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相似文献
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1.
简政  刘用暖  李九红 《水利学报》2002,33(11):0113-0118
本文根据桩侧土的剪切非线性性质,推导了桩-土三维等厚度接触单元的单元刚度矩阵,并以某工程实际的层状地基为例,研究讨论了在竖向荷载作用下桩长、桩端土层压缩模量及桩体弹性模量等因素对此等厚度接触单元工作性状的影响。结果表明,本文所采用的接触单元模型能够很好地模拟在竖向荷载作用下桩与桩侧土体之间滑移破坏的发展情况。  相似文献   

2.
为了反映接触单元对于挡墙结构的影响,在挡墙结构与地基之间设置接触单元。利用AYSYS软件模拟了某挡墙在拟定工况下的受力情况,重点对挡墙的应力、变形趋势及配筋结果进行分析。结果表明:考虑挡墙与地基之间的接触,能更真实地反映挡墙结构的受力及变形状态。  相似文献   

3.
桩—土三维等厚度接触单元模型及其工作性状   总被引:3,自引:0,他引:3  
简政  刘用暖等 《水利学报》2002,(11):113-118
本文根据桩侧土的剪切非线性性质,推导了桩-土三维等厚度接触单元的单元刚度矩阵,并以某工程实际的层状地基为例,研究讨论了在竖向荷载作用下桩长、桩端土层压缩模量及桩体弹性模量等因素对此等厚度接触单元工作性状的影响。结果表明,本文所采用的接触单元模型能够很好地模拟在竖向荷载作用下桩与桩侧土体之间滑移破坏的发展情况。  相似文献   

4.
构皮滩泄洪洞工作闸室三维有限元分析   总被引:1,自引:1,他引:0  
构皮滩泄洪洞工作闸室为大型洞室结构,支撑梁承受弧门水推力达81 000 kN,且受力情况复杂。采用ANSYS软件对闸室结构进行了三维有限元分析,重点对闸室后部似接触单元的弹性模量进行了敏感性计算,研究侧墙及支撑梁在承受弧门推力时的应力变形情况,并分析闸室在各种荷载作用下的应力变形情况。根据以上计算成果提出了闸室的配筋原则,可为同类工程提供参考。  相似文献   

5.
闸门伸缩式止水结构的有限元仿真分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
文章结合工程实例,利用超弹性材料单元和接触单元对闸门伸缩式止水在充压后的变形、接触和反力过程进行了计算分析,所获初步成果与原型试验比较吻合,说明利用大型结构分析软件(ANSYS5.6)专门提供的超弹性材料单元(Mooney—Rivlin)对闸门伸缩式止水结构进行有限元仿真分析具有一定的实用价值。  相似文献   

6.
堆石坝混凝土面板温度应力分析研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
薛继乐  王忠 《吉林水利》2005,(10):26-30
本文结合新疆吉林台面板堆石坝的设计方案,应用能模拟堆石体施工过程的有限元模型和计算方法,研究了寒冷地区的堆石坝混凝土面板在温度荷载作用下的应力分布规律.同时,通过在面板与垫层以及面板与趾板之间不设置接触单元和设置接触单元的两种计算方案的比较,探讨接触单元在混凝土面板温度应力有限元计算模型中的应用.计算研究表明,在冬天寒流侵袭时,面板中下部将出现大于混凝土抗拉强度的拉应力值;设置文中所述的接触单元是可行的,这样更能模拟面板的实际受力情况.  相似文献   

7.
土工结构数值模拟中土与结构接触问题一直是学者研究的热点。通过改变普通四边形单元等效线性黏弹性动力本构模型中的动剪模量和模量指数,提出一种改进薄层接触单元,其与普通四边形单元本构模型一致,物理意义更为明确,模型计算参数更易取得,更适于土与结构接触面的计算。对坝高为200 m的面板堆石坝面板与垫层之间设置改进的薄层接触单元、不加接触单元、采用无厚度的Goodman单元及改变薄层接触单元动力参数等多种工况时,面板的动力响应结果分析比较表明:面板与垫层之间设置改进的薄层接触单元时面板的动力响应介于不设接触单元和设无厚度的Goodman单元之间,合理选取薄层接触单元动力参数可以得到理想的结果。  相似文献   

8.
基于两类横缝接触模型的拱坝非线性动力响应研究   总被引:8,自引:4,他引:4  
龙渝川  周元德  张楚汉 《水利学报》2005,36(9):1094-1099
本文基于主、从接触面的接触边界方法,采用限制接触面切向滑移的弹簧单元,模拟切向完全约束的高拱坝横缝在地震动荷载作用下张开、闭合的非线性力学行为,并应用有限元隐式迭代方法求解结构的动力响应。为了适应拱坝计算,文中对基于接触边界的ABAQUS模型进行了功能扩展,包括引入弹簧单元约束切向滑移、嵌入有限元库水附加质量等。通过讨论接触边界与接触单元模型的有限单元格式,比较了两类接触模型的特点。分别采用该模型与基于接触单元法的ADAm88模型模拟某拱坝的动力响应,两者得到了基本一致的规律:结点位移与横缝开度吻合良好,动位移与开度时程反映出相同的动力响应周期,二者都反映出横缝张开引起的拱向拉应力释放和梁向应力的增加。通过计算验证了ABAQUS模型在拱坝动力计算方面的适用性,说明该模型适合作为一个扩展平台嵌入其他的本构、边界模型以全面模拟实际拱坝的动力特性。  相似文献   

9.
小浪底灌溉塔的左侧设置了一道挡墙用来加强侧向稳定性,两者间设置施工缝并进行了接缝灌浆,然而此施工缝可能因地基的不均匀沉降而张开,从而影响灌溉塔的动力稳定性。为了准确地模拟灌溉塔与挡墙间的施工缝,采用了接触单元模拟缝面的闭合、张开和滑动,同时用“生死”单元技术考虑施工过程的影响,建立了灌溉塔的非线性动力接触计算模型,并采用ANSYS程序进行了动力时程法有限元计算。计算结果表明,灌溉塔的抗滑和抗倾覆稳定性满足设计要求,灌溉塔与挡墙间的施工缝隙越大越不利于灌溉塔的稳定。  相似文献   

10.
在分析碎裂岩体结构特征及力学作用模型的基础上,介绍了碎裂岩体中的接触非线性有限元分析方法。并以某水电站地下洞室围岩为例,验证了该分析方法的适用性。  相似文献   

11.
碾压混凝土坝层(缝)面渗流分析的界面元方法   总被引:6,自引:0,他引:6  
詹美礼  速宝玉 《水电站设计》1999,15(2):33-37,95
碾压混凝土坝碾压层之间的层面是坝体的薄弱环节。本文采用无厚度的接触界面单元模拟层面,进行了坝体的渗流分析。实例计算表明,层面的渗流单宽流量计算值和实测值很相近。  相似文献   

12.
用ANSYS中的接触单元分析进水塔基础接触面力学模型对塔体结构应力影响;经分析,基础接触面的力学模型对扬压力作用的影响非常明显,对地基反力、地震作用影响很小;接触面力学模型对塔体结构应力影响主要表现在底板部位;接触单元的接触面与目标面易发生相互嵌入而产生应力增加或降低的假象,因此,对接触单元的应用一定要慎重。  相似文献   

13.
接触摩擦问题的扩展有限元数值模拟方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
 研究了采用扩展有限元法分析接触摩擦问题的方法。该方法基于单位分解思想,在位移插值形式中引入不连续函数和裂尖渐近位移场函数分别反映接触面的不连续性和接触面端点的奇异性;根据虚功原理建立有限元支配方程,接触面不连续函数积分采用分区高斯积分的方法。扩展有限元法在分析接触问题时不需要引入接触面单元,接触面可以位于单元内任意位置。因此该方法在分析接触摩擦问题以及压剪裂纹的开裂扩展时有显著的优势。  相似文献   

14.
多体接触问题面面接触算法研究   总被引:3,自引:1,他引:2  
本文重点研究了面面接触算法:(1)将主从面算法与位码算法相结合,定义了共享实常数组用以标识"接触面对"的主面单元和从面单元,借鉴了位码方法的编码思想,将三维空间潜在接触面按一维数组分类排序,实现接触面的全局搜索;(2)点面算法与内外算法相结合,判断主节点沿平均法线方向的投影点是在目标面单元的内部或外部,并通过单元的面积坐标确定接触点局部坐标,进而得到接触关联矩阵,完成接触局部搜索定位,从而避免了求解局部接触点坐标的非线性方程;(3)本文算法将每一个接触块体作为子区域,每个子域可以独立地进行有限元剖分,并采用了拟高斯迭代法隐式求解位移增量和接触力,按照所提出的接触算法策略编制了FORTRAN源代码程序;(4)由数值算例得到了与赫兹接触问题的理论解几乎完全吻合的计算结果,同时借助于商业软件的类似接触计算功能对本文算法的计算结果进行了比较验证,结果几乎完全一致。本文算法的另一优点在于在接触搜索预处理过程中已考虑了接触区域的分解,可以方便地进行高混凝土坝和岩体高边坡静动力稳定的并行计算处理。  相似文献   

15.
为研究地震作用下结构与加锚岩体的非线性接触对闸首抗震性能的影响,以某双线五级船闸的第一级闸首为例,在ADINA有限元软件中建立库水-结构-锚杆-基岩动力相互作用的整体三维有限元模型,基于约束函数的非线性接触单元模拟了闸首结构中的各类接触问题,采用动力时程分析方法模拟了地震作用下闸首结构的动力响应、锚杆受力的分布规律以及不同接触面的接触状态。结果表明:设计地震作用下闸首各边墩均向航槽侧变形,位移沿高度方向递增;锚杆轴向拉应力的最大值小于其抗拉强度;不同介质间的接触面上部有往复开合的现象,接触面最大张开度沿高度方向递增,地震结束时接触面恢复到震前的紧贴状态;设计地震作用下该船闸闸首的结构变形、结构应力、锚杆受力情况及接触面接触状态均满足规范要求,具有良好的抗震性能。  相似文献   

16.
This paper proposes a new, simple and efficient method for nonlinear simulation of arch dam cracking from the construction period to the operation period, which takes into account the arch dam construction process and temperature loads. In the calculation mesh, the contact surface of pair nodes is located at places on the arch dam where cracking is possible. A new effective iterative method, the mixed finite element method for friction-contact problems, is improved and used for nonlinear simulation of the cracking process. The forces acting on the structure are divided into two parts: external forces and contact forces. The displacement of the structure is chosen as the basic variable and the nodal contact force in the possible contact region of the local coordinate system is chosen as the iterative variable, so that the nonlinear iterative process is only limited within the possible contact surface and is much more economical. This method was used to simulate the cracking process of the Shuanghe Arch Dam in Southwest China. In order to prove the validity and accuracy of this method and to study the effect of thermal stress on arch dam cracking, three schemes were designed for calculation. Numerical results agree with actual measured data, proving that it is feasible to use this method to simulate the entire process of nonlinear arch dam cracking.  相似文献   

17.
接触面薄层单元耦合本构模型   总被引:50,自引:0,他引:50  
卢廷浩  鲍伏波 《水利学报》2000,31(2):0071-0076
接触面单剪试验显示,在土与结构接触界面土体一侧存在剪切错动带,剪切过程中的土尤其是粗颗粒土出现明显的剪胀/剪缩效应。为了反映剪切错动带的应力应变特征,更恰当地模拟土与结构的相互作用,提出了接触面薄层单元耦合本构模型。同时讨论了薄层单元厚度的确定问题。  相似文献   

18.
Discontinuous deformation problems are common in rock engineering.Numerical analysis methods based on system models of the discrete body can better solve these problems.One of the most effective solutions is discontinuous deformation analysis (DDA) method,but the DDA method brings about rock embedding problems when it uses the strain assumption in elastic deformation and adopts virtual springs to simulate the contact problems.The multi-body finite element method (FEM)proposed in this paper can solve the problems of contact and deformation of blocks very well because it integrates the FEM and multi-body system dynamics theory.It is therefore a complete method for solving discontinuous deformation problems through balance equations of the contact surface and for simulating the displacement of whole blocks.In this study,this method was successfully used for deformation analysis of underground caverns in stratified rock.The simulation results indicate that the multi-body FEM can show contact forces and the stress states on contact surfaces better than DDA,and that the results calculated with the multi-body FEM are more consistent with engineering practice than those calculated with DDA method.  相似文献   

19.
对灌溉塔的动力安全性进行了研究。计算时,灌溉塔与挡墙间的施工缝采用接触单元进行模拟,动力非线性计算采用时程分析法,加速度的假定采用Newmark方法,计算平台为ANSYS。计算结果表明:塔顶动力变形满足20 cm宽的塔间缝设计要求,事故闸门槽的变形不会影响闸门的开启,塔体拉应力主要分布在塔基面和232 m,245 m高程塔体截面变化处,接触面混凝土不会被压坏,塔体的抗滑和抗倾覆稳定满足要求。  相似文献   

20.
高拱坝水垫塘反拱底板衬砌结构的非线性静力分析   总被引:5,自引:0,他引:5  
本文利用Ansys程度对高拱坝水垫塘衬砌结构进行了全过程计算。在止水结构未破坏以前,衬砌块结构可以看作是作用在弹性地基上的板,利用点-线接触单元模拟水垫塘衬砌块结构之间的接缝以及衬砌与基岩的接触,并对衬砌块与拱端支座的连接形式进行了研究;在止水结构破坏后,衬砌块结构下部受到方向向上的脉动压力和进均压力,拱的作用表现出来,并且衬砌块与基岩之间的锚固钢筋开始作用,这时的结构可看作是一种“反吊拱”。本文利用弹簧单元模拟衬砌块与基岩之间的钢筋进行计算,得到一些用于指导水垫塘设计的结果。  相似文献   

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