混凝土重力坝稳定渗流场数值模拟研究

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1、l16低温建筑技术2014年第6期(总第192期)混凝土重力坝稳定渗流场数值模拟研究唐易民，赵海涛，祁潇，朱晓琳(河海大学土木与交通学院。南京210098)【摘要】利用热传导与水渗流的相似性，运用大型通用软件ANSYS的热分析模块对混凝土重力坝稳定渗流场进行模拟计算。以青海省某混凝土重力坝非溢流坝坝段为算例，在ANSYS计算过程中，采用死活单元技术，并对过渡区的单元进行传导矩阵修正，运用自由面适应网格方法，得到渗流场分布。为验证计算结果的准确性，将ANSYS结果与传统渗流分析软件Seep／W结果进行比较，结果表明ANSY

2、S热分析模块对混凝土重力坝稳定渗流场进行数值模拟计算的可用性。【关键词】渗流场；温度场；相似性；ANSYS；可用性【中图分类号】TU375【文献标识码】A【文章编号】1001—6864(2014)o6—0116—03NUNⅡRICALSDULATIoNANALYSIS0FSTABLESEEPAGEFLoWoFCoNCRETEGRAVITYDAMTANGYi-min，ZHAOHai—tan，QIXiao，ZHUXiao-lin(DepartmentofCivilEngineering，HohaiUniversity，Nan

3、jing210098，China)Abstract：Owingtothesimilaritybetweenthethermalconductionandwaterseepageflowing，thelarge—scalegeneralfiniteelementsoftwareANSYSactingastheplatform，thecomputationofthestableseepflowfieldofconcretegravitydamissimulatedbytheANSYSfunctionoftemperature

4、fieldanaly—sis．ThispapertakessomeconcretegravitydamlocatedonQinghaiprovinceasanexample．IntheprocessofANSYScalculation，byapplyingtheelementbirthordeathtechnique，amendingconductancematrixoftheunitsintransitionzone，andthemethodofWaterFreeSurfaceAdaptingGridSystem，we

5、getthedistri—butionofSeepagefield．AcomparisonbetweentheANSYSresultsandSeep／WresultsismadetoconformtheaccuracyoftheANSYScalculationresults．Inconclusion，itisfeasibletoapplytheANSYSfunctionoftemperaturefieldanalysisinthecomputationofthestableseepageofconcretegravity

6、dam．Keywords：seepagefield；temperaturefield；similarity；ANSYS；feasibility渗流计算是堤坝设计及除险加固中的一项重要的研究已经大量展开。吴建东使用生死单元技术内容。实际工程边界条件复杂、渗流介质不单一等因进行渗流模拟计算，罗微使用ANSYS热分析进行土素导致工程中常采用的近似解法往往不能得到满意坝渗流计算。本文在前人的研究基础上，调用ANSYS的结果⋯，目前借助ANSYS软件进行渗流场数值模拟热分析模块结合单元生死技术进行了稳定渗流模拟，(3)桩身弯矩是确

7、定双排桩挡土墙构造尺寸的[J]．地下空问与工程学报，2005，(1)：l2．重要条件，其对于桩排距变化较为敏感，桩排距增大[2]丁克，戚红祥．单排及双排灌注桩挡土墙型式的设计与应用[J]．江西水利科技，2001，(4)：12．会增加前排桩土压力，同时减少后排桩土压力，造成[3]何亚飞，杨敏．双排桩支护结构的计算模型对比分析[J]．低前后排桩结构弯矩成反比例变化。在实际设计中，应温建筑技术，2009，(9)．将工程造价和挡土墙水平位移综合考虑，并选择前后排桩控制弯矩值较为接近的排距。【收稿日期]2014—03—12[作者简

8、介]张茜茜(1981一)，女，哈尔滨人，硕士研究生。工参考文献程师，从事城市道路与桥梁的设计工作。[1]王军，王磊，肖昭然．双排桩支护排距的有限元分析与研究唐易民等：混凝士重力坝稳定渗流场数值模拟研究l17并与Geo—studio软件中Seep／W模块计算结果进行调用ANSYS热分析模块模拟渗流场计算提供可能。对比，