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算例分享:独立混凝土重力坝结构分析

5年前浏览5442

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。

Mechanical APDL静力学水工
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首次发布时间:2019-02-27
最近编辑:5年前
尚晓江
博士 | 博士 技术专家 海内存知己,天涯若比邻
获赞 614粉丝 10006文章 77课程 24
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1条评论
半山
签名征集中
3年前
文中:“坝体地基土层两侧及底面按固定位移边界来考虑”有误,或为:坝体地基土层两侧约束UX,底面约束UX、UY???

我复现了这个算例,按照文中描述的约束,结果不对。文中配图的约束方式才是合理的。
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