本文摘要(由AI生成):
本文介绍了一个独立混凝土重力坝体的结构分析模型。模型包括坝体、下卧土层和静水压力。模型关键点编号和坐标如表2所列,通过关键点创建面积并进行网格划分。坝体地基土层两侧及底面按固定位移边界来考虑,对坝底以及上下游的两侧表面施加静水压力。在整体坐标系下定义重力加速度,计算完成后查看坝体及坝基变形情况以及应力等值线。
某一独立混凝土重力坝体,其坝体断面及下卧土层截面如下图所示,坝高70m,上游坡面垂直,下游坡度为0.84。上游水位67m,下游水位45m高,坝体下卧土层由粘性土和花岗岩构成。材料属性见表1。水的容重为10kN/m3。
表1 重力坝材料属性列表
材料编号 |
材料类型 |
弹性模量(Pa) |
泊松比 |
密度(kg/m3) |
1 |
混凝土 |
2.1×1010 |
0.2 |
2400 |
2 |
粘性土 |
1.0×108 |
0.35 |
2200 |
3 |
花岗岩 |
2.98×1010 |
0.17 |
2600 |
输入关键点序号和关键点坐标,定义模型的1~17号关键点,其编号以及坐标如表2所列。
表2 模型关键点编号和坐标
关键点ID |
X |
Y |
Z |
1 |
0 |
0 |
0 |
2 |
-56 |
57 |
0 |
3 |
-56 |
70 |
0 |
4 |
-60 |
70 |
0 |
5 |
-60 |
67 |
0 |
6 |
-60 |
0 |
0 |
7 |
-210 |
0 |
0 |
8 |
-210 |
-60 |
0 |
9 |
-60 |
-22.5 |
0 |
10 |
0 |
-7.5 |
0 |
11 |
30 |
0 |
0 |
12 |
180 |
0 |
0 |
13 |
180 |
-140 |
0 |
14 |
30 |
-140 |
0 |
15 |
0 |
-140 |
0 |
16 |
-60 |
-140 |
0 |
17 |
-210 |
-140 |
0 |
通过关键点创建面积并进行网格划分,得到结构分析模型如下图所示。
坝体地基土层两侧及底面按固定位移边界来考虑,对坝底以及上下游的两侧表面施加静水压力。注意对于下游坝体,由于具有一定的坡度,需先定义一个局部坐标系,此坐标系绕X轴旋转角度THXY为39.89。随后选择下游加载节点进行压力的施加。待加载完成后可以在图形显示区显示出所定义的所有压力荷载,如下图所示。
在整体坐标系下定义重力加速度,注意到此处的重力与重力加速度方向相反。计算完成后查看坝体及坝基变形情况以及应力等值线,如下图所示。