1基于有限元法的觀音巖水電站重力

1、114km 干流河段為云南與 界河，再往上則全屬云南省；塘壩河口以下直至巖水電站壩址以上金沙江河道長 2703km，落差 4385m，河道平均坡降 1.62，控 510 月，主要受西南季風(fēng)控制，同時(shí)也受東南季風(fēng)影響，水汽充沛、降雨集中，為本流域位為 1126m，相應(yīng)死庫容為 16.89108m3，調(diào)節(jié)庫容為 正常蓄水位 20.72m3100km，屬峽谷型水庫。裝機(jī)規(guī)模為 5600MW=3000MW。 1.2.1 壩基各點(diǎn)應(yīng)力分布等。 材料力學(xué)法原理簡單，但公式計(jì)算較繁瑣，特別當(dāng)實(shí)際工程中計(jì)算以傳統(tǒng)材料力學(xué)法為基本理論的水利水電工程 PC1500設(shè)計(jì)1.2.2 0 1.2.3 0 1.2.3 觀

2、 面，該假定不符合實(shí)際，計(jì)算出來的抗滑系數(shù)有一定的安全儲備。20 50 年代，學(xué)者們 次1.3.3 面，該假定不符合實(shí)際，計(jì)算出來的抗滑系數(shù)有一定的安全儲備。20 50 年代，學(xué)者們 次1.3.3 5000 1940 SOLID45 、SOLID656 8 節(jié)點(diǎn)空間單元為例，推導(dǎo)了有限元法求解巖水電站重力壩 2章FLAC3D 巖水電站重力壩 2章FLAC3D （DDA）及流形元法（Manifold Method）的進(jìn)展，為不連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的發(fā)展做出了很大貢 （BEM（EFM有限元法（FEM）建筑物 等14 等14n面表示與節(jié)點(diǎn)n ， 式中，上標(biāo)指面 f 的相關(guān)變量值， 指i 速度分量的均值。若速

3、度呈線性變化，則 上標(biāo)指節(jié)點(diǎn) 在式（2-1）中，若 ： ， ， 式中：為介質(zhì)密度， ， 為介衡。引入節(jié)點(diǎn)虛速度（它在四面體中產(chǎn)生線性速度場和常應(yīng)變速率），則節(jié)點(diǎn)力 B （2- （2- （2- （2- 式中（n=1-4）為一線性函數(shù) 其中，、（n=1-4）為下述方程的解， 式中，是克羅內(nèi)克爾增量delta =00 = （2-4 4（2- = = 式中，是克羅內(nèi)克爾增量delta =00 = （2-4 4（2- = = E = 4 ( )用假想的節(jié)點(diǎn)質(zhì)量m代替上式中的質(zhì)量4m = = = 不平衡力定義為= + ij ii （2- 7 （2- 7 ， （2- 29 ，1，2，3， ， + 2.2.5

4、 （2-式中為阻尼力， = sign()，為阻尼系數(shù)，其默認(rèn)值0.8， ， 2.2.7FLAC3D（3-D Fast ysisCode） FLACV3.0以前的為DOS版本， 2.2.7FLAC3D（3-D Fast ysisCode） FLACV3.0以前的為DOS版本，V2.5版本（64KB計(jì)算規(guī)FLAC3D是一個(gè)三維有限差分程序，目前已V3.0版本。并且FLAC SLOPE 有了 Windows 界面。 FLAC FLAC3DFLAC2D 。采用了一個(gè)“顯示解”方案。因此，顯示解方案對非線性的應(yīng)力-性問題或模擬實(shí)際可能出現(xiàn)不穩(wěn)定問題時(shí)，F(xiàn)LAC3D 是最有效的工具。FLAC3D求解時(shí)間取

5、決于最長的自然周期和最短的自然周期之比。但某些問題對 個(gè)塑性模型 FLAC FLAC 相同。在邊界區(qū)域可以指定速度（位移） 水FLAC3D 做計(jì)算分析的一般步驟：與大多數(shù)程序采用數(shù)據(jù)輸入方式不同，F(xiàn)LAC3D 采FLAC3D FLAC3D 計(jì)算模型，必須進(jìn)行以下三個(gè)方面的工FLAC3D FLAC3D公司Cundall 彈性、Mohr-Coulomb Hoek-Brown和包括溫度分析、蠕變分析、動力分析和基于 C+編譯環(huán)境的自定義本構(gòu)模型模塊。 。FLAC3D FLAC3D 。FLAC3D FLAC3D 進(jìn)行簡單計(jì)算所需要的基 3 章 重力壩材料力學(xué)法應(yīng)力分析 3.1.2 巖水電站壩址以上金沙

6、江河道長 2703km，落差 4385m，河道平均坡降 1.62，控制流域面積約 26 萬 km2，多年平均流量 1880m3/s。金沙江流域?qū)俚湫偷募撅L(fēng)氣候區(qū)，每年 510 月，主要受西南季風(fēng)控制，同時(shí)也受東南季風(fēng)影響，水汽充沛、降雨集中，為本流域3.1.3 水容重：10 KN/m3；巖水電站壩址以上金沙江河道長 2703km，落差 4385m，河道平均坡降 1.62，控制流域面積約 26 萬 km2，多年平均流量 1880m3/s。金沙江流域?qū)俚湫偷募撅L(fēng)氣候區(qū)，每年 510 月，主要受西南季風(fēng)控制，同時(shí)也受東南季風(fēng)影響，水汽充沛、降雨集中，為本流域3.1.3 水容重：10 KN/m3；3.

7、1.4 3-2 3.1.5 20.72m35600MW=3000MW，參照DJ5180 見表 3-3 （一大（1）二大（2）三3.1.6 3-4 壩體材料容重：24KN/m3；壩基材料容重：26KN/m3；水容重：10 KN/m3；重力加速度：10m3/s 式中：p靜水壓強(qiáng)(KPa 3.1.6 3-4 壩體材料容重：24KN/m3；壩基材料容重：26KN/m3；水容重：10 KN/m3；重力加速度：10m3/s 式中：p靜水壓強(qiáng)(KPa 3.2.4 排系統(tǒng)，基底的揚(yáng)壓力見圖 3-2。123四小（1）五?。?）3.2.5 3.2.5 （3- 計(jì)算截面作用的總力矩， 3-5 水庫放空狀態(tài)壩體選取截

8、面應(yīng)力計(jì)算結(jié)果 123456789123456 3-5 水庫放空狀態(tài)壩體選取截面應(yīng)力計(jì)算結(jié)果 123456789123456789 3.5 4 章 重力壩 FLAC3D點(diǎn)，指向下游方向?yàn)?x 方向，豎直方向?yàn)?z 方向，以上為正，垂直剖面向里方向?yàn)?y方矢量相同，對同一點(diǎn)主矩相同，該面力只對近處應(yīng)力有顯著改變，遠(yuǎn)處所受影響可忽略不 23 化，形式變換，對稱性利用等方法。 由于 FLAC3D 建模的局限性，因此本設(shè)計(jì)采用 ANSYS FLAC3D 進(jìn)行計(jì)算分析。ANSYS 有限元模型建立可通過導(dǎo)入方式或直接建模方式，本次設(shè)計(jì)采用從AtuoCAD 導(dǎo)入的方式。在相關(guān)地質(zhì)資料圖紙的基礎(chǔ)上用 AtuoCAD 畫出平面模型，生成面域，然后倒入ANSYS 中即可。4.4 1234 3.5 4 章 重力壩 FLAC3D點(diǎn)，指向下游方向?yàn)?x 方向，豎直方向?yàn)?z 方向，以上為正，垂直剖面向里方向?yàn)?y方矢量相同，對同一點(diǎn)主矩相同，該面力只對近處應(yīng)力有顯著改變，遠(yuǎn)處所受影響可忽略不 23 化，形式變換，對稱性利用等方法。 由于 FLAC3D 建模的局限性，因此本設(shè)計(jì)采用 ANSYS FLAC3D 進(jìn)行計(jì)算分析。ANSYS 有限元模型建立可通過導(dǎo)入方式或直接建模方式，本次設(shè)計(jì)采用從AtuoCAD 導(dǎo)入的方式。在相關(guān)