基于ANSYS的重力坝抗震性能分析
ANSYS_地震分析算例
ANSYS_地震分析算例地震是指地球上因地壳运动而产生的震动现象。
在地震发生后，建筑物的结构稳定性和抗震性能至关重要，因为地震可以对建筑物造成严重破坏。
因此，在建设和设计建筑物时，地震分析变得非常重要。
在此我将介绍一种用ANSYS进行地震分析的算例。
在地震分析中，我们首先需要建立一个合适的模型。
在这个算例中，我们将使用ANSYS提供的有限元分析方法。
首先，我们需要创建一个建筑物的三维模型。
在建筑物的模型中，我们需要包括所有的结构细节，例如建筑物的基础、柱子、梁和地板等。
我们可以使用ANSYS的几何建模工具来创建这个模型。
接下来，我们需要为建筑物定义材料特性。
建筑物的材料特性会对地震分析的结果产生重要影响。
例如，不同种类的混凝土、钢铁和木材等材料在地震作用下的响应是不同的。
我们需要使用ANSYS的材料库来定义这些材料的特性。
完成模型和材料定义后，我们需要定义地震荷载。
地震荷载是指地震发生时作用在建筑结构上的力量。
地震荷载可以根据地震的震级和地震波的性质来确定。
我们可以使用ANSYS的预处理工具来定义这些地震荷载。
接下来，我们需要定义边界条件。
边界条件是指建筑物与外部环境之间的约束关系。
例如，建筑物的基础是固定的，地震发生时不能移动。
我们需要使用ANSYS的加载工具来定义这些边界条件。
完成了模型、材料、地震荷载和边界条件的定义后，我们可以进行地震分析。
地震分析是指通过模拟地震发生时结构的动力响应来评估建筑物的抗震性能。
在ANSYS中，我们可以使用动力分析工具来进行这个分析。
在地震分析过程中，我们可以观察到各个部位的应力和位移等响应。
这些响应可以帮助我们评估建筑物的破坏机制和结构的安全性能。
例如，我们可以观察到柱子是否出现弯曲、梁是否发生裂缝等。
根据地震分析的结果，我们可以对建筑物的设计和结构进行优化。
例如，我们可以调整柱子和梁的尺寸、材质和布置方式，以提高建筑物的抗震能力。
综上所述，通过ANSYS进行地震分析可以帮助我们评估和优化建筑物的抗震性能。
基于ANSYS的小型重力坝坝形优化分析
第 ３ 卷第 ８期 ７
２１ பைடு நூலகம் １年 ８月
基 于 ＡＮＳ ＹＳ 的 小 型 重 坝 坝 形 优 化 分 析 力
王 开拓 ，辛全 才 ，纪新 帅
（ 北 农 林 科 技 大 学水 利 与建 筑 工 程 学 院 ，陕 西 杨 凌 ７ ２ ０ ） 西 １ １０
摘 要 ：为 获 得 经 济 、合理 的小 型重 力 坝 坝 形 ，采 用 Ａ Ｓ Ｓ建 立 了 曲线 坝 面 参数 模 型 和传 统 断 面 参 数 模 型 。 通过 探 ＮＹ
且 坝 体 上 下 游 存 在 折 点 ， 容 易 产 生 应 力 集 中 ，所 以 ， ｊ 角 形 断 面 并 非 理 论 上 的 最 优 断 面 。 通 常 设 计 重 力 坝 时 均 不 考 虑 地 基 对 坝 体 的 影 响 ， 即 把 地 基 作 为 刚
性 来 处 理 ，但 实 际 工 程 中 地 基 不 可 能 是 刚 性 的 ，弹
０ 引
言
近 最 小
首先 把工 程 实际 问题 抽象 为一 个数 学规 划 问题 ， 然 后 确 定 结 构 优 化 数 学 模 型 ．最 终 建 立 重 力 坝 断 面 优 化 数 学 模 型 。 选 取 的 设 计 变 量 为 ＝ 、 ｂ 、 】， ｂ 、ａ 为 坝 体 断 面 上 下 游 曲线 方 程 的 系 数 ，其 中 ， ａ
啦 均 大 于 零 ，ｂ 小 于 零 。 建 立 的 数 学 模 型 为 不
选 ］ 作 充 分 简 化 ，但 它 仅 能 使 建 基 面 上 的 控 制 条 件 二
目标 函 数 ｍｉＡ（ ｎ ） 约 束 条 件
＝
Ｏ＂ ｕ ｙ ：
得 到 满 足 ，而 在 位 置 较 高 的 截 面 上 常 有 所 富 余 ．并
基于ANSYS的高层钢结构抗震及稳定性分析共3篇
基于ANSYS的高层钢结构抗震及稳定性分析共3篇基于ANSYS的高层钢结构抗震及稳定性分析1基于ANSYS的高层钢结构抗震及稳定性分析随着城市化进程的不断加快，建筑高度和层数不断增加，高层建筑的结构安全问题越来越受到人们的关注。
而地震是高层建筑结构安全的关键因素之一，抗震设计成为高层建筑结构设计的重点之一。
而对于钢结构而言，钢材的高强度、可塑性好、适应性强等特点，使得钢结构成为高层建筑结构的重要选择。
本文将以基于ANSYS的高层钢结构为对象，探讨其抗震及稳定性分析。
1. 建立高层钢结构有限元模型在进行高层钢结构的抗震及稳定性分析前，需要先通过ANSYS 等有限元软件建立高层钢结构的有限元模型。
建立模型需要考虑高层钢结构的结构特点和工程实际情况，确定结构参数、节点分布及约束情况。
2. 高层钢结构抗震分析地震对高层建筑结构的影响主要体现在地震作用下建筑结构内部产生的地震应力和滞回曲线等。
因此，在进行高层钢结构的抗震分析时，需要考虑其受到的地震作用，分析结构内力和变形等参数。
首先，需要进行地震作用下钢结构模型的动力特性分析。
在这一步中，可以使用ANSYS中的模态分析功能，以得到结构在不同模态下的自然频率和振型。
其次，根据钢结构在地震作用下的动力特性，进行地震反应谱法抗力设计。
地震反应谱是描述结构在不同频率下受到地震作用时的反应的一种方法，可以分析结构受到的地震作用下的最大位移、加速度和力等参数。
对于高层钢结构，可以通过ANSYS中的响应谱分析功能进行计算。
最后，通过引入钢结构弹塑性性能纳入分析中，能够更加精准地分析高层钢结构在地震作用下的受力性能。
3. 高层钢结构稳定性分析高层钢结构的稳定性是结构设计或构件设计中必须考虑的重要问题。
高层钢结构结构体系复杂，其极限状态的稳定性较低。
在进行高层钢结构的稳定性分析时，需对结构进行屈曲分析，以了解梁和柱在地震作用下的稳定性。
在进行屈曲分析时，需要先得到高层钢结构构件的稳定系数。
ANSYS Example02地震分析算例 (ANSYS)
02地震分析算例(ANSYS)土木工程中除了常见的静力分析以外，动力分析，特别是结构在地震荷载作用下的受力分析，也是土木工程中经常遇到的问题。
结构的地震分析根据现行抗震规范要求，一般分为以下两类：基于结构自振特性的地震反应谱分析和基于特定地震波的地震时程分析。
本算例将以一个4质点的弹簧－质点体系来说明如何使用有限元软件进行地震分析。
更复杂结构的分析其基本过程也与之类似。
关键知识点：(a)模态分析(b)谱分析(c)地震反应谱输入(d)地震时程输入(e)时程动力分析(1)在ANSYS窗口顶部静态菜单，进入Parameters菜单，选择Scalar Parameters选项，在输入窗口中填入DAMPRATIO=0.02，即所有振型的阻尼比为2%(2)ANSYS主菜单Preprocessor->Element type->Add/Edit/Delete，添加Beam 188单元(3)在Element Types窗口中，选择Beam 188单元，选择Options，进入Beam 188的选项窗口，将第7个和第8个选项，Stress/Strain (Sect Points) K7, Stress/Strain (Sect Nods) K8，从None改为Max and Min Only。
即要求Beam 188单元输出积分点和节点上的最大、最小应力和应变(4)在Element Types窗口中，继续添加Mass 21集中质量单元(5)下面输入材料参数，进入ANSYS主菜单Preprocessor->Material Props-> MaterialModels菜单，在Material Model Number 1中添加Structural-> Linear-> Elastic->Isotropic属性，输入材料的弹性模量EX和泊松比PRXY分别为210E9和0.3。
(6)继续给Material Model Number 1添加Density属性，输入密度为7800。
基于Ansys的龙滩碾压混凝土重力坝抗震动力分析
３ ． Ｈｅ ｎ ａ ｎ Ｚｈ ｏ ｎ ｇ ｆｕ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ Ｃ ｏ ． Ｌｔ ｄ， Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ４ ５ １ ２ ０ ０， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
依 据．
关键 词 ： 重 力坝 ； Ａｎ ｓ ｙ ｓ ； 反应谱 ； 动力 分析 ； 静 力 分 析 中图分类 号 ： Ｔ Ｖ３ １ １ ； ＴＶ３ １ ２ 文献 标志码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ４ — ０ ３ ６ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ８ ４ — ０ ４
第 ２ ５卷
第 ３期
甘 肃 科 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｇａ ｎ ｓ ｕ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ
Ｖｏ １ ． ２ ５ ＮＯ． ３
Ｓ ｅ ｐ ．２ ０１ ３
２ ０１ ３年 ９月
基于 Ａ ｎ ｓ ｙ ｓ的 龙 滩 碾 压 混 凝 土 重 力 坝 抗 震 动 力 分 析
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｌ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ， Ｌ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ ７ ３ ０ ０ ５ ０ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ
Hale Waihona Puke Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈｅ ｆ ａ ｓ ｔ ｄ ｅ ｖｅ ｌ ｏ ｐｍ ｅ ｎｔ ｏ ｆ ｃ ｏｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｇｒ ａ ｖ ｉ ｔ ｙ ｄ ａ ｍ ｃ ｏ ｎｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｈｉ ｇｈ ｄ ａ ｍｓ ｗｉ ｌ ｌ ｂｅ ｇｒ ａ ｄ ｕａ ｌ ｌ ｙ ｂ ｕｉ ｌ ｔ ｉ ｎ ｍａ ｎｙ ｒ ｉ ｖ ｅ ｒ ｂａ ｓ ｉ ｎ ｓ， ｅ ｓ ｐｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｌ ｙ ｉ ｎ ｈｉ ｇ ｈ ｉ ｎｔ ｅ ｎｓ ｉ ｔ ｙ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ ， ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏｒ ｔ ａ ｎｔ ｉ ｎｄｅ ｘ ｆ ｏ ｒ
基于ANSYS的框架结构地震荷载分析.40页PPT
26、机遇对于有准备的头脑坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
END
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
(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。
ansys地震时程分析
在ANSYS里做地震分析时，需要对结构施加地震惯性荷载，地震惯性力是通过加速度的方式输入进结构的，然后与结构的质量一起形成动力计算时的惯性荷载，下面说一下在ANSYS 里施加地震惯性力的方法。
首先，将三个方向的地震加速度放到一个文本文件里，如accexyz.txt，在这个数据文件里共放三列数据，每列为一个方向的地震加速度值，这里仅给出数据文件中前几行的数据：-0.227109E-02 -0.209046E+00 0.467072E+01-0.413893E-02 -0.168195E+00 0.261523E+01-0.574753E-02 -0.157890E+00 0.809014E-01-0.731227E-02 -0.152996E+00 0.119975E+01-0.876865E-02 -0.138102E+00 0.130902E+01-0.101067E-01 -0.131582E+00 0.143611E+00 .......................然后，再建一个文本文件用来存放三个方向的地震加速度时间点，如time.txt，在这个数据文件里仅一列数据，对应于加速度数据文件里每一行的时间点，这里给出数据文件中前几行数据：0.100000E-010.200000E-010.300000E-010.400000E-010.500000E-010.600000E-01.......................编写如下的命令流文件，并命名为acce.inp*dim,ACCEXYZ,TABLE,2000,3 !01行*vread,ACCEXYZ(1,1),accexyz,txt,,JIK,3,2000 !02行(3e16.6) !03行*vread,ACCEXYZ(1,0),time,txt !04行(e16.6) !05行ACCEXYZ(0,1)=1 !06行ACCEXYZ(0,2)=2 !07行，同上ACCEXYZ(0,3)=3 !08行，同上finish/SOLUANTYPE,transbtime=0.01 !定义计算起始时间etime=15.00 !定义计算结束时间dtime=0.01 !定义计算时间步长*DO,itime,btime,etime,dtimetime,itimeAUTOTS,0NSUBST,1, , ,1KBC,1acel,ACCEXYZ(itime,1),ACCEXYZ(itime,2),ACCEXYZ(itime,3) !施加三个方向的地震加速度SOLVE*ENDDO最后，在命令窗口里输入/input,acce,inp即可对结构进行地震动力分析。
基于Ansys对于坝体的三种工况研究讲解
基于Ansys对于坝体的研究分析报告坝体及相关建筑在使用过程中，会承受如重力、净水压力、淤泥荷载、浪压力、扬压力等各种作用，而我们在设计、建造这个建筑之前，要分析其产生的应力、应变进而选取材料和校核材料的安全性。
为分析所需，基于Ansys软件建立相应的模型，并施加荷载和作用，在三种工况下校核结构的安全性。
一：分析对象1：坝体的几何参数：2：基岩的几何参数：二：作用及荷载（1） 约束基岩左右两端受x 方向的位移约束，基岩下端受x 、y 两个方向的位移约束。
（2）静水压力正常蓄水位高程91.75m ，防洪高水位97m ，校核洪水位101m 。
对应下游水位分别为15m ，20m 和25m 。
（3）泥沙荷载坝前泥沙淤积高程： 25m 。
坝前泥沙浮容重：6.0kN/m 3，淤沙内摩擦角：12°。
坝面上单位宽度上的泥沙压力为221(45)22s sk sb s p h tg ϕγ=︒- 式中： sk p ——淤沙压力标准值（KN/m ）；sb γ——泥沙的浮容重，取6kN/m 3；s h ——泥沙淤积深度（m ）；s ϕ——淤沙的内摩擦角，12°。
（4）浪压力50年一遇计算风速21m/s ，多年平均最大风速14m/s ，有效吹程1km 。
（5）扬压力取渗透压力强度系数α＝0.25，帷幕中心线坐标X=10m 。
三：选用单元及划分网格1) 单元选择：Solid –Quad 4node 422) 材料参数：坝体和基岩分别设置，见上图。
3) 划分网格：坝体部分-外围线按1m 每格划分，整体按自由网格划分。
基岩部分-靠近坝体网格密集，坝基面水平线上基岩外围线按20份、4的比率划分；垂直地表的按20份、0.25的比率划分；基底均分。
整体基岩自由网格划分。
四：三种工况的具体Ansys设置1)正常蓄水位（其中括号内为承载能力极限状态时的分项系数）上游水位高程为91.75m，下游水位高程为15m。
（1）上下游静水压力（分项系数为1.0）gradient 斜率为-9810 沿y轴方向，分别取91.75m和15m在各自位置。
ANSYS地震力分析之时程分析
ANSYS地震力分析之时程分析我们知道反应谱分析法是现代抗震设计的基本理论，它能反映出结构在不同自振周期和阻尼比下的最大反应，也就是在给定地震加速度时间过程下，粘滞阻尼体系的最大反应相对于自振周期和阻尼系数的函数关系。
但是反应谱分析中要用来地震参数，如地震动反应谱值受人为因素影响太大。
而且，反应谱分析仅能给出结构各振型反应的最大值，而丢失了与最大值有关且对振型组合又非常重要的信息，如结构位移（或应力、弯矩）最大值发生的时间及其正负号，使得各振型最大值的组合陷入困境。
所以，反应谱方法在实际分析中依然存在较大的误差。
国外相关试验研究也做出了总结，认为：1）模态分析可以获得比较准确的自然频率和振型；2）对于应力应变只能定性的分析应力危险区和应变过大区域，不能定量的分析；但是可以为产品的初期设计提供改善依据和参考；利用ANSYS计算地震力除了反应谱分析法之外还有时间历程响应分析法。
时间历程响应理论的分析方法是通过输入对应于工程场地的若干条地震加速度记录或人工加速度时程曲线，通过积分运算求得在地面加速度随时间变化期间结构的内力和变形状态随时间变化的全过程，并以此进行结构构件的界面抗震承载力验算和变形验算。
而且时间历程方法的另一个特点就是能够进行非线性的动力学性能分析，虽然在分析计算中将消耗大量的时间,但弥补了反应谱理论的缺陷和不足。
在框架地震力分析中，步骤分为以下几个步骤：1）建立模型2）加边界条件3）静力分析4）模态分析5）地震时程分析一、静力分析①施加重力加速度acel,0.-9.8②施加均布于梁上的压力sfbeam,,2,pres,150000,150000③结果后处理etable,saxl,ls,1建立轴力单元结果表格etable,epelaxl,lepel,1建立轴应变单元结果表格二、模态分析antype,modalmodopt,lanb,20,0,100,,offmxpand,20,,,yesmodopt命令，用来定义模态分析选项，参数为MODOPT, Method, NMODE, FREQB, FREQE, Cpxmod/PRMODE, Nrmkey, --, BlockSizelanb是模态提取方法选项，20表示模态扩展数量，0表示自己感兴趣的频率范围，在这里表示频率范围为0~100Hz，freqb开始频率其默认值，程序会自动计算，freqe其默认值为1e8，Nrmkey表示是模态振型是否进行正则化处理，其默认值为对质量矩阵的正则化，mxpand命令，用来定义模态扩展数MXPANDMXPAND, NMODE, FREQB, FREQE, Elcalc, SIGNIF, MSUPkey Nmode的值设为-1时，表示不扩展，如果是0则扩展所有Elcalc表示是否计算单元结果和反力，默认是不计算，Msupkey表示是否将单元结果写入模态分析结果中，当elcalc设置为yes 后，msupkey默认值为yes，会对单元结果写入模态分析结果中，用于后面的模态叠加三、地震时程分析因为时程分析主要了解结构在任意载荷作用下下的动力响应，所以还要考虑阻尼效应antype,transalphad,betad,timint,off !关闭时间积分nlgeom,on !大变形选项打开time,1e-6kbc,1acel,0,-9.8solve由于框架自身重力已经对结构产生了影响，设置一个分析时间为1e-6的瞬态分析，为下面的地震力分析，得到一个框架的预应力和预变形。
基于ANSYS的重力坝抗震性能分析
基于ANSYS的重力坝抗震性能分析【摘要】建立一个120m重力坝模型，利用ANSYS分析软件，分析此重力坝挡水坝段在静，动力作用下应力变化规律，并对坝体的抗震安全性能进行评估，为类似工程设计、施工提供理论依据。
【关键词】重力坝；ANSYS；反应谱；地震重力坝是世界上最早出现的一种坝型之一。
依据其相对安全可靠，耐久性好，对不同的地形和地质条件适应性强等特点，重力坝在各个国家都很流行。
由于重力坝大多都建在高烈度或地震多发地区，一旦失事，损失不可估量，因此在大坝时对其进行抗震安全分析十分必要。
ANALYSIS OF SEISMIC PERFORMANCE OF GRAVITY DAMBASED ON ANSYS【Abstract】Establish a 120m gravity dam model and using ANSYS analysis software, analysis of the gravity dam retaining dam in static and dynamic effect of the stress change rules, and on the dam seismic safety performance assessment, to provide a theoretical basis for the design and construction of similar projects.【Keywords】gravity dam;Ansys;response spectrum;earthquake 1 有限元模型1.1 计算基本假定（1）假定库水为不可压缩流体，库水对坝体的动力相互作用以坝面附加质量的形式计入；（2）坝体材料假定为线弹性,并假定不同部位材料有不同的弹性常数；（3）采用无质量地基方案，近似考虑坝体结构和地基间的动力相互作用；（4）地基为均匀弹性体，并于坝体紧密联系在一起。
基于ANSYS的碾压混凝土重力坝静动力分析_邹小红
工工况下 , 位于坝 顶上游侧 角点 , 最大值为 -1. 52 cm , 其它工况均出现在坝后斜坡中间位置 。 在施工 期 , 由于坝体自重影响 , 坝体倾向上游为顺河向位移 最大值为 1. 05 cm , 出现在坝顶上游侧角点处 ; 其 它工况由于静水压力作用均倾向下游 , 且都出现在 坝顶下游侧角点处 , 最大顺河向位移出现在校核洪 水位工况下为 1 . 57 cm 。 在校核洪水位工况下坝基 顺岩层方向下滑位移最大为 0. 53 cm , 垂直岩层方 向挤压 , 最大位移约 -1 . 04 cm , 最大值均出现在坝 趾处 。 4. 2 静态应力场分析 挡水坝段坝基各 静力工况的最大应力值见表
3 计算内容及方法
3. 1 计算内容 通过阿海重力坝方案进行线性静动力有限元分 析 , 给出坝体及基础在静动力荷载作用下的位移场 与应力场等 , 以了解坝体和基岩在设计条件下的工 作形态 , 对混凝土 重力坝方案的可 靠性进行评价 。 静力分析 , 采用线弹性材料进行模拟 ; 动力分析 , 采 用 DL5073 -1997《 水工建筑物抗震设计规 范》 中所 规定的振型分解反应谱法按弹性材料进行计算 。 3. 2 计算工况 计算荷载有自重 、 正常蓄水位上下游静水压力 、 设计洪水位上下游静水压力 、校核洪水位上下游静 水压力 、泥沙压力 、 浪压力 、扬压力 、 动水压力 、地震 荷载 。 考虑以下 5 种工况 : 施工工况 、 正常蓄水位工 况、 设计洪水位工况 、 校核洪水位工况 、地震工况 。 3. 3 计算模型 结合坝体结构及坝址地质情况选取挡水坝段进 行有限元分析 , 有限元模型见图 1 。 模型的 边界范 围: 坝体上 、 下游及坝底分别延伸 2 倍坝高 。 约束条 件: 上 、下游两侧施加法向约 束 , 底部施加全约束 。 坐标规定为 : X 为顺河向 , 指向下游为正 ; Y 为竖直 方向 , 竖直向上为正 ; Z 为横河向 , 指向右岸为正 。
基于ANSYS软件的混凝土重力坝分析
基于ANSYS软件的混凝土重力坝分析重力坝的优点：（1）比较好建造，对环境要求也不高；（2）工作效果很好；（3）运行相当安全；（4）泄洪方便，导流容易；（5）受力明确，结构简单。
不足的地方：重力坝工作特点，是依靠自重的作用，来维持重力坝本身的稳定，所以防滑这部分的工作就显得尤为重要。
我们可以通过使用ANSYS、ADINA、Abaqus、MSC等有限元分析软件，对混凝土重力坝进行检测与分析。
文章中主要是用ANSYS分析重力坝，然后根据分析的结果对重力坝坝型进行完善。
标签：ANSYS；有限元分析软件；重力坝Abstract：The advantages of gravity dam：better construction，the environmental requirements are not high，the work effect is very good，the operation is very safe，flood discharge is convenient，the diversion is easy，the force is clear，the structure is simple. The insufficient place：the gravity dam work characteristic，is relies on the self-weight the function，maintains the gravity dam itself the stability，therefore the non-slip this part of work appears to be particularly important. We can use ANSYS，ADINA，Abaqus，MSC and other finite element analysis software to detect and analyze the concrete gravity dam. In this paper，the gravity dam is analyzed by ANSYS，and then the gravity dam type is perfected according to the analysis results.Keywords：ANSYS；finite element analysis software；gravity dam引言重力坝[1]具有很悠久历史，二十世纪以来，随着计算机的发展、筑坝材料的更新、机械化程度的提高、自动化程度的提高等因素影响下，重力坝的结构设计与布局也逐步趋于现代化。
基于ANSYS的重力坝地震动力有限元分析
水 电工 程 中被大 量 采 用 ． 因碾 压混 凝 土 坝 多 数处 于
地震 活动 区 内 ， 以要 考虑 大坝 的抗 震 问题 ． 所 开展 碾
建 模 和位 移 边 界条 件 与 三维 静 力 分 析过 程一
致， 然后 进行模 态分 析 ， 采 土 坝 的抗 震研 究 ， 有 十分重 要 的意义 ． 具
小、 压力大 ， 而二维有限元应变单元模型分析 结果为应 变大 、 拉力大 、 压力小 ． 采用响应谱方法和三维实体模型
分析了重力坝的动力特性和地震响应 ， 最大地震动位移 出现在坝顶上游侧 ， 坝体 的轴 向中心附 近处 出现过 大
的应力集中 。 坝体轴 向中心顶部 的扭转 变形 以及静水压力作用对水平动位移和竖 向动位移也有影响 ．
维普资讯
华
北
水
利
水
电
学
院
学
报
２０ Ｏ６年 ２月
图１ Ｄ ２ 有限元模型边界条件及萁加载
图 ２ Ｄ有 限元模型边界条件 及加载 ３
通过 大型通 用有 限元 分 析 软 件 Ａ Ｓ Ｓ 对 上 述 ＮＹ ， 的两种有 限元 模 型进行 分析 ， 出如 下结 论 ： 得 １通 过 自由度 解 的对 比可 以看 出 ：Ｄ有 限 元 分 ． ２ 析 结果 比 ３ Ｄ有 限元分 析相 应 的结果 都要 大 ． ２ 由应力解 的对 比可 以得 到 ： 移 最 大值 和 自 ． 位
件取 坝底 平 面为 固定 端 ， 左端 面为 轴对称 面 ， 取 右端 面为 固定端 ．
收 稿 日期 ： ０ —１ —１ ； 订 日期 ：０５—１ —２ ２ ５ ０ ０修 ０ ２０ １ ０
化线荷 载 以及坝 体重 力荷 载 ， 底 线为 固定端 ． ２ 坝 图 为 选用 １２结构子 模 型 ， 体半 长 度 为 ２０ｍ， 用 ／ 坝 ０ 采
第5章ANSYS水利工程应用实例分析
本章首先概述了水利工程ANSYS 应用，其次介绍了ANSYS 重力坝抗震性能分析步骤，最后用实例详细介绍了ANSYS 抗震性能分析过程。
内容 提要 第5章 ANSYS 水利工程应用实例分析本章重点水利工程ANSYS 重力坝抗震性能分析步骤ANSYS 重力坝抗震性能用实例分析本章典型效果图5.1 水利工程概述虽然我国水利资源非常丰富，但河流在地区和时间分配上很不均衡，许多地区在枯水季节容易出现干早，而在洪水季节又往往由于水量过多而形成洪涝灾害。
为了解决这一矛盾，人们修建了许多水利工程来达到防洪、灌溉、发电、供水、航运等目的，促进国民经济建设的发展。
水利工程中各种建筑物按其在水利枢纽中所起的作用，可以分为以下几类:(1)挡水建筑物用以拦截河流，形成水库，如各种坝和水闸以及抵御洪水所用的堤防等。
(2)泄水建筑物用以宣泄水库〔或渠道)在洪水期间或其它情况下的多余水量，以保证坝(或渠道)的安全，如各种溢流坝、溢流道、泄洪隧道和泄洪涵管等。
(3)输水建筑物为灌溉、发电或供水，从水库(或河道)向库外(或下游)输水用的建筑物，如引水隧道、引水涵管、渠道和渡槽等。
(4)取水建筑物是输水建筑物的首部建筑，如为灌溉、发电、供水而建的进水闸、扬水站等。
(5)整治建筑物用以调整水流与河床、河岸的相互作用以及防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷，如丁坝、顺坝、导流堤、护底和护岸等。
由于破坏后果的灾难性，大型水利工程建设的首要目标是安全可靠，其次才是经济合理。
所以说研究大坝等水工建筑物的安全分析、评价和监控，是工程技术人员需要解决的课题，正确分析大坝性态已经成为当务之急。
当前对各种水利工程评价主要采用有限元分析方法，借助各种有限元软件对这些水利工程建筑物进行安全评价，其中应用比较广泛的是ANSYS软件。
目前，ANSYS软件在水利工程中主要应用以下几个方面：(1)应用各种坝体工程的设计和施工利用ANSYS软件，模拟各种坝体施工过程以及坝体在使用阶段受到各种载荷（如水位变化对坝体的压力、地震荷载等）下结构的安全性能进行评价，模拟坝体的温度场和应力场，借助模拟结果修改设计或对坝体采取加固措施。
ANSYS简单结构动力分析
锂电池包覆沥青的标准《锂电池包覆沥青的标准，你了解多少？》嘿，朋友们！你们知道吗？在锂电池的奇妙世界里，那锂电池包覆沥青就像是一位神秘的守护者，它的标准可超级重要啊！要是不搞清楚这些标准，那锂电池就像是没了导航的小船，在科技的海洋里胡乱飘荡，随时都可能触礁搁浅呀！这可不是开玩笑的哦！一、“沥青品质大作战：优质是关键”在沥青的世界里，可不是随便什么沥青都能成为锂电池的好伴侣哟！“这沥青品质啊，就像是选队友，得挑个厉害靠谱的，可不能找个拖后腿的呀！”好的沥青要具备稳定的性能、合适的黏度等特点。
就好比是一位身经百战的勇士，能够稳稳地守护着锂电池。
比如，某些高品质的沥青，它们就像是锂电池的“黄金战甲”，为锂电池提供坚实的保护，让其性能发挥得淋漓尽致。
而那些劣质的沥青呢，可能就是“纸糊的铠甲”，一戳就破，根本起不到应有的作用，反而会给锂电池带来一堆麻烦。
二、“包覆厚度的平衡术：不厚不薄刚刚好”哎呀呀，这包覆沥青的厚度也是有讲究的呀！“这包覆厚度就像是走钢丝，得找到那个完美的平衡点，不然可就掉下去啦！”太厚了不行，会增加不必要的重量和成本，还可能影响锂电池的性能表现；太薄了也不行，起不到足够的保护作用。
就好像给锂电池穿衣服，穿得太厚行动不便，穿得太薄又容易着凉。
所以呀，这个厚度得拿捏得恰到好处，就像是一位高明的裁缝，为锂电池量体裁衣，制作出最合适的“保护外衣”。
三、“工艺精度的挑战：分毫必争”说到这工艺精度，那可真是一场分毫必争的战斗啊！“这工艺精度啊，就像是雕刻大师在雕琢一件绝世珍品，容不得一丝马虎呀！”每一个步骤、每一个参数都要精确控制，稍有偏差可能就会导致包覆效果不理想。
这就好比是一场精细的手术，医生必须全神贯注、小心翼翼地操作。
比如在温度的控制上，高一点或者低一点都可能影响沥青的性能和包覆的质量。
只有做到极致的工艺精度，才能让锂电池包覆沥青达到最佳状态。
好啦，锂电池包覆沥青的标准就像是一套神奇的秘籍，掌握了它们，我们就能让锂电池在科技的舞台上大放异彩呀！“朋友们，别再犹豫啦！赶紧按照这些标准行动起来，让我们的锂电池成为科技领域的‘超级明星’，把那些不符合标准的统统淘汰掉！”让我们一起努力，为锂电池的美好未来加油助威吧！相信在这些标准的引领下，锂电池的发展一定会越来越好，给我们的生活带来更多的惊喜和便利！绝绝子呀！。
ANSYS 大坝受力分析实验报告
大坝受力分析报告一、问题描述图1为一水坝受力示意图，大坝几何尺寸如图，水面高度为8m，坝体材料弹性模量为30Gpa，泊松比为0.26，受水的压力呈F=170216*（8-y）线性变化。
试对坝体经行应力分析。
图1 水坝受力示意图图2 水坝受力简化图二、问题分析1、简化问题该问题属于线性静力学问题。
由于水坝的跨度远大于其他方向上的尺寸，因此在分析过程中按照平面应变问题求解。
同时由于坝体内侧水的压力是梯度分布，可采用函数加载法施加载荷。
分析如下图2。
2、网格单元的选取该水坝受力问题转化为平面问题后，便可采用平面单元类型对其经行划分。
经分析本题选取PLANE82 单元对其进行网格划分。
PLANE82 是二维8节点结构实体单元，它为混合（四边形-三角形）自动网格划分提供了更精确的结果，并能承受不规则形状而不会产生任何精度上的损失。
3、网格划分类型的选取有限元分析的精度和效率与单元的密度和几何形状有密切关系，按照相应的误差准则和网格疏密程度，应该避免网格的畸形，因此，划分网格时，应尽量采用映射网格模式划分。
本题中，水坝的形状基本规则，稍做处理即可采用映射网格经行网格划分。
另外，在计算数据变化梯度较大的部位（如应力集中处），需要采用比较密集的网格。
三、解体步骤1、建立工作文件名及工作标题选择Utility→File→Change Jobname 命令，出现Change Jobname对话框。
在Enter new jobname栏输入工作文件名：Dam。
选择Utility→File→Change Title命令，输入工作标题：Analysis of dam。
完成建立。
2、定义单元类型选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete命令，出现Element Type对话框，点击Add，在Library of Element Type中选取Structural, Quad8node 82。
ANSYS重力坝分析
ANSYS重力坝分析1. 工程概况根据计算条件和技术水平将大坝模型进行合理简化，即将坝体和边界条件进行适当的简化。
几何模型采用笛卡尔坐标系，坝体基岩沿Y方向（竖直向上为正方向）设为110m，其数值取坝体高度的2倍，其中坝体高度为55m；顺河方向为X方向（上游向下游为正方向），坝体基岩向上游设为82.5m,下游设为110m，其数值分别取坝高的1.5倍和2倍。
2. 有限元建模及求解通过有限元分析软件ANSYS（R2021R1）建立了重力坝二维有限元模型（图1.2所示）。
采用PLANE182单元模拟基岩及坝体，具体材料参数如表2-1所示，约束基岩左侧、右侧及底部两个平动自由度。
图2.1 重力坝及基岩有限元模型图表2-1 混凝土材料参数表名称弹性模量（Pa）泊松比密度(kg/m3）坝体 3.0×10100.18 2300基岩8.5×1090.28 26002.1 有限元建模过程2.1.1 几何建模通过ANSYS参数化设计语言（APDL）建立重力坝有限元模型，首先根据几何尺寸，建立关键点，然后由关键点生成面，接着进行布尔操作切分面使其满足映射网格划分要求，建模过程如图2.2所示，具体命令流如下：图2.2 重力坝几何线模型k,1,0,0,0k,2,0,110,0k,3,82.5,110,0k,4,82.5,165,0k,5,82.5+10,165,0k,6,82.5+10,160,0k,7,82.5+10+35,110,0k,8,82.5+10+35+110,110,0k,9,82.5+10+35+110,0,0a,1,2,3,4,5,6,7,8,9wpoffs,,110wprota,,90asbw,all!======================kwpave,6asbw,allwpcsys,-1,0kwpave,3wprota,,,90asbw,allkwpave,7asbw,allwpcsys,-1,02.1.2 单元划分本节主要介绍单元定义及模型划分过程。
ANSYS地震分析算例
ANSYS地震分析算例地震分析是通过模拟地震波在结构体系中传播和反应的过程，来评估结构的抗震性能。
ANSYS提供了丰富的工具和功能来支持地震分析，包括地震波输入、地震响应计算和结构的抗震设计。
接下来，我们将介绍一个ANSYS地震分析的算例，来说明如何使用ANSYS进行地震分析。
首先，我们需要定义地震波的输入。
在ANSYS中，可以通过加载事先记录的地震波时程数据来模拟地震波。
这些地震波数据可以从观测站或数字模拟中获取。
通过加载地震波数据，可以将地震波的荷载施加在相应的结构上。
其次，我们需要建立地震分析的数值模型。
在ANSYS中，可以使用各种元素和材料模型来表示结构。
对于地震分析，通常会使用3D有限元模型。
在建立数值模型时，需要根据实际情况定义结构的几何形态和材料特性。
建议使用精细的网格划分来确保模型的准确性和可靠性。
然后，我们需要设置地震分析的边界条件。
这包括定义结构的支撑条件、荷载施加方式以及结构的初始条件等。
在地震分析中，结构通常会受到来自地震波的水平和垂直方向两个方向上的振动力。
因此，需要设置适当的支撑条件和加载方式来模拟地震波对结构的影响。
接着，我们可以进行地震分析计算。
在ANSYS中，可以使用不同的求解方法来进行地震分析，包括静力分析、模态分析和时程历程分析。
静力分析适用于弹性结构，可以用来评估结构在地震荷载下的变形和应力分布。
模态分析可以计算结构的固有频率和振型，并用于评估结构的抗震性能。
时程历程分析是一种更为准确的地震分析方法，可以模拟地震波在结构中的传播和反应的过程。
最后，我们可以进行地震分析结果的后处理。
在ANSYS中，可以使用各种功能来对地震分析的结果进行可视化和分析。
可以绘制结构的变形图、应力分布图和振动模态图，以评估结构的抗震性能。
此外，还可以计算结构的位移响应和应力峰值，以更详细地评估结构的动力响应。
总结起来，ANSYS提供了一个完整的地震分析解决方案，可以用于评估结构的抗震性能。
第5章ANSYS水利工程应用实例分析
本章首先概述了水利工程ANSYS 应用，其次介绍了ANSYS 重力坝抗震性能分析步骤，最后用实例详细介绍了ANSYS 抗震性能分析过程。
内容 提要 第5章 ANSYS 水利工程应用实例分析本章重点水利工程ANSYS 重力坝抗震性能分析步骤ANSYS 重力坝抗震性能用实例分析本章典型效果图5.1 水利工程概述虽然我国水利资源非常丰富，但河流在地区和时间分配上很不均衡，许多地区在枯水季节容易出现干早，而在洪水季节又往往由于水量过多而形成洪涝灾害。
为了解决这一矛盾，人们修建了许多水利工程来达到防洪、灌溉、发电、供水、航运等目的，促进国民经济建设的发展。
水利工程中各种建筑物按其在水利枢纽中所起的作用，可以分为以下几类:(1)挡水建筑物用以拦截河流，形成水库，如各种坝和水闸以及抵御洪水所用的堤防等。
(2)泄水建筑物用以宣泄水库〔或渠道)在洪水期间或其它情况下的多余水量，以保证坝(或渠道)的安全，如各种溢流坝、溢流道、泄洪隧道和泄洪涵管等。
(3)输水建筑物为灌溉、发电或供水，从水库(或河道)向库外(或下游)输水用的建筑物，如引水隧道、引水涵管、渠道和渡槽等。
(4)取水建筑物是输水建筑物的首部建筑，如为灌溉、发电、供水而建的进水闸、扬水站等。
(5)整治建筑物用以调整水流与河床、河岸的相互作用以及防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷，如丁坝、顺坝、导流堤、护底和护岸等。
由于破坏后果的灾难性，大型水利工程建设的首要目标是安全可靠，其次才是经济合理。
所以说研究大坝等水工建筑物的安全分析、评价和监控，是工程技术人员需要解决的课题，正确分析大坝性态已经成为当务之急。
当前对各种水利工程评价主要采用有限元分析方法，借助各种有限元软件对这些水利工程建筑物进行安全评价，其中应用比较广泛的是ANSYS软件。
目前，ANSYS软件在水利工程中主要应用以下几个方面：(1)应用各种坝体工程的设计和施工利用ANSYS软件，模拟各种坝体施工过程以及坝体在使用阶段受到各种载荷（如水位变化对坝体的压力、地震荷载等）下结构的安全性能进行评价，模拟坝体的温度场和应力场，借助模拟结果修改设计或对坝体采取加固措施。
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基于ANSYS的重力坝抗震性能分析
【摘要】建立一个120m重力坝模型，利用ANSYS分析软件，分析此重力坝挡水坝段在静，动力作用下应力变化规律，并对坝体的抗震安全性能进行评估，为
类似工程设计、施工提供理论依据。
【关键词】重力坝；ANSYS；反应谱；地震
重力坝是世界上最早出现的一种坝型之一。
依据其相对安全可靠，耐久性好，对
不同的地形和地质条件适应性强等特点，重力坝在各个国家都很流行。
由于重力
坝大多都建在高烈度或地震多发地区，一旦失事，损失不可估量，因此在大坝时
对其进行抗震安全分析十分必要。
ANALYSIS OF SEISMIC PERFORMANCE OF GRAVITY DAM
BASED ON ANSYS
【Abstract】Establish a 120m gravity dam model and using ANSYS analysis software, analysis of the gravity dam retaining dam in static and dynamic effect of the stress change rules, and on the dam seismic safety performance assessment, to provide a theoretical basis for the design and construction of similar projects.
【Keywords】gravity dam;Ansys;response spectrum;earthquake 1 有限元模型
1.1 计算基本假定
（1）假定库水为不可压缩流体，库水对坝体的动力相互作用以坝面附加质量的
形式计入；
（2）坝体材料假定为线弹性,并假定不同部位材料有不同的弹性常数；
（3）采用无质量地基方案，近似考虑坝体结构和地基间的动力相互作用；
（4）地基为均匀弹性体，并于坝体紧密联系在一起。
1.2 有限元模型
设计某重力坝，坝高120m，坝底宽为76m，坝顶宽为10m，上游坝面坡度和
下游坝面坡度如图1所示。
因为设计此重力坝结构比较简单，垂直于长度方向的断面结构受力分布情况也基本相同，且大坝的纵向长度远远大于其横断面，因此大坝的抗震性能分析选用单位断面进行平面应变分析是可行的。
图1 重力坝断面结构图
大坝抗震性能分析的计算条件如下:
(1)重力坝基础按嵌入到基岩中考虑,假定地基为刚性。
(2)重力坝计算采用材料参数如下:弹性模量E=35GPa，泊松比ν=0.2，容重γ=25KN/m³。
(3)计算分析大坝水位为120m。
(4)水的密度为1000Kg/m³。
(5)重力坝抗震设防地震烈度为8度,水平方向地震加速度值为0.2g。
2 有限元计算
2.1 计算方法分析
大坝的抗震性能分析主要有三种方法: 拟静力法、时程分析法和反应谱方法。
拟静力法是一种把地震的影响用一种折算的静荷载来表示，求出这种地震荷载后，按照常规的静力法进行坝体的各项应力、位移的抗震分析方法。
它是假定地震时与地面加速度相同的加速度作用在坝体各部位，求出地震时的惯性力，然后根据惯性力来评价大坝的安全性。
时程分析法是将地震动记录或人工波作用在结构上，直接对结构运动方程进行积分，求得结构任意时刻地震反应的分析方法，所以动态时程分析方法也称为直接积分法。
反应谱分析法是以单质点弹性体系在实际地震过程中的反应为基础，来进行结构反应的分析，它通过反应谱巧妙地将动力问题静力化，使得复杂的结构地震反应计算变得简单易行。
按照这一理论，应用地震谱曲线，就可以按照实际地面运动来计算建筑物的反应。
反应谱是单质点弹性体系对于实际地面运动的最大反应和体系自振周期的函数关系。
对于复杂的结构可以简化为若干振型的叠加，每个振型又可转化为一个单质点来考虑。
使用已经确定的设计反应谱计算重力坝在地震作用下的反应，就归结于寻求坝体的自振特性。
地震产生的破坏，与受力大小和受频谱最大振动的持续时间都有关系。
在进行反应谱分析计算之前，首先要计算大坝的自振特性。
模态分析是用于确定结构的振动特性，即结构的固有频率和振型。
它们是结构受动态荷载设计中的重要参数，也是更详细的动力分析的基础。
模态分析计算中采用子空间迭代法提取模态。
水深h 处的地震动水压力的作用按下面公式转化为相应的坝面附加质量。
h H a h P w h 0w 8
7)(ρ= （1） 根据图2所示的大坝设计的反应谱曲线图，可得大坝反应谱曲线方程：
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<*≤<≤<-+=T T T
T T T T T g g .............)(1.0..........................1.00).......1(101max 9.00max max ββββ （2）
图2 大坝设计反应谱曲线图
本次重力坝抗震性能分析中，m ax 取值为2，g T 取值为0.2，特征周期0T 取值为0.2S 。
2.2 静力分析
该重力坝静力分析应力应变云图见图3。
由图3可知，在水荷载的作用下，坝体水平方向最大位移发生在坝顶，其值为12.402mm ；坝体垂直方向最大位移发生在坝腹出，其值为0.439mm 。
（a ）坝体X 方向位移云图 （b ）坝体Y 方向位移云图
（c）X方向应力云图（d）Y方向应力云图（e）第一主应力云图
图3 大坝静力分析应力应变云图
2.3动力分析
绘制坝体振型图，如图4所示。
（a）第1振型（b）第3振型（c）第5振型（d）第7振型
（e）第9振型（f）第11振型（g）第15振型（h）第17振型
图4 坝体振型图
调出模态分析各阶频率，并由式（2）求出反应谱值，如表1所列。
表1 大坝动力计算18阶振动频率及反应谱值 Hz
振型振动频率1/s 振动周期T 反应谱值
1 3.4531 0.2896 1.433
2 7.9984 0.1250 2
3 10.889 0.0918 1.918
4 14.203 0.0704 1.704
5 21.64
6 0.0462 1.462
6 24.488 0.0408 1.408
7 30.586 0.0327 1.327
8 33.863 0.0295 1.295
9 35.599 0.0281 1.281
10 38.801 0.0258 1.258
11 40.335 0.0248 1.248
12 42.531 0.0235 1.235
13 47.751 0.0209 1.209
14 49.194 0.0203 1.203
15 52.122 0.0192 1.192
16 55.161 0.0181 1.181
17 55.505 0.0180 1.180
18 58.095 0.0172 1.172
因为响应谱分析是在频域内进行的，对于结构动力特性依赖于频率的变化而变化，因此在模态分析后要进行模态合并求解，才能得到坝体结构真实的总体效应。
合并模态后，得到坝体在各阶频率的真实位移云图和应力云图，如图5所示。
（a）（b）（c）（d）
（e）（f）（g）（h）
图5 坝体位移、应力云图
（a）第2阶X方向位移云图（b）第 2阶Y方向位移云图（c）第7阶X方向位移云图（d）第 7阶Y方向位移云图（e）第2阶X方向应力云图（f）第2阶Y 方向应力云图（g）第7阶X方向应力云图（h）第7阶Y方向应力云图
进行模态求解时并没有同时进行模态扩展，而是在获得谱解后又单独进行了扩展模态求解。
这样，有明显意义的模态为1、2、3、4、5和7阶模态。
图5仅提供了2、7阶位移、应力云图。
由图4、图5可以看出，在地震作用下，坝顶出现水平向最大位移，最大位移为1.394mm，主要由第2振型的贡献产生。
大坝第7阶X方向最大应力出现在下游约80m处，最大应力值为0.369Mpa，Y方向的最大应力出现在上游约100m 处，最大应力值为1.93Mpa。
总之，重力坝地震反应谱分析获得的各阶振型的最大、最小的应力和位移值的具体位置，可以通过ANSYS查询到，出现应力集中或超出规范规定的部位，在设计和施工时应给予足够的重视。
3 结论
通过对该重力坝的静、动力有限元分析，可以了解到大坝在静力作用下的应力分布情况和大坝在地震荷载作用下的动力响应特征，从而评价大坝在静、动力荷载作用下的安全性能。
静力分析表明：重力坝水平方向的最大位移出现在坝顶，在设计中强度验算应满足相关规范要求；动力分析表明：在地震作用下重力坝下游折坡处和80m高程处出现最大应力，在这些部位应采取一些结构措施或工程加固措施。
参考文献
[1]隋红军,上官子昌. 基于ANSYS重力坝抗震性能分析[J]. 建筑技术开发,2015,06:63-66.
[2]赵廷红,王新峰,梁俊国,梁俊青. 基于Ansys的龙滩碾压混凝土重力坝抗震动力分析[J]. 甘肃科学学报,2013,03:84-87.
[3] 李守华. 重力坝抗震性能的有限元分析[J]. 城市道桥与防洪. 2012(12)。