Adao使用說明書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上拱壩分析與優(yōu)化軟件系統(tǒng)ADAO（ADCAS ADOPT）使 用 說 明 書浙江大學(xué)水工結(jié)構(gòu)研究所 劉國華 主編2008年1月目 錄§1 ADAO拱壩分析與優(yōu)化軟件系統(tǒng)概要ADAO軟件系統(tǒng)是拱壩應(yīng)力分析ADCAS和拱壩優(yōu)化ADOPT的集成系統(tǒng)，既可用于拱壩應(yīng)力分析，也可用于拱壩優(yōu)化設(shè)計，以及計算機輔助下的手工體形調(diào)整，已應(yīng)用于許多拱壩工程的設(shè)計中，有助于提高設(shè)計進度和設(shè)計質(zhì)量，具有顯著的社會、經(jīng)濟效益。95年被列入國家級科技成果重點推廣計劃，98年榮獲國家科技進步獎。軟件系統(tǒng)還提供了配套的前處理模塊，用于交互地輸入拱壩設(shè)計和優(yōu)化的基本參數(shù)；以及一個后處理模塊，

2、用于觀看分析結(jié)果。ADCAS（Arch Dam Complete Adjustment Stress Analysis System ）應(yīng)用多拱梁分載法的基本原理編制而成，它集三向調(diào)整法、全調(diào)整法等多種方法于一體，可選擇下列五種不同方法進行計算：三向調(diào)整法 進行拱梁徑向、切向線變位與水平扭轉(zhuǎn)（繞豎向）變位的調(diào)整，僅考慮與上述三個變位分量相對應(yīng)的三個分載分量的影響。三向調(diào)整2M法 在三向調(diào)整法的基礎(chǔ)上，將梁水平扭轉(zhuǎn)分載的倍近似地作為梁的豎向彎曲（繞切向）分載施加于梁上。該方法曾經(jīng)被認為針對單曲拱壩近似等價于四向調(diào)整法，被應(yīng)用于一些多拱梁法軟件。研制者不推薦使用本方法，僅用于算法對比研究。四向調(diào)整

3、法 在三向調(diào)整法的基礎(chǔ)上，利用剪應(yīng)力互等關(guān)系推求梁的豎向彎曲分載并施加于梁上。鑒于國內(nèi)多數(shù)相關(guān)軟件采用三向或四向調(diào)整方法，并基于其計算結(jié)果、經(jīng)多年實踐積累形成相應(yīng)的拱壩壩體應(yīng)力控制標準，對于一般的工程設(shè)計，研制者向用戶推薦使用四向或三向調(diào)整法。五向調(diào)整法 在三向調(diào)整法的基礎(chǔ)上，利用剪應(yīng)力互等關(guān)系推求梁的豎向分載和豎向彎曲分載并施加于梁上，同時計入壩體豎向變位沿切向的變化率對梁切向變位計算的影響。相當于美國墾務(wù)局所采用的考慮豎向變位影響的全調(diào)整法。全調(diào)整法 在上述五向調(diào)整法的基礎(chǔ)上，以徑向纖維直線假定取代傳統(tǒng)的平截面假定來進行拱梁變形分析，進一步考慮繞徑向彎曲分載與繞徑向扭曲變位對梁變位計算的影

4、響，能滿足所有的拱梁變位協(xié)調(diào)條件、徑向條形微體的平衡條件與壩體的邊界條件，是傳統(tǒng)試載法的提高與完善。對于致力追求更精確計算結(jié)果的用戶，研制者推薦使用全調(diào)整法或五向調(diào)整法。大量算例結(jié)果表明：五向調(diào)整法應(yīng)力結(jié)果與全調(diào)整法結(jié)果相近，三向調(diào)整法應(yīng)力結(jié)果與四向調(diào)整法結(jié)果相近；前兩者的應(yīng)力結(jié)果一般大于后兩者的結(jié)果；前兩者應(yīng)力結(jié)果一般大致介于后兩者與等效應(yīng)力有限元結(jié)果之間。ADOPT（Arch Dam Optimization System）采用優(yōu)秀的約束變尺度法進行拱壩優(yōu)化設(shè)計，在一維搜索中運用監(jiān)控（Watch dog ）技術(shù)等智能方法選擇新迭代點，用臨時擴展可行域以及其它方法處理優(yōu)化迭代中可能出現(xiàn)的失效

5、情況，提高了優(yōu)化算法的有效性和計算效率。應(yīng)用強有力的應(yīng)力分析系統(tǒng)ADCAS生成全面、可靠的應(yīng)力約束條件；在幾何約束方面，除一般考慮的壩厚、中心角、倒懸度等約束之外，還制定了一整套嚴格的常規(guī)體形要求的約束條件，如壩面凸性約束，拱圈厚度變化約束，和梁厚非頸縮約束等。ADAO 概要試載法模式下的各種分析方法齊全·三向調(diào)整法·三向調(diào)整2M法·四向調(diào)整法·五向調(diào)整法 全調(diào)整法靜動力、非線性分析功能齊備·常規(guī)靜力分析·常規(guī)靜力分析 + 擬靜力法地震應(yīng)力分析響應(yīng)譜法地震應(yīng)力分析分期澆筑、分期封拱、分期蓄水條件下的全過程應(yīng)力分析 靜力非線性分析（含超

6、載條件下的非線性全過程分析）拱型曲線庫完備·單心、雙心、三心等厚、變厚圓拱圈·拋物線拱圈·對數(shù)螺旋線拱圈·懸鏈線拱圈·橢圓拱圈新型的混合線型拱圈（圓錐曲線族、對數(shù)螺旋線和懸鏈線的混合形式）優(yōu)化方法先進有效 ·高效的約束變尺度法 ·一維搜索的監(jiān)控技術(shù) ·約束條件全面合理 用可性域擴展技術(shù)和智能選點方法處理失效的迭代過程體形優(yōu)化可用于棱形河谷，也可適用于非棱形河谷壩頂開口條件下的應(yīng)力分析最大網(wǎng)格密度：十拱二十三梁(根據(jù)用戶需要可以增加到十五拱以上)可考慮拱梁之間泊桑比效應(yīng)的影響可考慮壩體揚壓力的影響能夠按照混凝土拱壩設(shè)

7、計規(guī)范（1985規(guī)范、2003規(guī)范）所推薦的公式計算溫度荷載可以對壩體和基礎(chǔ)的不同區(qū)域指定不同的材料性質(zhì)輸入數(shù)據(jù)量少，壩基的Vogt系數(shù)等均由軟件自動計算便利的后處理功能·分析結(jié)果圖形化、漢化、表格化·可顯示并繪制結(jié)構(gòu)圖、主應(yīng)力圖、等應(yīng)力線圖等可輸出詳盡的施工放樣點坐標適用機型及操作系統(tǒng)：一般微機，Windows XP、Win 7等操作系統(tǒng)。§2 ADAO 輸入數(shù)據(jù)與軟件使用的總體說明ADAO 在運行時由對話框的選項或輸入數(shù)據(jù)，控制、選擇軟件的執(zhí)行功能，既可用于拱壩應(yīng)力分析，也可用于拱壩優(yōu)化設(shè)計，以及計算機輔助下的手工體形調(diào)整。ADAO推出了兩種不同形式的版本，其

8、一是一次性轉(zhuǎn)讓版本，用戶需以相對較高的價格才能獲得該版本的使用權(quán)，而今后在使用過程中則不再受到限制；其二是付費使用版本，用戶可用相當?shù)偷膬r格獲得該版本的使用權(quán)，而相應(yīng)地，在今后的使用過程中則會受到一定的限制，即所應(yīng)用的每一個拱壩工程均需向軟件研制者通報，索取相應(yīng)的使用口令，并交納軟件使用費。在運行軟件的拱壩應(yīng)力分析功能時，需要讀入一個數(shù)據(jù)文件，用于描述拱壩體形、材料特性、荷載條件和計算要求等。該文件的文件名由用戶任取，而文件的擴展名則由軟件系統(tǒng)規(guī)定為.CAS。在運行軟件的拱壩優(yōu)化功能時，也需要以同樣的格式讀入.CAS文件，其中所描述的體形為優(yōu)化的初始體形；另外還需讀入一個文件名與.CAS相同、

9、規(guī)定擴展名為.OPT的文件，用于選定優(yōu)化的體形模式、約束指標和壩肩地形條件等。 系統(tǒng)提供了EXAMPLE.CAS和EXAMPLE.OPT兩個數(shù)據(jù)文件，供用戶填寫.CAS和.OPT文件時參考。程序系統(tǒng)的應(yīng)力分析結(jié)果存放于.STS文件中，應(yīng)力等圖形的AutoCAD 接口文件存放于.DXF文件中，優(yōu)化方案新體形的設(shè)計變量存放于.VAR文件中，與優(yōu)化體形方案相應(yīng)的.CAS文件以及優(yōu)化體形的軸線位置存放于.NEW文件中，優(yōu)化的迭代過程存放于.ITR文件中，輸入數(shù)據(jù)的復(fù)核檢查文件存放于.CHK文件中。這些輸出文件的文件名均與輸入數(shù)據(jù)文件名相同，擴展名由軟件系統(tǒng)取定。對于付費使用的版本，系統(tǒng)會自動地將用戶所

10、使用過的口令記錄于文件ADAO.PWD中，以確保用戶對每個應(yīng)用工程僅需回答一次使用口令。在.CAS和.OPT數(shù)據(jù)文件中，程序系統(tǒng)規(guī)定凡是第一列為的行均被視為注釋行，在數(shù)據(jù)輸入時被略去。用戶在使用程序系統(tǒng)之前，必須先根據(jù)工程條件準備好.CAS文件（用于優(yōu)化時還須.OPT文件）。 ADCAS ADOPT各種數(shù)據(jù)文件的含義總結(jié)如下： .CAS應(yīng)力分析的輸入文件 .STB壩肩穩(wěn)定分析的輸入文件 .OPT優(yōu)化的附加輸入文件 .STS應(yīng)力分析結(jié)果文件 #分層小塊體法壩肩穩(wěn)定分析_左岸.TXT分層小塊體法左壩肩穩(wěn)定分析成果 #分層小塊體法壩肩穩(wěn)定分析_左岸.TXT分層小塊體法右壩肩穩(wěn)定分析成果 #放樣坐標.

11、XYZ壩體（橫縫）施工放樣坐標 .DXF應(yīng)力等圖形的AutoCAD接口文件 .VAR優(yōu)化體形設(shè)計變量文件 #優(yōu)化.CAS相應(yīng)于優(yōu)化體形方案的.CAS文件 .ITR優(yōu)化迭代過程文件 .ECH輸入數(shù)據(jù)的復(fù)核檢查文件 （以上文件均為文本文件） ADAO.PWD記錄已被系統(tǒng)接受的用戶使用口令（僅限于付費使用的用戶）程序系統(tǒng)規(guī)定的坐標系如下：整體坐標系的X軸沿水平面指向右岸，Y軸鉛直向下，Z軸沿水平面指向下游。應(yīng)力分析的輸入輸出數(shù)據(jù)所取用的整體坐標系以拱冠梁剖面作為其OYZ坐標平面。因OXYZ坐標系隨壩軸線的變動而變動，故在優(yōu)化中另取坐標系O'X'Y'Z'，O'X

12、'Y'Z'各坐標軸的基本朝向同上，此坐標系用于描述壩肩地形和確定壩體位置，應(yīng)力分析的輸出結(jié)果數(shù)據(jù)大多由局部坐標系oxyz所描述，x 軸沿壩體局部點上的拱圈中心線切向指向右岸，y軸鉛直向下，z軸沿壩體局部點上的拱圈中心線法向指向下游。軟件打開運行時，以十分醒目的方式，鄭重提醒用戶：軟件并不能替代設(shè)計人員的經(jīng)驗，軟件只能起到輔助的作用，使用者必須要有自己的設(shè)計經(jīng)驗和理性判斷：包括對設(shè)計規(guī)范的全面理解； 對設(shè)計參數(shù)的合理取值； 對壩基嵌深的恰當選擇； 對合理體型的正確把握，等等軟件開始運行時，請先在“文件”菜單中選擇工作目錄及文件名，然后在“功能選擇”菜單中選擇所需的功能：

13、“功能選擇”菜單的子菜單：“設(shè)計方案”、“優(yōu)化方案”分析子菜單的對話框： “體形優(yōu)化設(shè)計”子菜單的對話框：軟件數(shù)據(jù)輸入的對話框如下，對話框具有動態(tài)幫助的功能。對話框中的“輸入項”代表一組輸入變量。在輸入時動態(tài)地顯示輸入項及輸入變量的有關(guān)說明及建議值等。對話框中還有“本頁輸入：詳盡簡化”或“本頁輸入：簡化詳盡”的按鈕，可以在“簡化輸入”與“詳盡輸入”之間進行切換。在“簡化輸入”情況下，軟件自動地給出某些建議值，同時相應(yīng)的輸入框被置為灰色。軟件在運行應(yīng)力分析功能時，將首先彈出對話框提問輸出量的級別（建議值為1）。輸出量的級別的含義如下：=1（希望輸出簡略時的選擇）。此時屏幕上僅有少量輸出信息，輸出

14、文件.STS的內(nèi)容比較簡潔，僅給出壩體集合信息及主應(yīng)力成果；=2（希望輸出較詳細時的選擇）。此時屏幕上僅有少量輸出信息，輸出文件.STS中的內(nèi)容齊全，包括壩體幾何信息、壩面主應(yīng)力、壩面拱梁應(yīng)力、結(jié)點溫度荷載、拱梁內(nèi)力、位移、拱梁分載等；=3（希望輸出詳盡圖形或作輸入數(shù)據(jù)檢查時的選擇）： 輸出文件.STS中的內(nèi)容齊全，屏幕上可顯示壩體剖面圖、應(yīng)力圖和位移圖等，并可形成AutoCAD的圖形接口文件.DXF， 系統(tǒng)會有若干提問以控制或拷貝圖形；=4（輸入數(shù)據(jù)檢查時的選擇）： 有時輸入數(shù)據(jù)出錯導(dǎo)致軟件運行中斷而未能發(fā)現(xiàn)錯在何處，此選擇可以顯示系統(tǒng)的一些計算過程，可幫助用戶找到錯誤之所在，以及供研制者調(diào)

15、試程序時使用，系統(tǒng)將會有若干次暫停，以便使用者有足夠的時間觀看屏幕上的內(nèi)容。 對于體形優(yōu)化和計算機輔助下的手工體形調(diào)整，系統(tǒng)不提問輸出量的級別而自動取為1。在完成了上述的交互輸入之后，對于付費使用的版本，系統(tǒng)將從輸入數(shù)據(jù)中抽取工程的特征參數(shù)，將它與文件ADAO.PWD中已有的口令所對應(yīng)的特征參數(shù)進行匹配。若不能匹配，則系統(tǒng)向屏幕輸出該工程的特征參數(shù)，在這種情況下，用戶需要向系統(tǒng)研制者通報這些特征參數(shù)，并索取相應(yīng)的使用口令以回答系統(tǒng)的提問，否則系統(tǒng)將無法正常運行。作應(yīng)力分析時，壩面上最大最小主應(yīng)力結(jié)果的摘要將顯示于屏幕上，其中封拱階段0代表第一次封拱時的初始狀態(tài)；方括號中的U代表最大主應(yīng)力出現(xiàn)在

16、上游壩面，D代表最大主應(yīng)力出現(xiàn)在下游壩面，´R代表最大主應(yīng)力出現(xiàn)在第´層拱圈，拱圈序號以頂拱為1向下編排，´C代表最大主應(yīng)力出現(xiàn)在第´條梁，梁的序號以拱冠梁為0，左岸側(cè)為負、右岸側(cè)為正依次編排。作體形優(yōu)化時，在開始時將出現(xiàn)如下的三個對話框，給出優(yōu)化初始方案的設(shè)計變量值，并允許對這些設(shè)計變量值進行變更，其中選擇框“”是否選上，代表相應(yīng)的項是作為設(shè)計變量還是作為設(shè)計參數(shù)（設(shè)計參數(shù)在優(yōu)化過程中取為定值）。這些設(shè)計變量或設(shè)計參數(shù)決定了沿高程作線性、二次或三次變化的體型參數(shù)。必要時，可改選B樣條來擬合各高程上的設(shè)計變量或設(shè)計參數(shù)，此時，沿高程所選取的設(shè)計變量或設(shè)計

17、參數(shù)的個數(shù)超過4個。 下圖為優(yōu)化迭代時屏幕顯示的界面，其中“當前迭代超限應(yīng)力約束概要”中給出超限應(yīng)力的位置及大?。旱谝粋€數(shù)代表工況號（0代表自重應(yīng)力）；“U”、“D”和“I”分別代表“上游壩面”、“下游壩面”和“內(nèi)結(jié)點”（即非基礎(chǔ)結(jié)點），“”所在行給出獨立壩段抗傾覆的安全系數(shù)；第二個數(shù)代表梁號；第三個數(shù)代表拱號；第四個數(shù)代表應(yīng)力值。 屏幕右上方給出迭代序列的概要，其中最緊約束值代表在當前迭代點上違反最嚴重的約束值，且這些約束值按約束的最大最小允許值作歸一化。在“窗口”菜單中，提供了“約束向量”和“分析優(yōu)化模塊”兩種窗口可供切換，下圖所示的是“分析優(yōu)化模塊”窗口。在“約束向量”窗口中給出了當前排

18、序靠前的一些約束值及相應(yīng)的約束名稱與位置（約束名稱后面的數(shù)字，2位數(shù)時表示拱號，3位數(shù)時表示結(jié)點號，結(jié)點號從左岸起自上而下、自左而右依次編排）。約束向量的次序除了第一個固定為“壩體方量約束”外，其余是根據(jù)初始方案的約束違反程度排列的，迭代過程中依據(jù)一定的準則對約束向量重新排序。§3應(yīng)力分析輸入數(shù)據(jù)文件.CAS填寫說明§3.1標題行本行的第1至第80列被讀入作為該計算項目的標題，中西文均可。 分析結(jié)果的報告文件中將包含此標題，以利于識別。§3.2主控行 主控行中的各主控參數(shù)將控制著程序的運行功能和后續(xù)輸入數(shù)據(jù)項的取舍?！緮?shù)據(jù)格式】 主控行中包含14個整數(shù)： NARC

19、H，NCANTI，MODEL，IAD，ITH，NVIRT，ITEM，IPSN，IWP，IDFBL，IUNIT，INON，IDYN，IOPT 格式說明：自由格式。即規(guī)定本輸入項可用一行或一行以上的數(shù)據(jù)輸入，同一行各數(shù)據(jù)之間可用逗號或空格作為其分隔符?！緟?shù)說明】1、 NARCH： ·分析計算中所選用的拱梁網(wǎng)格的拱圈數(shù)目（不含拱冠梁底部 高程上的拱圈），15。2、NCANTI： ·可以填1、3、5或7，整數(shù)。建議值：3。· =1、3、5或7時，各邊梁是從各條拱的拱端向上剖切而來的，其拱梁網(wǎng)格的懸臂梁數(shù)目為2*(NARCH-1)+NCANTI。· =1時規(guī)定在

20、河床上只設(shè)置一條梁，即拱冠梁。· =3、5或7時，規(guī)定在河床上設(shè)置3、5或7條梁，中間一條為拱冠梁。3、MODEL： ·可填15，用以選擇分析方法。 =1 三向調(diào)整法。 =2 三向調(diào)整2M法。 =3 四向調(diào)整法。 =4 五向調(diào)整法。 =5 全調(diào)整法。· 建議值為5。4、IAD： ·可填-27，用以選擇拱圈線型。 =1用上下游面圓弧描述的單心等厚圓拱圈。 =2用上下游面圓弧描述的五心變厚圓拱圈。 =1用中心線圓弧描述的單心等厚圓拱圈。 =2用中心線圓弧描述的五心變厚圓拱圈。 =3用中心線描述的拋物線型拱圈。 =4用中心線描述的對數(shù)螺旋線型拱圈。 =5用中心

21、線描述的懸鏈線型拱圈。 =6用中心線描述的橢圓線型拱圈。 =7用中心線描述的混合線型拱圈。5、ITH： ·可填14，1114，用以選擇拱圈厚度變化規(guī)律。僅當IAD3時有效。           （ITH=1114選項可使岸坡不光滑時的拱厚變化更為光滑平順）=1用公式Ti=Tc+(Ta-Tc)*(1-cosi)/(1-cosa)計算半中心角i處的拱厚，其中Tc為拱冠梁處的拱厚，Ta為拱端的拱厚，a為拱端的半中心角。 =2用公式Ti=Tc+(Ta-Tc)(Si/Sa)1.75計算中心線弧長

22、為Si（從拱冠梁起算）處的拱厚，其中Sa為拱端處的中心線弧長（從拱冠梁起算），其余同上。 =3用公式Ti=Tc+(Ta-Tc)(i/a)Tindex計算拱厚，指數(shù)Tindex在拱圈參數(shù)描述行中提供。 =4用公式Ti=Tc+(Ta-Tc)(Si/Sa)Tindex計算拱厚，指數(shù)Tindex在拱圈參數(shù)描述行中提供。        =11用公式Ti=Tc+(Te-Tc)*(1-cosi)/(1-cose)計算半中心角i處的拱厚，其中Tc為拱冠梁處的拱厚，Te為“似拱端”的拱厚，e為“似拱端”的半中心角，其中“似拱端”非真

23、正之拱端也， “似拱端”的位置由“似拱端”半中心角e確定，e由頂拱和底拱的拱端半中心角按高程線性內(nèi)插而得；        =12用公式Ti=Tc+(Te-Tc)(Si/Se)*1.75計算中心線弧長為Si（從拱冠梁起算）處的拱厚，其中Se為“似拱端”處的中心線弧長（從拱冠梁起算），其余參考ITH=11的說明；        =13 用公式Ti=Tc+(Te-Tc)( i/e)*Tindex計算拱厚，指數(shù)Tindex在拱圈參數(shù)描

24、述行中提供，其余參考ITH=11的說明；        =14 用公式Ti=Tc+(Te-Tc)(Si/Se)*Tindex計算拱厚，指數(shù)Tindex在拱圈參數(shù)描述行中提供，其余參考ITH=11的說明；        =21用公式Ti=Tc+(Te-Tc)*(1-cosi)/(1-cose)計算半中心角i處的拱厚，其中Tc為拱冠梁處的拱厚，Te為“似拱端”的拱厚，e為“似拱端”的半中心角，其中“似拱端”非真正之拱端也， “似拱

25、端”的位置由“似拱端”半中心角e確定，e由頂拱45度 和底拱20度按高程線性內(nèi)插而得；        =22用公式Ti=Tc+(Te-Tc)(Si/Se)*1.75計算中心線弧長為Si（從拱冠梁起算）處的拱厚，其中Se為“似拱端”處的中心線弧長（從拱冠梁起算），其余參考ITH=21的說明；        =23 用公式Ti=Tc+(Te-Tc)(i/e)*Tindex計算拱厚，指數(shù)Tindex在拱圈參數(shù)描述行中提供，其余參考ITH=21

26、的說明；        =24 用公式Ti=Tc+(Te-Tc)(Si/Se)*Tindex計算拱厚，指數(shù)Tindex在拱圈參數(shù)描述行中提供，其余參考ITH=21的說明；6、NVIRT： ·虛結(jié)點數(shù)，用于描述壩頂開口。 本程序系統(tǒng)用虛拱單元和虛梁單元（即剛度為零的拱、 梁單元）來模擬壩頂開口。 設(shè)置虛拱單元和虛梁單元實質(zhì)上使得拱與梁在同虛拱與虛梁單元相連結(jié)的地方被切斷。虛梁單元的長度應(yīng)同開口的高度相同，虛拱單元的長度也宜盡量同開口的切向長度相同（如圖1所示）。虛拱與虛梁單元相交叉的點稱之為虛結(jié)點，如果用拱

27、號（以頂拱為1號拱，向下順序編號）和梁號（以拱冠梁為0號梁，以向左岸方向遞減、向右岸方向遞增的順序編號）兩個數(shù)來表示一個結(jié)點，則圖1中有3 個虛結(jié)點，可分別表示為（1，-1）、（1，0）、（1，1）。從圖中可以看出， 每個與虛結(jié)點相連接的拱單元和梁單元就是虛拱和虛梁單元。 本程序系統(tǒng)通過指定虛結(jié)點便可以方便地描述壩頂開口。在此主控行中讀入虛結(jié)點數(shù)NVIRT，虛結(jié)點的拱梁號在后續(xù)的行片中讀入。 ·建議值為0，表示沒有或不考慮壩體開口。 梁號：-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8拱 號 1 ： 2 3 4 5 （左岸） （右岸） 6 7 8

28、圖1 壩頂與壩身開口示意圖7、ITEM： ·選擇溫度荷載的計算方法。 =1按混凝土拱壩設(shè)計規(guī)范（1985年版）中的公式計算，有關(guān)參數(shù)在后續(xù)的數(shù)據(jù)項中讀入。 =2 按混凝土拱壩設(shè)計規(guī)范（2003年版）中的公式計算，有關(guān)參數(shù)在后續(xù)的數(shù)據(jù)項中讀入，其中壩體上下游水溫按規(guī)范建議的公式由氣溫資料自動推求； =-2 按混凝土拱壩設(shè)計規(guī)范（2003年版）中的公式計算，有關(guān)參數(shù)在后續(xù)的數(shù)據(jù)項中讀入，其中壩體上下游表面水溫由用戶輸入，水溫沿水深的變化規(guī)律按規(guī)范建議的公式自動推求； =3按經(jīng)驗公式±47/(T+3.39)計算，其中各期封拱的工況一、二取負值，工況三、四取正值，為壩體厚度。 =4

29、按經(jīng)驗公式±57.57/(T+2.44)計算，其中各期封拱的工況一、二 取負值，工況三、四取正值。=5 不考慮溫度荷載。 =6 輸入各拱圈高程上的溫度荷載Tm和Td，在§1.15里輸入。其中TmCLOS作為各拱圈高程的平均溫升荷載，TdCLOS作為各拱圈高程的線性溫差荷載。各期封拱條件下的第三、第四工況的溫度荷載取-TmCLOS和-TdCLOS。· 建議值為2或1。8、IPSN： ·選擇是否考慮拱梁之間泊桑比效應(yīng)的影響。 =1 考慮。 =2 不考慮。· 建議值為2。9、IWP： ·選擇是否考慮壩體揚壓力影響。 =1 考慮。 =2 不考

30、慮。· 建議值為2。10、IDFBL： ·選擇基礎(chǔ)結(jié)點分載的取用方式。 =1頂拱基礎(chǔ)結(jié)點分載取用沿拱向的相鄰結(jié)點分載，其余結(jié)點分載取用沿梁向的相鄰結(jié)點分載。 =2頂拱基礎(chǔ)結(jié)點分載取用沿拱向的相鄰結(jié)點分載，其余結(jié)點分載取用沿梁向的兩相鄰結(jié)點分載之線性外延值。 =3基礎(chǔ)結(jié)點分載取用拱向兩相鄰結(jié)點分載之線性外延值與梁向兩相鄰結(jié)點分載之線性外延值的平均值。· 建議值為1。11、IUNIT: ·選擇輸入數(shù)據(jù)的單位制。 =1選用國際慣用單位制，如力(重量)、長度、角度、應(yīng)力(彈模、變模)、 溫度、時間分別以千牛頓、米、度、MPa、攝氏度、秒為單位，其中導(dǎo)溫系數(shù)以米2

31、月為單位。 =2選用工程單位制，如力(重量)、長度、角度、應(yīng)力(彈模)、 溫度、時間分別以噸、米、度、噸/米2、攝氏度、秒為單位，其中導(dǎo)溫系數(shù)以米2月為單位。其中應(yīng)力輸出單位用MPa。· 建議值為2。12、INON ·選擇線性或非線性分析。 =0線性分析。 =1 非線性分析（無初始缺陷）。 =2 非線性分析（針對壩體有已知裂縫的已建拱壩）。· 建議值為0。13、IDYN ·選擇動力或靜力分析。 =0 靜力分析（包括擬靜力法地震應(yīng)力分析）。 =1 響應(yīng)譜法動力分析。 =2 時間歷程法動力分析（時間歷程法動力分析功能暫缺）。 ·建議值為0。14、I

32、OPT ·選擇應(yīng)力分析或體形優(yōu)化。 =0 應(yīng)力分析。 =1 體形優(yōu)化。 =2 計算機輔助下的手工體形調(diào)整。 =3 演示優(yōu)化過程。 ·建議值為0。15、ISHAPE ·特殊體型描述。 =0 一般體型。 =1或3 第一至第二層拱圈之間上游面直立。 =2或3 第NARCH至第NARCH+1層拱圈作為基礎(chǔ)墊層，墊層的上下游面直立，墊層體形尺寸由最下層拱圈決定。 =100 非直立拱冠剖面的拱壩體型（該功能目前版本被取消）。 >100 非直立拱冠剖面的拱壩體型（該功能目前版本被取消）。101、102、103分別對應(yīng)上述的1、2、3。 ·建議值為0。§

33、3.3 分析計算中所用拱梁網(wǎng)格的拱圈高程行。本輸入行根據(jù)控制參數(shù)NARCH， 依次讀入從頂拱開始直到拱冠梁底部高程的共（NARCH+1）個拱圈的高程值，單位m。在拱壩分析中以這些指定高程劃分拱梁網(wǎng)格。這些高程可以與“拱圈參數(shù)描述行”所取的拱圈高程不同。參見§1.10中的說明?！緮?shù)據(jù)格式】輸入實數(shù)：（HIGHT(I),I=1NARCH+1）。 格式說明：自由格式。即規(guī)定本輸入項讀入NARCH+1個實數(shù)， 可用一行或一行以上的數(shù)據(jù)輸入，同一行各數(shù)據(jù)之間可用逗號或空格作為其分隔符。§3.4 虛結(jié)點位置描述行 當控制參數(shù)NVIRT=0時免去本批參數(shù)行的輸入。NVIRT0時，從本批數(shù)

34、據(jù)讀入NVIRT個虛結(jié)點的描述數(shù)據(jù)。 每個虛結(jié)點用該點所在的拱號和梁號兩個數(shù)來表示。虛結(jié)點描述的順序不限?！緮?shù)據(jù)格式】輸入整數(shù)：（NRVIRT(I),NCVIRT(I),I=1NVIRT），即輸入順序為：虛結(jié)點 1拱號，虛結(jié)點1梁號，虛結(jié)點2拱號，虛結(jié)點2梁號，。 格式說明：自由格式。即規(guī)定本輸入項讀入2*NVIRT個整數(shù)， 可用一行或一行以上的數(shù)據(jù)輸入，同一行各數(shù)據(jù)之間可用逗號或空格作為其分隔符。參見圖1及其文字說明。§3.5 基巖材料性質(zhì)描述主參數(shù)行 本輸入行用于提供河床及左右岸一定范圍內(nèi)的基巖材料性質(zhì)。【數(shù)據(jù)格式】輸入兩個實數(shù)、兩個整數(shù)：RE，RMU，NLFT，NRGT。 格式

35、說明：自由格式。即規(guī)定本輸入項讀入2個實數(shù)和2個整數(shù)，可用一行或一行以上的數(shù)據(jù)輸入，同一行的各數(shù)據(jù)之間可用逗號或空格作為其分隔符?！緟?shù)說明】 RE 河床及左右岸一定范圍內(nèi)的基巖變形模量，單位MPa（IUNIT=1）或Tm2（IUNIT=2）。 RMU河床及左右岸一定范圍內(nèi)的基巖泊桑比。 NLFT基巖材料性質(zhì)與河床處材料性質(zhì)（RE，RMU）不同的左岸壩基分區(qū)數(shù)，建議值為0，NLFT=0表示整個左岸壩基材性與河床處相同。 NRGT基巖材料性質(zhì)與河床處材料性質(zhì)（RE，RMU）不同的右岸壩基分區(qū)數(shù)，建議值為0，NRGT=0表示整個右岸壩基材性與河床處相同。§3.6 基巖材料性質(zhì)描述附加參數(shù)

36、行 當(NLFT+NRGT)=0時免去本批參數(shù)行的輸入。 本批數(shù)據(jù)給出非均一的壩基材料特性的描述?！緮?shù)據(jù)格式】 本批數(shù)據(jù)共(NLFT+NRGT)組，每組輸入三個實數(shù)：HABUT(I) ， ABUTRE( I) ，ABUTRMU(I)； 格式說明：自由格式。即規(guī)定本輸入項分為(NLFT+NRGT)組，每組讀入3個實數(shù)，每組數(shù)據(jù)需另起一行并可用一行或一行以上的數(shù)據(jù)輸入，同一行各數(shù)據(jù)之間可用逗號或空格作為其分隔符?！緟?shù)說明】 HABUT 表示高程。 ABUTRE、ABUTRMU 表示相應(yīng)的變形模量和泊桑比。 其中：前NLFT行按高程從高向低排列，表示各相應(yīng)高程以上部分的左岸基巖材性；后NRGT行也

37、按高程從高向低排列，表示各相應(yīng)高程以上部分的右岸基巖材性。【例】如果基巖材性主參數(shù)行是：# RE RMU NLFT NRGT，0.2， 0， 2基巖材性副參數(shù)行是：# HABUT ABUTRE ABUTRMU 200, , 0.3 150, , 0.2則它們表示： 左岸、河床及右岸150高程以下的壩基變形模量為，泊桑比為0.2； 右岸150200高程之間的壩基變形模量為，泊桑比為0.2； 右岸200高程以上的壩基變形模量為，泊桑比為0.3。§3.7 壩體材料性質(zhì)描述主參數(shù)行 本批輸入項用于提供壩體主體部分的材料性質(zhì)，包括線性特性描述行和非線性特性描述行。 系統(tǒng)假定壩體彈模等材性沿水平

38、徑向是相同的。當壩體沿水平徑向材性不同時可按等效彈模等提供給程序。系統(tǒng)允許沿壩面分區(qū)以指定不同的材性。壩體材料性質(zhì)描述主參數(shù)行常規(guī)特性部分【數(shù)據(jù)格式】線性特性描述行由六個實數(shù)和三個整數(shù)組成：CE，CMU，RO，ALFAT， a，ALFAWP，NDIFC，NDIFCAE，NDIFCBE； 格式說明：自由格式。即規(guī)定本輸入項讀入6個實數(shù)和3個整數(shù)，可用一行或一行以上的數(shù)據(jù)輸入，同一行各數(shù)據(jù)之間可用逗號或空格作為其分隔符?！緟?shù)說明】 CE 壩體彈模，單位MPa（IUNIT=1）或Tm2（IUNIT=2）。 CMU壩體泊桑比系數(shù)。 RO 壩體容重，單位kNm3（IUNIT=1）或Tm3（IUNIT=

39、2）。 ALFAT壩體熱線脹系數(shù)，單位1/。 a 壩體導(dǎo)溫系數(shù)，單位m2月。參考值3。 ALFAWP壩體揚壓力折減系數(shù)（壩體徑向揚壓力分布圖上折點處的揚壓力定義為WP=H2+ALFAWP*(H1-H2)，其中H1為上游水頭，H2為下游水 頭。揚壓力折點位置由“壩體揚壓力徑向分布折點位置描述行”描述） NDIFC壩體材料分區(qū)控制參數(shù)。 0 時表示不分區(qū)。 0時表示除了本數(shù)據(jù)行所描述的壩體主體部分的材性之外，其它壩體分區(qū)還具有NDIFC種特殊的材性。 NDIFCAE 屬于特殊材性分區(qū)的拱單元的描述行數(shù)，參見“壩體材料性質(zhì)描述附加參數(shù)行”的說明。 NDIFCBE 屬于特殊材性分區(qū)的梁單元的描述行數(shù)，

40、參見“壩體材料性質(zhì)描述附加參數(shù)行”的說明。 ·建議值為0。壩體材料性質(zhì)描述主參數(shù)行非線性特性部分 當控制參數(shù)INON=0時免去非線性特性描述行的輸入。【數(shù)據(jù)格式】 INON0時，非線性特性描述行由十個實數(shù)組成：FT0，F(xiàn)T，CKI，F(xiàn)C，F(xiàn)U，EC，EU，F(xiàn)_CRACK，H_DAMAGE，V_DAMAGE。 格式說明：自由格式。即規(guī)定本輸入項讀入10個實數(shù)， 可用一行或一行以上的數(shù)據(jù)輸入，同一行各數(shù)據(jù)之間可用逗號或空格作為其分隔符?！緟?shù)說明】 FT0壩面混凝土產(chǎn)生初裂的主拉應(yīng)力值，單位MPa（IUNIT =1）或Tm2（IUNIT=2）。 FT混凝土單軸受力狀態(tài)下的極限抗拉強度，單

41、位同上。 CKI混凝土斷裂強度因子，單位MPa·m1/2（IUNIT=1）或Tm2·m1/2（IUNIT=2）。 FC混凝土單軸受力狀態(tài)下的極限抗壓強度，單位MPa（IUNIT=1）或 Tm2（IUNIT=2）。 FU混凝土單軸受力狀態(tài)下壓碎時的強度，單位同上。 EC混凝土單軸受力狀態(tài)下，對應(yīng)于極限抗壓強度時的應(yīng)變值。 EU混凝土單軸受力狀態(tài)下壓碎時的應(yīng)變值。 F_CRACK開裂面的抗滑摩擦系數(shù)。 H_DAMAGE水平施工層面的抗拉強度折減系數(shù)。 V_DAMAGE徑向豎直施工層面（橫縫）的抗拉強度折減系數(shù)。【特別說明】 本輸入項的應(yīng)力強度和應(yīng)變指標值不論拉、壓均以正值輸入。

42、§3.8 壩體材料性質(zhì)描述附加參數(shù)行 當NDIFC=0或(NDIFCAE+NDIFCBE)=0時免去本批參數(shù)行的輸入。 本批數(shù)據(jù)用于描述近基巖處等各壩體特殊分區(qū)的材性以及分區(qū)的范圍，由常規(guī)材性、非線性材性（當INON0即非線性分析時）和分區(qū)范圍描述三部分組成。 前兩部分需NDIFC組，用于描述NDIFC組特殊材料的材性，依輸入的順序編為材料特性第二組、第三組（“壩體材料性質(zhì)描述主參數(shù)行”中輸入的材性編為第一組），每組一行：“壩體材料性質(zhì)描述附加參數(shù)行常規(guī)特性部分”（當INON=0時）或兩行：“壩體材料性質(zhì)描述附加參數(shù)行常規(guī)特性部分”和“壩體材料性質(zhì)描述附加參數(shù)行非線性特性部分”（當I

43、NON 0 時）； 后一部分需 ( NDIFCAE+NDIFCBE)行，用于描述各材料分區(qū)的范圍。壩體材料性質(zhì)描述附加參數(shù)行常規(guī)特性部分【數(shù)據(jù)格式】本行輸入2個實數(shù)：CE，CMU。 格式說明：自由格式。即規(guī)定本輸入項讀入2個實數(shù)， 可用一行或一行以上的數(shù)據(jù)輸入，同一行各數(shù)據(jù)之間可用逗號或空格作為其分隔符?！緟?shù)說明】 參數(shù)意義參見“壩體材料性質(zhì)描述主參數(shù)行”說明。壩體材料性質(zhì)描述附加參數(shù)行非線性特性部分 當INON=0時免去本參數(shù)行的輸入?！緮?shù)據(jù)格式】當INON0時，本輸入項輸入七個實數(shù)：FT0，F(xiàn)T，CKI，F(xiàn)C，F(xiàn)U，EC，EU。格式說明：自由格式。即規(guī)定本輸入項讀入7個實數(shù)，可用一行或一

44、行以上的數(shù)據(jù)輸入，同一行各數(shù)據(jù)之間可用逗號或空格作為其分隔符。【參數(shù)說明】 參數(shù)意義參見“壩體材料性質(zhì)描述主參數(shù)行”說明。壩體材料性質(zhì)描述附加參數(shù)行特殊材料分區(qū)的拱梁單元描述【數(shù)據(jù)格式】 本批數(shù)據(jù)共有(NDIFCAE+NDIFCBE)行，前NDIFCAE行用于指定屬于特殊材料分區(qū)的拱單元，每行上有四個整數(shù)IAEB，IAEE，ICAE1，ICAE2；后NDIFCBE 行用于指定屬于特殊材料分區(qū)的梁單元，每行上有四個整數(shù)IBEB，IBEE，ICBE1，ICBE2。格式說明：自由格式。即規(guī)定本輸入項分(NDIFCAE+NDIFCBE)組讀入，每組4個整數(shù)，每組數(shù)據(jù)需另起一行并可用一行或一行以上的數(shù)據(jù)

45、輸入，同一行各數(shù)據(jù)之間可用逗號或空格作為其分隔符?！緟?shù)說明】 IAEB 某分區(qū)的起始拱單元號。 IAEE 某分區(qū)的終止拱單元號。 ICAE1 該分區(qū)的材性組號之一。 ICAE2 該分區(qū)的材性組號之二。 IBEB 某分區(qū)的起始梁單元號。 IBEE 某分區(qū)的終止梁單元號。 ICBE1 該分區(qū)的材性組號之一。 ICBE2 該分區(qū)的材性組號之二?！咎貏e說明】 拱單元的編號規(guī)則：拱單元從1#編起，在拱梁網(wǎng)格中按從上到下、從左岸到右岸的順序依次編號（拱冠梁底部高程上的拱圈不作為拱單元，不參加編號）； 梁單元的編號規(guī)則：梁單元從1#編起，在拱梁網(wǎng)格中按從上到下、從左岸到右岸的順序依次編號； 材性組號的編號

46、規(guī)則：“壩體材料性質(zhì)描述主參數(shù)行”中輸入的材性編為第一組，本節(jié)中輸入的材性依輸入的順序編為材料特性第二組、第三組。 前NDIFCAE行中的每一行表示：拱單元號為IAEBIAEE的拱單元， 其材料特性取分區(qū)材性組號ICAE1和ICAE2兩種材性的平均值（當該單元介于兩個分區(qū)之間時可照此取用），如果ICAE2=0，則僅取分區(qū)材性組號ICAE1的材性。系統(tǒng)允許將IAEB填為負值，并賦予特殊的含義：即規(guī)定其絕對值代表起始的拱單元號，此時該描述行所指定的是拱單元號IAEBIAEE之間的與基礎(chǔ)相連接的那部分拱單元。 類似地，后NDIFCBE行中的每一行表示：梁單元號為IBEBIBEE的梁單元， 其材料特性

47、取分區(qū)材性組號ICBE1和ICBE2兩種材性的平均值（當該單元介于兩個分區(qū)之間時可照此取用），如果ICBE2=0，則僅取分區(qū)材性組號ICBE1的材性。系統(tǒng)允許將IBEB填為負值，并賦予特殊的含義：即規(guī)定其絕對值代表起始的梁單元號，此時該描述行所指定的是梁單元號IBEBIBEE之間的與基礎(chǔ)相連接的那部分梁單元。 其它未指定分區(qū)材性組號的拱梁單元，均取用“壩體材料性質(zhì)描述主參數(shù)行”中所描述的材性，即第一組材性。§3.9 響應(yīng)譜法地震應(yīng)力分析所需的場地特性與地震強度參數(shù) 當控制參數(shù)IDYN = 0時免去本參數(shù)項的輸入。IDYN = 1時，本輸入項讀入的5個數(shù)為響應(yīng)譜法地震動力分析的有關(guān)參數(shù)

48、?！緮?shù)據(jù)格式】本行輸入5個實數(shù)：BETAM，DDTG，GKHz，GKHx，GKv。 格式說明：自由格式。即規(guī)定本輸入項有3個實數(shù)，可用一行或一行以上的數(shù)據(jù)輸入，同一行各數(shù)據(jù)之間可用逗號或空格作為其分隔符?！緟?shù)說明】BETAM設(shè)計地震響應(yīng)譜曲線的放大系數(shù)峰值max，一般取值2.252.5。取較大值時，相應(yīng)所求得的動應(yīng)力較大。DDTG設(shè)計地震響應(yīng)譜曲線的地基卓越周期Tg。一般取值0.2。GKHz順河向水平地震加速度系數(shù)（重力加速度的倍數(shù)）。GKHx橫河向水平地震加速度系數(shù)（重力加速度的倍數(shù)）。GKv豎向地震加速度系數(shù)（重力加速度的倍數(shù)）, 含遇合系數(shù)。§3.10 用于描述體形的拱圈層數(shù)

49、行 壩體體形是通過一層一層拱圈的參數(shù)來描述的。為了便于靈活地布置拱梁網(wǎng)格，本程序系統(tǒng)允許分析計算中所用拱梁網(wǎng)格的拱圈高程與描述壩體體形的拱圈高程不同，也允許兩者所取用的拱圈層數(shù)不同。在兩者拱圈高程、層數(shù)取用不同的情況下，前者的拱圈參數(shù)通過插值而得。 本行輸入用于描述體形的拱圈層數(shù)NARCH0。 當NARCH03時，分析計算中所用的拱圈參數(shù)通過二次插值而得； 當NARCH04時，分析計算中所用的拱圈參數(shù)通過三次插值而得； 當NARCH04時，分析計算中所用的拱圈參數(shù)通過三次B樣條插值而得。【數(shù)據(jù)格式】本行輸入一個整數(shù)：NARCH0。 格式說明：自由格式。即規(guī)定本輸入項有1個整數(shù)，占用一個輸入行。

50、【參數(shù)說明】 NARCH0 用于描述體形的拱圈層數(shù)。§3.11 拱圈參數(shù)描述行 本批數(shù)據(jù)輸入拱圈的參數(shù)，用于描述壩體的體形。每一層拱圈的參數(shù)為一組，共NARCH0組，各組的前后順序按高程從高到低排列。各組數(shù)據(jù)的內(nèi)容根據(jù)主控行所選定的拱圈線型按下述各相應(yīng)線型的要求填寫。§3.11.1 用上下游面圓弧描述的單心等厚圓拱圈參數(shù)行(IAD=-1)【數(shù)據(jù)格式】本輸入項分NARCH0組，每組輸入六個實數(shù)：HIGHT0，ZCROWNU，THICK， Rd ，PHIl，PHIr； 格式說明：自由格式。即規(guī)定本輸入項分NARCH0組讀入，每組6個實數(shù)， 每組數(shù)據(jù)需另起一行并可用一行或一行以上

51、的數(shù)據(jù)輸入，同一行各數(shù)據(jù)之間可用逗號或空格作為其分隔符?！緟?shù)說明】 HIGHT0 拱圈高程，單位m。 ZCROWNU 拱冠梁上游面的坐標（坐標正向指向下游），單位m。 THICK 圓拱圈厚度，單位m。 Rd 圓拱圈下游弧半徑，單位m。 PHIl 圓拱圈左岸拱端半中心角，單位°。 PHIr 圓拱圈右岸拱端半中心角，單位°。 其中，半中心角以拱冠梁剖面為零值，不論左右岸均以正值輸入。§3.11.2 用上下游面圓弧描述的五心變厚圓拱圈參數(shù)行(IAD=-2)【數(shù)據(jù)格式】本輸入項分NARCH0組，每組輸入十二個實數(shù)：HIGHT0，ZCROWNU，Rmd，Rmu ，Rld，

52、Rlu，Rrd，Rru，PHIl，PHIml，PHImr，PHIr。 格式說明：自由格式。即規(guī)定本輸入項分NARCH0組讀入，每組12個實數(shù)，每組數(shù)據(jù)需另起一行并可用一行或一行以上的數(shù)據(jù)輸入，同一行各數(shù)據(jù)之間可用逗號或空格作為其分隔符。【參數(shù)說明】 HIGHT0 拱圈高程，單位m。 ZCROWNU 拱冠梁上游面的坐標（坐標正向指向下游），單位m。 Rmd中間圓拱圈下游弧半徑，單位m。 Rmu中間圓拱圈上游弧半徑，單位m。 Rld左岸圓拱圈下游弧半徑，單位m。 Rlu左岸圓拱圈上游弧半徑，單位m。 Rrd右岸圓拱圈下游弧半徑，單位m。 Rru右岸圓拱圈上游弧半徑，單位m。 PHIl左岸圓拱圈上游弧拱端半中心角，單位°。 PHIml中間圓拱圈左岸側(cè)半中心角，單位°。 PHImr中間圓拱圈右岸側(cè)半中心角，單位°。 PHIr右岸圓拱圈上游弧拱端半中心角，單位°。 其中，半中心角以拱冠梁剖面為零值，不論左右岸均以正值輸入。§3.11.3 用中心線圓弧描述的單心等厚圓拱圈參數(shù)行(IAD=1)【數(shù)據(jù)格式】本輸入項分NARCH0組，每組輸入六個實數(shù)：HIG