水闸三维协同标准化设计系统研究

针对工程设计领域标准化和智能化的发展趋势,通过对水闸设计工作经验的总结、研究,开发出水闸三维协同标准化设计系统。该系统是集成了标准化的设计流程、方案设计模块、复核计算模块和可视化模块的一种智能化的设计系统。该系统利用工程数据库对设计数据进行统一存储和传递,并借助三维协同平台,实现设计方案的参数化建模和可视化展示,自动统计工程量等功能。该系统从根本上解决了水闸设计工作流程复杂、参数关系复杂、参数传递困难等问题,降低了设计人员的工作难度。     

可视化设计系统中标注技术研究

三维可视化设计系统应具备二维工程图生成功能,以实现二、三维一体化设计.在工程图自动生成中,需要解决好信息标注的问题,如标注信息的提取、转换、平面位置的干涉处理等.研究了水工结构三维可视化设计系统中钢筋自动标注技术,叙述了钢筋图自动标注及标注干涉自适应调整的实现方法.实例表明,本方法自动生成的钢筋图标注信息正确、清晰、合理,符合有关规程规范,达到了施工图的要求.     

基于CATIA的钢闸门参数化建模技术研究

为有效利用CATIA软件开展水工钢闸门的三维设计,提出了一种新的设计模式,即"参数提交—设计计算—参数化快速建模—有限元分析校核—工程图优化调整"。基于CATIA的钢闸门参数化建模研究,确立了水工平面钢闸门CATIA三维参数化的基本思路和关键参数。通过对CATIA软件的定制及应用CATIA CAA等进行二次开发,形成了面向用户的水工钢闸门快速设计工具。研究成果不仅提高了水工平面钢闸门的建模效率,也为研发其他水工钢闸门建模技术奠定了基础。     

水工钢闸门设计系统计算模块的编制

为进一步丰富基于CATIA V5软件平台的水工钢闸门设计系统功能,介绍了两种设计系统计算模块的编制方法,并对水工钢闸门计算过程中几个创新的计算方法作了详细介绍。实践表明,编制的计算模块上手门槛低,计算过程符合行业传统技术要求,支持钢闸门从工程可研到工程实施全过程的可视化设计与管理,可为广大从业人员提供较大便利。     

基于CATIA的重力坝可视化设计

以重力坝的设计方案为研究对象,将CATIA平台引入水工建筑物设计领域,建立了重力坝各个部分三维参数化模型。通过自上而下的三维设计理念,对重力坝各个部分的三维模型进行装配,在多视角、全景观的可视化环境下,完成了诸如地质模型构建、坝址选择、坝体结构划分、坝体模型建立、附属建筑物建模、各部分模型装配等一系列设计过程,实现了重力坝的三维模型化设计。该设计方案对重力坝设计提出了新的思路和方向,有益于重力坝的整套设计过程向集成化、参数化和智能化延伸。     

水工挡土墙抗冻计算分析

挡土墙抗冻计算的目的是保证挡土墙不产生整体稳定破坏。从水工挡土墙抗冻设计原则入手,对水工挡土墙抗冻计算设计荷载及稳定性进行分析,最后得出结论。     

冷却塔淋水构架梁系结构参数化设计与优化

基于参数化设计原理,开发了淋水构架梁系结构参数化交互设计程序,实现了梁系结构的空间自动布置、工程量快速统计、内力计算与自动配筋等功能,显著提高了设计效率与设计质量,方便了设计人员进行优化设计。结合国内某冷却塔淋水构架梁系工程设计实例,对淋水层与配水层梁系结构进行了方案设计和优化研究,通过对不同设计方案的结构安全性、适用性、经济性进行比较,给出了优化设计方案,验证了程序的实用性和高效性。     

数字乌东德——基于三维可视化的工程协同管理探索

利用现代信息化与数字化技术,"数字乌东德"启动了乌东德水电站基于三维可视化的工程协同管理创新。其一期探索项目"数字导流洞"系统提供了进度模块、安全监测与反馈分析模块。进度模块中,基于三维可视化的动态参数化建模功能,使得乌东德水电站导流洞工程施工面貌能够及时、全面、感性的呈现,其上加载的安全监测与反馈分析功能,实现了预测围岩开挖变形,及时指导动态设计,提前优化施工组织。     

北京地区水工挡土墙的抗冻胀计算及实例分析

挡土墙是水利水电工程中不可缺少的重要建筑物,其是否稳定会影响整个水利工程的安全。在以往的水工挡土墙设计过程中,设计人员往往凭经验处理冻胀问题。北京地区地处三级冻胀区域,冬冻春融变化明显,要做到水工建筑物的安全可靠、经济合理,对其进行抗冻胀计算就显得尤为重要。在阐述水工挡土墙冻胀原理及其冻害的基础上,提出了抗冻胀计算的步骤、布置原则及应采取的措施,并通过实例分析了冻胀的产生及其稳定计算过程。     

水工挡土墙采用水泥搅拌桩复合地基设计常见问题分析

通过《水工挡土墙设计规范》和《建筑地基处理技术规范》有关条文规定的对比,对水工挡土墙采用水泥搅拌桩复合地基设计常见的几个问题进行了剖析,指出了设计人员易犯的几个错误,为今后水工挡土墙采用水泥搅拌桩复合地基设计提供参考。     

浅谈水工挡土墙采用水泥搅拌桩复合地基设计的常见问题

文章通过《水工挡土墙设计规范》和《建筑地基处理技术规范》有关条文规定的对比，对水工挡土墙采用水泥搅拌桩复合地基设计常见的几个问题进行了剖析，指出了设计人员易犯的几个错误，为今后水工挡土墙采用水泥搅拌桩复合地基设计提供参考。     

利用选型辅助设计软件对水轮机选型进行优化设计

通过选型辅助设计软件的一系列计算以及比选,设计者可以用最基本的参数调整以及筛选数据,最大限度的对设计进行优化,而不是再将大部分精力投入到冗繁的重复计算中.辅助设计软件自动生成的选型方案比较表、中英文设计说明书以及自动绘制的模型综合特性曲线、运转特性曲线、安装布置图等设计成果,也最大程度上节约了计算时间,提高了设计效率,优化了设计方案与设计精度.     

关于水工模型优化溢洪道设计方法分析

对溢洪道原设计方案按1∶40建立水工模型，对水库不同运行工况下溢洪道泄流能力、泄槽流态及消力池消能效果进行水工模型试验。水工试验通过试验-修改-试验等过程和反复探索，优化枢纽布置、建筑物型式和有关设计参数，为设计最终优化方案提供可行、可靠的依据。通过水工模型试验成果对原设计方案进行局部优化，较好地解决溢洪道泄流能力不足、泄槽流态波动大及消能效果不佳等问题。     

MathCAD在水工结构设计中的应用

利用MathCAD具有记录复杂计算过程及文档编辑的特性,通过一挡土墙设计案例给出了MathCAD在水工结构设计中的模板设计方法,应用该方法在完成水工结构计算书模板的编制后只需输入该结构相关设计参数即可自动计算得出所需评价指标,并快速生成计算书。计算过程直观、修改便捷,便于对设计结果校核与管理,可有效提高工作效率。所给应用方法对其它工程结构设计具有借鉴意义。     

基于CATIA V5工程图的二次开发在水电工程图中的应用

针对目前CATIA V5在水电工程三维数字化设计中存在的工程图应用问题,提出采用丰富CATIA V5工程图设计模块功能的方法提高水电工程二维图出图效率来解决数字化设计中的短板问题。CATIA工程图中的元素与三维模型相关联,能捕捉到真实的三维模型几何信息,通过这些几何信息实现二维标注标示的自动化,从而大大提高二维图的出图效率。针对模板无法根据设计部位进行自动分类,工程图标注因模型布尔运算后拓扑关系的变化造成链接断裂等问题,提出了布置设计的方案解决此类问题。     

悬臂式挡土墙优化设计

用复形法编制悬臂式挡土墙优化设计程序,通过人机对话(对话框)方式输入悬臂式挡土墙优化设计的各种参数,直接由计算机绘制工程图。通过工程实例将优化设计成果与常规设计成果进行比较,结果表明,采用优化方法设计的挡土墙比用常规方法设计的挡土墙要节省投资5％～20％。     

基于ABAQUS计算下水工预制拼装式挡土墙厚度参数设计优化分析研究

为探讨华北保定南部灌区水工拼装式挡土墙最优设计,利用ABAQUS计算平台开展挡土墙前后墙厚度参数优化分析。底板结构是拉应力最大部位;特征部位最大拉应力受前墙厚度参数影响下,以厚度0.8 m时为最低;超过该方案后,厚度增长0.2 m可致填土侧、临水侧及底板最大拉应力分别增长26.6%、21.1%和16.8%。填土侧、背水侧部位最大拉应力受后墙厚度参数抑制影响,且应力量值降幅集中在后墙厚度0.6～1.2 m区间内,该区间内两部位最大降幅分别为36%、35.4%;底板最大拉应力在后墙厚度1.2 m后增长效果显著。前墙厚度愈大,特征部位压应力愈低,且在前墙厚度0.8 m后降幅减少;特征部位最大压应力在后墙厚度1.2 m时为最低。综合应力变化与分布特征考量认为,挡土墙前后墙厚度分别为0.8、1.2 m时设计方案最优。研究结果可为水利工程中挡土墙设计参数优化分析提供一定参考。     

水工隧洞BIM建模关键点的探索

水利水电工程中水工隧洞的BIM设计具有其自身的特殊性,常用的Civil 3D无法完全满足建模需求.力求从完全使用Revit创建模型出发,探索模型创建过程中的关键点,如隧洞断面参数化、三维建模方式、主支洞交叉口模型等.同时总结建模经验,使用二次开发技术内化建模流程,实现自动参数化水工隧洞建模.     

关于水工挡土墙特点及结构型式的探讨

从水工挡土墙的工作环境、构造要求阐述水工挡土墙的特点,同时对水工挡土墙常用的结构型式进行阐述.在此基础上,对不同型式挡土墙的适用条件进行分析和论述,为水利工作者在挡墙设计、施工过程中提供一定的参考.     

三维可视化协同设计在丰满重建工程中的应用

丰满重建工程泄洪兼导流洞进口设置有2×2 500 kN固定卷扬式启闭机,该卷扬启闭机的设计采用三维可视化协同设计,取得了很好的技术效果。设计采用的三维可视化协同设计解决方案由MicroStation模型兼容环境、SolidWorks三维设计及计算工具,以及ProjectWise协同工作平台构成。它以设计对象的信息模型为核心,以协同工作为主要模式,以"建模"为主要设计行为开展设计过程。设计采用基于特征的尺寸驱动全参数化建模技术,零件设计、装配设计和工程图之间为全相关设计,自动生成材料明细表;设计采用三维有限元分析模块分析计算,模型结果共享使得设计与计算可交叉进行;以模型为对象的三维可视化设计使得设计简单直观,三维协同设计多人协作,并随时碰撞检查,尽早发现设计问题。