混凝土重力壩是我國目前用的比較多的一種壩型,它主要是用于水利工程中的擋水與泄水,在水利水電工程中起著非常重要的作用�；炷林亓尉哂性O(shè)計施工技術(shù)相對簡單、對地形與地基的適應(yīng)性比較強、安全可靠、便于施工導(dǎo)流等優(yōu)點,但同時它自身也有一些缺點,即壩體體積比較大,所以修建大壩材料用量就比較多,對于大體積混凝土重力壩來說,在滿足安全、強度的情況下,減小一部分的斷面尺寸,就可以減少很多材料用量,從而減小工程量,所以重力壩斷面的設(shè)計是重力壩設(shè)計中的一項重要內(nèi)容。重力壩斷面設(shè)計的內(nèi)容是在滿足安全穩(wěn)定強度的情況下,設(shè)計出使面積相對最小并符合設(shè)計構(gòu)造要求的壩體斷面尺寸。本文主要用三維有限元軟件ANSYS Workbench對重力壩進行應(yīng)力分析和位移分析,然后對其壩體斷面進行優(yōu)化設(shè)計,得到一個滿足穩(wěn)定可靠等要求的重力壩優(yōu)化斷面尺寸,也對以后重力壩的優(yōu)化設(shè)計提供一些可靠的指導(dǎo)。通過對非溢流混凝土重力壩的分析與優(yōu)化設(shè)計,得出以下主要結(jié)論:（1）根據(jù)大壩的基本情況,運用CAD和NX10.0軟件畫出重力壩的二維和三維計算模型。采用ANSYS Workbench對某典型非溢流混凝土重力壩進行了三維有限元應(yīng)力分析與位移... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

主要技術(shù)路線圖

本文以某一典型混凝土重力壩的非溢流壩段為例。其工程等級為一級，且床基巖地質(zhì)情況良好，地基高程 20 米。其非溢流壩段壩高 119 米，其壩段壩頂為 35 米，壩頂寬度為 11 米，壩底寬度為 101.64 米，正常蓄水位高程為 133 米對應(yīng)下游水位高程為 35.2 米；校核洪水位高程為 137.05 米，對應(yīng)下游水位高程36.7 米。壩體混凝土的各項特性為：彈性模量 E 25.5GPa，主泊松比 0.167密度3 2400k g/m；地基巖石的各項特性：彈性模量 E 20GPa，主泊松比 0.密度3 2600k g/m；其抗剪斷參數(shù)根據(jù)工程地質(zhì)資料參考規(guī)范，取抗剪強f 0.70，抗剪斷強度 f 1.25，抗剪斷凝聚力 c 1.20MPa，壩體混凝土采用的C20 混凝土，則其抗壓強度設(shè)計值為9.60MPa ，抗拉強度設(shè)計值為1.10MPa，壩與壩基材料力學(xué)參數(shù)特性如下表 4.1，其非溢流壩段基本斷面圖如圖 4.1 所示。表 4.1 壩體與壩基力學(xué)參數(shù)表材料 彈性模量 E(GPa) 泊松比( ) 密度 (3kg /m 壩體混凝土 25.5 0.167 2400地基巖石 20 0.2 2600

模型建立及邊界條件.1 計算模型的簡化為了方便計算以及減少計算機運行的負荷，在建立模型時，合理的簡化壩體模型，忽略了防浪墻、交通廊道以及灌漿廊道等，而相對于沖砂洞開挖形式等，則應(yīng)該與實際工程相一致。大壩計算模型采用整體笛卡爾將 X 軸作為順河流方向，正方向為從上游指向下游的方向；豎直方向為 Y向上為正；那么 Z 軸為壩軸線方向，從左岸指向右岸為正方向。通過以項目實踐研究中了解到，如果基礎(chǔ)的尺寸為一定程度的時候，此時用有計算的壩體位移和應(yīng)力基本就不會隨基礎(chǔ)模型大小而變化[66]。因此，為小壩體基巖和邊界條件對于壩體的最后分析結(jié)果的影響，就應(yīng)該盡可能有限元模型計算的范圍增大。所以，此重力壩的計算模型的范圍設(shè)定為型的基礎(chǔ)深度從壩基面豎直向下延長 240 m，大約 2 倍的壩高；從壩踵延長 240 m，約 2 倍的壩高，從壩趾處向下游延長 240 m，約 2 倍的壩AYS Workbench 中的靜力分析結(jié)構(gòu)圖如圖 4.2 所示，重力壩二維平面計算 4.3 所示，三維計算模型如圖 4.4 所示：

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3222839