水工结构分析的p-型自适应有限单元法研究

本文建立了一种结构分析的实用p型自适应有限元分析方法，研究中针对二维问题，利用勒让德多项式和雅可比多项式构造了阶谱单元的基函数，并利用有限元离散误差估计的基本理论，将p型自适应有限元方法归类为全域升阶方法、单元升阶方法和自由度升阶方法，并给出了具体的实施过程。算例显示了该法的特色与在水工结构分析应用中的潜力。     

水工结构有限元分析的前处理

利用超单元概念自动生成有限元网格，建立了五面体和四面体超单元网格生成模式，并编制了超单元自动生成网格法的有限元前处理程序。     

水工结构的弹粘塑性自适应有限元分析

本文介绍了平面弹粘塑性自适应有限元分析软件系统ＡＣＯＲＥ的设计思想，对平面四边形网格自动剖分模块ＧＥＮＣＯＲＥ、时步自适应弹粘塑性有限元模块ＣＯＲＥ以及有限元网格尺度估计模块ＤＥＮＣＯＲＥ的有关理论问题进行了讨论，并给出了一个算例。     

含节理单元的三维p型自适应有限元解法

本文提出了含三维无厚度节理单元、等厚度节理单元和变厚度节理单元的p型自适应有限元模型，给出了三维节理单元升阶谱有限元法的解题步骤，通过具体算例，验证了p型升阶谱有限元法在求解含三维节理单元的有限元问题时的可行性及优越性。     

弧形闸门三维有限元抗震分析

运用CATIA软件对弧形闸门在正常挡水和地震效应下进行线弹性三维有限元分析,通过比较两种工况下弧形闸门的应力分布、变形和稳定性,得出了如下结论,与正常挡水工况相比,地震作用效应下弧形闸门的应力稍微增大,并且由下向上转移,而闸门的变形增加明显;在地震作用效应下,弧形闸门的稳定性明显下降,上支臂相对而言为闸门的薄弱环节.     

水泊渡水库面板堆石坝三维非线性结构有限元分析

采用三维非线性结构有限元对水泊渡水库面板堆石坝施工填筑期及水库蓄水运行期的应力变形进行模拟计算,分析了高陡边坡对面板堆石坝坝体及面板变形的影响和左岸坝体包裹的凸起基岩对坝体的影响,并提出了相应的处理措施,为面板堆石坝的优化设计工作提供了科学依据。     

水工钢筋混凝土结构三维配筋CAD系统的方案及其实现

本文针对三峡工程中大量的钢筋混凝土结构的配筋设计问题，分析了配筋设计绘图的特点，提出了三维可视化配筋设计方案，研究了系统实现的部分技术问题．该方案的原型系统已基本完成，即将应用于实际配筋设计．最后结合系统的应用示例，介绍了系统的功能特色     

瀑布沟水电站三维非稳定渗流有限元计算

瀑布沟水电站三维非稳定渗流有限元计算许国安（水利水电科学研究院，北京，１０００４４）魏泽光（北京大学，北京，１００８７１）武桂生（水利水电科学研究院，北京，１０００４４１工程概况瀑布沟水电站位于大渡河中游，坝址多年平均流量１２３０～１３７０ｍ３／ｓ，...     

阶谱块体单元法及其在配筋结构中的研究与应用

提出了在配筋砌块结构中使用的阶谱块体单元法。首先,给出形函数矩阵,讨论位移模式、几何方程和本构方程的具体形式;然后,根据虚功原理导出平衡方程并给出刚度矩阵的表达式;最后,有配筋情况下,实现配筋刚度矩阵与整体刚度矩阵的集合。运用所提方法分析了一个算例,从而验证了其正确性和有效性。所提方法具有前处理简单、计算精度高等特点,具有广阔的应用前景。     

考虑三维地形的水工建筑物有限元网格剖分

基于AutoCAD软件自带的VisualLISP语言,对AutoCAD进行二次开发,以三维地形等高线作基础,采用近点距离加权平均法对各高程点进行插值,生成水工建筑物数值计算需要的有限元计算网格,结合实际工程进行网格剖分.结果表明该方法能较好地反映地形起伏的情况.     

水工结构的三维p型弹粘塑性自适应有限单元法

建立了三维p型弹粘塑性有限单元法的数 学模型，提出了其求解水工结构问题的自适应策略，编制了相应的计算程序，给出了具体算 例，计算结果表明三维p型弹粘塑性有限单元法，不仅计算精度高、收敛速度快，而且 具有升阶过程的可承袭性和网格剖分的简易性等优点，较易实现自适应过程，适合于求解大 型的水工结构非线性分析问题。     

拱式渡槽结构受力性能三维有限元分析

拱式渡槽具有主拱圈主要承受轴向压力的特点而适于混凝土材料的承压性能,加之其造型美观而成为南水北调中线工程干渠左岸排水渡槽的可选结构形式。采用三维有限元方法,结合南水北调中线工程河北段干渠左岸排水渡槽结构设计,研究分析了各种荷载工况下渡槽主拱、矩形槽身纵墙和纵向大梁及底板等控制截面的应力分布规律,为工程设计提供了计算依据。     

鄂北地区水资源配置工程大跨度预应力渡槽三维有限元分析

鄂北地区水资源配置工程孟楼渡槽长4.99 km,设计流量38 m3/s,由于基岩埋藏较深,采用摩擦桩基础,承台上为空心混凝土重力墩,槽身采用大跨度预应力渡槽。通过对渡槽跨度的比较分析,认为采用30 m跨预应力混凝土渡槽较为合理。为此,重点对30 m跨矩形预应力渡槽槽身在各种荷载组合工况下的应力变形和环境温度影响进行了分析,验证了结构尺寸的合理性,优化了预应力钢筋的布置。     

水轮机转轮的三维图型设计

采用Ｂ样条曲面拟合水轮机叶片曲面，以混流式水轮机的为例，进行了计算三维图形设计，从计算机显示的图形看；图形画面清晰，色彩鲜明，真实感强，并能直接用于检验叶片设计的光滑性和合理性，该软件可用于任何复杂形状体的三维图形设计，能够满足工程设计的要求。     

水电站蜗壳保压浇混凝土结构的三维仿真分析

三峡工程水电站厂房蜗壳采用保压浇外围混凝土的结构形式。为研究钢蜗壳与外围混凝土交界面的接触性态，分别对冬季和夏季浇混凝土情况进行了模拟施工过程的三维有限元仿真计算，给出了交界面在不同季节不同水位运行期的传力和间隙，结果表明温度对传力的影响显著。对冬季浇筑情况，研究了通过提高保压水温来减小高温季节高水位运行期的传力；对夏季浇筑情况，研究了通过降低保压水头来减小蜗壳混凝土在低温季节低水位运行期的间隙。     

三维有限元网格加密方法及其工程应用

本文利用最小势能原理将三维有限元的疏密网格通过界面单元耦合起来，解决了网格突变情况下的位移协调问题，简化了有限元网格的局部加密问题，从而协调了计算精度与效率之间的矛盾.通过算例把本文推荐的方法与精确解和普通有限元解作了对比，验证了方法的合理性。