,loc,x,0
nsel,r,loc,z,-1.5*h+0.1,-0.1
nsel,r,loc,y,0.1,h1-5
/replot
allsel
eplot
save,dam_model,db !保存模型文件
finish
!加载与求解
!1、静力求解
!(1)施加边界条件
/solu
csys,0
dsys,0
nsel,s,loc,x,(2+0.9*0.75)*h
nsel,a,loc,x,-1.5*h
/solu
antype,modal
modopt,subsp,10
solve
save,dam_dynamic_rst11,db
finish
!(3)计算反应谱值。根据图10-16的10阶固有频率值以及表达式(10-3)，可计算出对应于各阶频率的反应谱谱值，如表10-1所示。
lccat,all
lsel,s,,,19
lesize,all,,,5,4
lsel,s,,,20,21,1
lesize,all,,,20
amesh,7
eplot
!连接2号线和12号线，并划分6号面的网格
lsel,s,,,2,12,10
lccat,all
lsel,s,,,17
lesize,all,,,8,4
!若采用(h2/sin(0.75)-1)将导致选择过多的单元，使得施加的面分布荷载出现负数的情况
nsel,r,loc,z,-1.5*h+0.1,-0.1