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碾压混凝土坝与常态混凝土坝相似,同样存在着温度裂缝问题。而碾压混凝土坝与常态混凝土坝的材料性质和施工方式又均不同,因而其温度场和应力场均有较大差异,目前碾压混凝土拱坝呈快速发展的趋势,其温度应力的研究对设计和施工都具有重要的实际意义。本文综述了目前碾压混凝土拱坝温度场和徐变应力场的研究现状,研究了碾压混凝土拱坝仿真计算中的前后处理技术,探讨了在ANSYS中实现两场仿真的关键技术,并结合实际工程云南省牛栏江天花板碾压混凝土拱坝进行了施工全过程的仿真计算。 1.基于参数化与可视化的思想,对碾压混凝土拱坝仿真计算中的前后处理技术进行了研究。研究AutoCAD的二次开发工具Visual Basic for Application,结合ANSYS的APDL语言对碾压混凝土拱坝进行参数化建模,大大减少了前处理时间和减少出错机会。利用ANSYS中数据库技术、路径映射技术以及ANSYS数据结果与SURER等值线软件的联合使用技术等,研究了仿真计算成果的可视化自动整理。 2.研究了基于大型结构分析软件ANSYS的碾压混凝土拱坝温度场、应力场仿真分析的理论与方法,探讨了在ANSYS中实现两场仿真的关键技术。 3.建立了基于ANSYS的碾压混凝土拱坝施工全过程仿真计算的数学模型,计算中能模拟碾压混凝土拱坝分层施工的实际情况,可以考虑温度、徐变、自重荷载、水荷载、扬压力等各种荷载的加载过程,计算从开始施工到蓄水运行的坝体温度、应力、位移情况,能反映碾压混凝土的非线性本构关系。 4.对云南牛栏江天花板水电站工程碾压混凝土拱坝进行了温度场和徐变应力场计算,分步模拟拱坝的实际加载顺序和施工过程,对计算结果进行了分析研究,为工程设计提供了有价值的参考依据。