【摘要】：隨著我國(guó)混凝土壩工藝的不斷完善,雙曲拱壩作為一種安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、美觀的壩型,近幾年來,一直倍受水工建筑設(shè)計(jì)者青睞,在水利水電建設(shè)中也發(fā)揮著極其重要的作用。雙曲拱壩的壩型從最初的單心圓拱壩,發(fā)展到現(xiàn)在的拋物線雙曲拱壩、多心圓雙曲拱壩、對(duì)數(shù)螺線雙曲拱壩,在大壩建設(shè)方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),雙曲拱壩設(shè)計(jì)正變得越來越成熟。在雙曲拱壩設(shè)計(jì)過程中,往往需要對(duì)拱壩的體型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,即在給定地形地貌、地質(zhì)條件、溫度、水壓力等荷載組合的情況下,建立雙曲拱壩的有限元模型,在同時(shí)滿足壩體應(yīng)力、拱座穩(wěn)定的前提下,通過對(duì)拱壩體型參數(shù)的調(diào)整,尋求最為經(jīng)濟(jì)合理的拱壩體型參數(shù)。本文以拋物線型雙曲拱壩作為研究對(duì)象,以ANSYS軟件為平臺(tái)進(jìn)行參數(shù)化建模,通過有限元法對(duì)拱壩進(jìn)行靜力分析。考慮在大壩應(yīng)力方面,溫度荷載是影響其的一項(xiàng)主要因素,因此,本文選取溫升、溫降兩種工況,分別對(duì)拱壩在兩種工況下的應(yīng)力及位移分布情況進(jìn)行比較分析,同時(shí),以非線性有限元法對(duì)兩種工況下的拱座進(jìn)行穩(wěn)定性分析,通過其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)與規(guī)范進(jìn)行比對(duì),分析能否滿足抗滑穩(wěn)定要求。然后,以壩體體積最小為目標(biāo),分別對(duì)兩種工況下拱壩體型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)優(yōu)化結(jié)果重新建模分析。最后,對(duì)溫升、溫降兩種工況下得到的優(yōu)化結(jié)果互換溫度荷載進(jìn)行驗(yàn)證,對(duì)溫升工況下的優(yōu)化結(jié)果添加溫降荷載,對(duì)溫降工況下的優(yōu)化結(jié)果添加溫升荷載,分析互換荷載后,對(duì)比兩種工況下的優(yōu)化結(jié)果是否還能同時(shí)滿足拱壩設(shè)計(jì)要求。本文從雙曲拱壩幾何模型入手,建立雙曲拱壩參數(shù)化模型,根據(jù)影響拱壩受力、位移及穩(wěn)定的主要因素,結(jié)合具體施工實(shí)際情況,選取適當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)雙曲拱壩進(jìn)行分析并優(yōu)化。文章采用APDL語(yǔ)言編寫ANSYS命令流文件,以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)錄入變量、自動(dòng)建模、自動(dòng)分析、自動(dòng)優(yōu)化。整個(gè)過程無人工干預(yù),求解效率高,智能化程度高。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TV642.4
【圖文】：

穩(wěn)定溫度場(chǎng)邊界下游壩面溫度T1可根據(jù)氣象數(shù)據(jù)取當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟龋⒏鶕?jù)日照方向考慮太陽(yáng)輻射溫度；上游水庫(kù)水溫為T，根據(jù)水庫(kù)運(yùn)行類型不同，確定水深與庫(kù)水溫和水溫年變幅

圖2-2雙曲拱壩拱冠梁剖面示意圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2719548