拱坝三维设计技术应用与研究

基于CATIA三维设计软件平台,对双曲拱坝模型三维设计进行研究,根据双曲拱坝的设计思路,提炼拱坝设计的关键参数,提出了拱坝三维设计的工作思路和实现方式。以CATIA知识工程和参数化设计为基础,建立起拱坝三维模型及参数间的约束关系,将设计规范和设计经验嵌入三维设计过程,实现拱坝参数化三维设计。     

孟底沟水电站大坝混凝土施工仿真分析

双曲拱坝混凝土浇筑施工仿真是验证施工方案可行性和施工进度合理性的重要手段.结合数值建模方法,建立了孟底沟水电站混凝土拱坝仿真模型,利用中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司开发的混凝土拱坝施工仿真系统对孟底沟水电站双曲拱坝混凝土浇筑过程进行施工仿真,结果表明大坝混凝土月浇筑强度、月上升高度符合类似工程实际经验,大坝施工...     

BIM技术在双曲拱坝建模中的应用

双曲拱坝是较为特殊的大坝类型之一，在施工技术、施工复杂度方面均呈现较大难度，但该种坝型由于结构特殊，在承载力和安全性方面具有优势，因此在特殊地形中较为常见。现阶段，为了更为全面了解双曲拱坝的特点和结构组成，以及科学评估设计的合理性，进行仿真建模分析是有效措施，但传统的三维建模分析方法，需要耗费大量的时间、物力、人力等建立双曲拱坝模型，因此，探索更为先进的双曲拱坝建模方法成为关注重点，在此文章结合新时期技术，以贵州省的都匀大河水库坝工程为例，探究依托BIM技术进行双曲拱坝建模的可行性及具体应用。     

双曲拱坝施工稳定性控制研究

双曲拱坝是一种可靠安全、经济合理的坝型,在设计时,坝肩的稳定性是坝体设计和施工时需要重点考虑的问题。本文以八峰水库工程为例,通过构建三维地质模型,模拟了双曲拱坝开挖和浇筑过程中的稳定性,然后根据模拟结果分析了坝肩岩体浇筑和开挖过程中应力变形情况,保证了双曲拱坝施工的稳定性,可为类似工程提供借鉴。     

混凝土抛物线双曲拱坝的施工放样

介绍大丫口水电站双曲拱坝坝体体型测量放样的方法和原理及拱坝设计体积的计算方法。大坝体型结构为抛物线双曲拱坝的轮廓线坐标计算比较复杂,在保证精度同时提高施工放样和校模的速度有利于工程的进度,在施工过程中不断完善优化编写的程序。在施工测量应用过程中才能达到最佳效果,从而提高工作效率。实践证明,所编写的程序和放样方案满足大丫口水电站抛物线双曲拱坝的精度和施工要求。     

基于DELMIA的碾压混凝土拱坝施工过程仿真

采用DELMIA软件将施工仿真应用到碾压混凝土拱坝,将施工过程可视化和数据化。采用这种仿真模拟技术对施工过程进行仿真,变更参数、修改方案比较容易,可优化施工机械配置、施工技术参数和施工方案。DELMIA的DPM模块充分利用"数字样机"的三维数据,实现在三维基础上的3D方案规划,并对项目施工过程、资源分配、节点管控等进行三维可视化模拟并验证。可视化仿真创建方法实现了仿真建模、模型处理、仿真过程和仿真结果的可视化。DELMIA的QUEST模块用离散事件动态系统网络模型来动态仿真,将系统工程中的排队理论和实际逻辑约束相结合,得到与实际情况基本一致的仿真结果。研究了基于DELMIA的高碾压混凝土拱坝施工过程仿真与优化的理论方法及其应用。通过DELMIA的DPM模块研究实现了碾压混凝土拱坝施工过程的动态可视化仿真;通过施工安全仿真,促进施工辅助设施的设计,保障了人员操作的安全;实现了施工计划的三维关联和查询。利用DELMIA的QUEST模块建立了混凝土施工交通运输系统排队网络仿真模型,利用离散分析技术解决了混凝土运输的排队问题。     

外掺MgO混凝土不分横缝快速筑拱坝施工研究

广东省阳春市长沙双曲拱坝、贵州省贵阳市沙老河双曲拱坝、三江双曲拱坝和广东乳源坝美双曲拱坝．均采用“外掺MgO混凝土不分横缝快速施工”技术建成。本文在总结这四座拱坝的施工实践经验的的基础上，提出了适合外掺MgO混凝土快速筑拱坝技术特点的优选施工方案，可为同类工程借鉴。     

100 m级薄碾压混凝土双曲拱坝施工期的温度应力分析

碾压混凝土拱坝采取整体碾压的施工方式,温度荷载是主要的设计荷载之一。作者通过三维有限元仿真分析,揭示了100m级薄碾压混凝土双曲拱坝施工期温度及温度应力变化特征,可供大坝温控设计参考。     

索溪拱坝坝肩处理优化设计

索溪拱坝两岸坝肩的地质条件非常复杂,修建高薄浆砌石双曲拱坝,存在一些设计和施工难题。着重介绍索溪拱坝的坝肩稳定问题及坝肩处理的优化设计,说明所采用的预应力锚固处理方案是有效的,减小了施工难度和工程量,加快了工程进度。     

CATIA软件在双曲拱坝设计中的应用初探

CATIA软件曲面设计功能强大,目前广泛应用于机械、飞机、汽车、造船等设计领域。水利工程中的双曲拱坝每个横切面都不相同,一般软件难以制作精细复杂的模型。因此,分析了CATIA应用于水利枢纽辅助设计的可行性,将三维参数化辅助设计方法引进到水利工程设计中,实现了某水利枢纽双曲拱坝三维参数化建模。实践表明,CATIA的三维参数化建模具有很强的实用性,在水利工程设计中具有良好的应用前景。     

基于CATIA的土石坝原型三维建模研究

通过对土石坝整体工程及土石坝原型构件构造的研究分析,根据CAITA骨架设计方法,建立土石坝工程整体骨架模型以及断面构件骨架模型,然后通过CATIA建立土石坝构件模板库,将构件模板按照断面构件骨架模型提供的骨架要素进行装配设计,形成土石坝某段三维模型,然后按照整体骨架模型进行装配最终形成整个工程的三维模型。这种三维建模方法能够实现土石坝工程的快速建模以及模型的重用率,提高设计的效率和准确性。     

大营水库碾压混凝土双曲拱坝优化设计研究

大营水库大坝是一座采用碾压混凝土技术的双曲变厚变曲率拱坝,最大坝高67 m,坝基地质条件较复杂,需要在施工阶段进行深入研究。借鉴国内外拱坝设计和建设施工经验,结合ADASO拱坝体形优化电算程序,对大营水库大坝体形、坝体结构、大坝应力、坝肩稳定性、基础处理等进行了详细分析研究。并结合工程实际情况,对大坝设计方案进行适当优化调整,使双曲变厚变曲率拱坝设计能够满足技术规范标准要求,达到技术上可行、经济上合理的安全可靠性水平。     

大坝口水库浆砌石双曲拱坝设计

拟建的大坝口水库浆砌石双曲拱坝是在现状坝轴线处结合现有拱坝进行设计的，设计中最大限度地利用了原坝体，合理地进行了挡水建筑物布置、泄水与排沙建筑物布置、取水建筑物布置等，可供类似工程参考。     

考虑坝-水-地基共同作用影响的挡水坝动力分析

建立了大坝-库水-地基的动力相互作用模型,并基于三维动力有限单元法对某挡水坝进行了抗震分析.计算得到了坝体的动水压力和坝体的自振特性,并依据<水工建筑物抗震设计规范>所规定的振型分解反应谱法进行了大坝的动力分析,评价了大坝的抗震安全性能,指出了坝体的抗震薄弱部位.     

牛头山双曲拱坝整体稳定三维地质力学模型试验研究

介绍了牛头山双曲拱坝三维地质力学模型试验，包括模型设计、模型制作、加荷和量测等。试验给出了拱坝在正常蓄水位荷载作用下的位移场，测出了坝体、坝肩、断层出露处以及坝基内部断层各部位的位移，揭示了拱坝坝体和基础失稳前位移和裂缝发展的全过程及其破坏机理。对试验数据的综合分析，可以评价边坡的稳定性，并得到拱坝的整体安全度。     

高拱坝新型合理体形的研究和应用

对动力优化,多目标优化,新体形及周边缝等的攻关研究,在已有的拱坝优化的基础上,从多拱梁优化发展到有限元优化,从静力优化发展到考虑地震荷载的动力优化,从单目标优化发展到双目标优化和多目标优化,发展和完善了我国提出的建立在拱坝优化的基础上的二次曲线及混合曲线拱坝新体形;使拱坝优化技术能适应高拱坝的体形设计,为小湾,溪洛渡等水电站的设计提供了参考,保持并扩大了我国在国际上拱坝体形设计领域的领先优势。     

KLYML水库大坝沥青混凝土面板接头变形有限元分析

新疆KLYML水库大坝为沥青混凝土面板坝,供水灌溉洞穿过大坝中坝段,进水塔塔体置于上游坝坡之中。为了保证防渗体系的整体有效性,确保供水灌溉洞与大坝面板之间的接头能适应两者的相对变形,本文截取供水灌溉洞所在坝段,建立面板接头的有限元精细模型,对进水塔塔身与面板上游坝坡之间的接头以及大坝底部灌溉洞进水口与面板之间接头的三向变形进行计算,为接头的具体结构设计提供依据。同时,为了反映接头部位两侧结构相互作用的影响,对接头部位的摩擦系数选取两种数值进行对比分析。结果表明,供水灌溉洞与大坝面板之间接头的最大张开位移、最大剪切位移和最大沉陷值分别为5.61、3.62和3.69 cm,当进水塔和进水口混凝土结构与面板之间结合力较弱的时候,接头变形会进一步加大。     

基于3DEXPERIENCE平台的CATIA二次开发下的拱坝结构快速建模

拱坝的曲线曲面众多,结构复杂,建模过程繁琐且耗时耗力。为便于快速构建拱坝模型,提高建模效率,减少建模过程中的重复工作,提出了一种基于CATIA二次开发的拱坝三维建模方法。该方法依托于3DEXPERIENCE平台,运用面向对象的Python语言,利用Python代码简洁易懂的特点,通过自动化接口连接CATIA模块,对CATIA模块进行二次开发。编写的二次开发程序可读取给定的EXCEL文件中的拱坝模型参数,自动生成草图,继而构建实体,实现批量构建三维形状的功能。这种快速建模方式不仅提高了工作效率,3DEXPERIENCE平台还具有多阶段建模、叠加模型、关联模型的技术特点,为实现三维环境下的模型并行协同设计提供了基础。     

杨房沟高拱坝防震抗震设计研究

杨房沟混凝土双曲拱坝最大坝高155 m,坝址所处地区地震烈度相对较大,为此,除了按DL5073—2000《水工建筑物抗震设计规范》的原则、方法和要求进行常规抗震分析外,同时还考虑坝址地形地质条件、计入地基辐射阻尼和横缝张开影响的三维非线性有限元法对大坝及基础进行动力分析,综合分析评价了大坝的抗震性能与抗震安全性。研究结果表明,杨房沟高拱坝在设计地震和校核地震作用下,坝体应力状况较好,坝体横缝最大张开度不会破坏横缝止水设施,满足设计要求。采取的抗震措施能够进一步提高拱坝的整体性和抗震性,杨房沟高拱坝的抗震安全是可以保证的。     

基于BIM+GIS的大坝安全监测信息可视化展示技术研究

为了解决传统大坝监测信息三维可视化程度低,展示不够直观、形象等问题,采用BIM+GIS技术,将监测信息展示从传统二维空间拓展到三维空间。对BIM建模、模型轻量化、三维可视化展示以及系统功能设计进行了研究,通过在桃源水电站的应用实例表明,BIM+GIS技术能够实现大坝安全监测信息三维可视化展示,展示效果更为形象、生动,具有广泛应用前景。