边界取值范围对混凝土坝数值计算结果的影响分析.pdf

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1、水利水电技术第45卷2014年第9期边界取值范围对混凝土坝数值计算结果的影响分析刘斌云1’。，杜鑫1，邓忠1，胡俊江1(I．北京工业大学建筑工程学院，北京100124；2．北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室，北京100124)摘要：运用ANSYS软件，采用改变基础截取边界的平面域与深度域范围的方法，对混凝土重力坝案例进行了有限元应力应变计算；分析了坝内第一主应力与第一主应变值随基础计算边界改变时的变化情况；归纳了为获取稳定应力、应变计算值所需的有限元基础边界截取条件，提出了混凝土大坝结构应力应变有限元分

2、析的合理计算边界参数。关键词：有限元法；合理边界截取；第一主应力；第一主应变；影响中图分类号：TV31文献标识码：A文章编号：1000．0860(2014)09．0058．04AnalysisoninfluencefromboundaryvaluedomainonaccuracyofnumericalcalculationonconcretedamHUBinyunl”，DUXinl，DENGZhon91，HUJunjian91(1．CollegeofArchitectureandCivilEngineerin

3、g，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China；2．BeijingKeyLabofWaterQualityScienceandWaterEnvironmentalRestoration，Beijing100124，China)Abstract：BasedonANSYS，afiniteelementcalculationofstress-strainiSmadeonacaseofconcretedamwitht11emethodofthatchanging

4、therangesofboththeplanedomainandthedepthdomainofthefoundationclippingboundary，andthenthestatuswhenthefirstprincipalstressandthefirstprincipalstraininsideofthedamarechangedasthefunctionsofthecalculatedbound-aryofthefoundationisanalyzed．Furthermore，theboundar

5、yclippingconditionsforthefiniteelementfoundationnecessaryforgettingstableandreliablecalculatedvaluesofstress-strainaresummarized．whilethereasonablecaledatedboundaryparametersforthefiniteanalysismadeonthestructuralstress—strainoftheconcretedamareproposedaswe

6、ll．Keywords：finiteelementmethod；reasonableboundaryclipping；firstprincipalstress；firstprincipalstrain；influence1引言值计算结果的基础边界截取范围。采用数值方法(如有限元法)计算混凝土重力坝坝体应力与变形时，须将大坝和坝基作为整体计算对象考虑。但如果坝基计算范围过大，将给计算带来困难且未必能提高精度。通常采取往坝踵、坝趾前后分别延伸1．5倍与2倍坝高，坝基深度则截取2倍的坝高的做法⋯，但这种截取方法是否

7、足够合理，还有待进一步研究。本文采用ANSYS有限元程序软件平台，通过改变基础平面域与深度域的做法，对混凝土大坝应用案例进行坝体结构应力应变计算，研究坝体第一主应力和第一主应变的变化情况，以获取能得到合理精度数2应用案例资料某混凝土重力坝，坝高H=190m，上游坡面垂直，下游坡倾斜，坡率为m=0．78，坝顶长380In，坝顶宽为15m，上游水位为120In，下游水位为80m。坝体不同混凝土材料的分界线h，=120m，水的相对密度g。=1000，下游斜面夹角0=52．05。，坐标旋转角度口=90。一r=37．9

8、50。120In以下的混凝土，弹性模量E=2．85X104MPa，泊松比t，=0．167，收稿日期：2014．02．10作者简介：刘斌云(1963一)，男，副教授，博士。WaterResourcesandHy咖m‘”EnginemngVd．45No．9』王11]s20：王宁78掣O过oNJ15H20H11]1520_。王＼删78j幽O、i二-＼1—堕L+——+j堂L一(c)o牟刘斌云，等∥边界取值范