【正文】 !繪制壩體第4階y方向位移云圖 plnsol,s,x !繪制壩體第4階x方向應(yīng)力云圖plnsol,s,y !繪制壩體第4階y方向應(yīng)力云圖 plnsol,s,1 !繪制壩體第4階第一主應(yīng)力云圖 set,next !讀入第5階數(shù)據(jù)plnsol,u,x !繪制壩體第5階x方向位移云圖plnsol,u,y !繪制壩體第5階y方向位移云圖 plnsol,s,x !繪制壩體第5階x方向應(yīng)力云圖plnsol,s,y !繪制壩體第5階y方向應(yīng)力云圖 plnsol,s,1 !繪制壩體第5階第一主應(yīng)力云圖 set,next !讀入第7階數(shù)據(jù)plnsol,u,x !繪制壩體第7階x方向位移云圖plnsol,u,y !繪制壩體第7階y方向位移云圖 plnsol,s,x !繪制壩體第7階x方向應(yīng)力云圖plnsol,s,y !繪制壩體第7階y方向應(yīng)力云圖 plnsol,s,1 !繪制壩體第7階第一主應(yīng)力云圖 。,39。,39。,39。這樣，有明顯意義的模態(tài)為1, 2, 3, 4, 5和7階模態(tài)。同法選擇yCompoment of stress/1st principal stress/, 得到壩體第1階y方向應(yīng)力/第1主應(yīng)力云圖，如圖574和圖575所示。u 讀入第1階數(shù)據(jù)：Main MenuGeneral PostprocRead ResultsFirst set.u 繪制壩體第1階位移云圖：Main MenuGeneral PostprocPlot ResultsContour PlotNodal Solu，彈出一個(gè)“Contour Nodal Solution Data”對(duì)話框，用鼠標(biāo)依次點(diǎn)擊“Nodal Solution/DOF Solution/ xCompoment of displacement得到壩體第1階x方向位移云圖， of displacement, 得到壩體第1階y方向位移云圖，如圖562所示。：Main Menu General Postproc Read Summary，彈出如圖526所示對(duì)話框。2. 抗震性能分析求解結(jié)果1）繪制壩體振型圖：Utility Menu resume…，彈出一個(gè)“Resume Database”對(duì)話框，選中剛才保存的文件“”，單擊“OK”按鈕。此時(shí)，發(fā)生在壩腹處。選中“Def +undeformed”，單擊“OK”按鈕，得到壩體變形圖，如圖536所示。 后處理 對(duì)壩體進(jìn)行了靜力分析和動(dòng)力分析，通過對(duì)重力壩靜力有限元分析，可以知道壩體在靜力載荷作用下的位移場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)，從而可以了解壩體的安全性能。4)合并模態(tài)分析求解：Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis，彈出一個(gè)“New Analysis”對(duì)話框，在“Type of analysis”欄后面選中“spectrum”，單擊“OK”按鈕。u 定義模態(tài)擴(kuò)展分析：Main MenuSolutionAnalysis TypeExpansionPass，彈出一個(gè)“Expansion Pass”對(duì)話框，如圖532所示，選中“Expansion Pass” 選項(xiàng)，后面的文字由“off”變?yōu)椤皁n”,單擊“OK”關(guān)閉窗口。 FREQ1必須大于零。根據(jù)表51依次輸入大壩的前18階反應(yīng)譜值。圖528 設(shè)置反應(yīng)譜分析對(duì)話框圖529 設(shè)置單點(diǎn)反應(yīng)譜分析對(duì)話框u 定義反應(yīng)譜分析頻率表：Main MenuSolutionLoad Step OptsSpectrumSinglePtFreq Table，彈出一個(gè)“Frequency Table”對(duì)話框，如圖530所示。表51 大壩動(dòng)力計(jì)算前10階振動(dòng)頻率及反應(yīng)譜值振型振動(dòng)頻率1/s振動(dòng)周期T反應(yīng)譜值123456789101112131415161718u 設(shè)置分析類型：Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis，彈出一個(gè)如圖527所示對(duì)話框，在“Type of analysis”欄后面選中“Spectrum”，單擊“OK”按鈕。u 動(dòng)力求解和靜力求解的模型相同，約束條件也相同。：Main MenuSolutionAnalysis TypeAnalysis Options，彈出一個(gè)如圖523所示對(duì)話框，在“Mode extraction method”欄后面選中“Sunspace”，在“No. of modes to be extract”欄后面輸入“18”，在“Expand mode shapes”后面小方框用鼠標(biāo)選中，單擊“OK”按鈕，又彈出一個(gè)“Sunspace Modal Analysis”對(duì)話框，如圖524所示，按圖中設(shè)置后，單擊“OK”按鈕。n Controls，彈出一個(gè)“Solution Controls”對(duì)話框，用鼠標(biāo)單擊“Nonlinear”選項(xiàng)，如圖522所示，在“Line search”欄后面下拉菜單選中“ON”，單擊“OK”。 求解1)求解設(shè)置：Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis，彈出一個(gè)如圖520所示對(duì)話框，在“Type of analysis”欄后面選中“Static”，單擊“OK”按鈕。圖518 施加重力加速度對(duì)話框 3)施加水壓力載荷：Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralStructureon Lines，彈出一個(gè)對(duì)話框，用鼠標(biāo)選中線L5，單擊“OK”。圖516 壩體單元網(wǎng)格圖517 給壩體底部施加位移約束對(duì)話框 施加約束和荷載 1）給壩體模型底部施加位移約束執(zhí)行Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralDisplacementon Nodes，彈出在節(jié)點(diǎn)上施加位移約束對(duì)話框，用鼠標(biāo)選取隧道模型兩側(cè)邊界上所有節(jié)點(diǎn)，單擊“OK”按鈕。彈出一個(gè)“Area Layer Mesh Control on Picked lines”對(duì)話框，如圖515所示，在“No of line division”欄后面輸入“20”，單擊“OK”按鈕。圖511 壩體線模型2）創(chuàng)建壩體面模型：Utility Menu PlotCtrls Numbering，彈出“Plot Numbering Controls”對(duì)話框，如圖512所示。 圖 58 線彈性材料模型對(duì)話框 圖 59材料密度輸入對(duì)話框 建立模型和劃分網(wǎng)格1）創(chuàng)建大壩線模型：Main Menu Preprocessor Modeling CreateKeypointsIn Active CS，彈出“Creae Keypoints in Active Cooedinate System”對(duì)話框，如圖510所示。因?yàn)榇髩问强v向很長的實(shí)體，故計(jì)算模型可以簡化為平面應(yīng)變問題。在該對(duì)話框左面滾動(dòng)欄中選擇“Solid”，在右邊的滾動(dòng)欄中選擇“Quad 4node 42”，單擊“Apply”，就定義了“PLANE42”單元。4）過濾圖形界面：Main Menu Preferences，彈出“Preferences for GUI Filtering”對(duì)話框，選中“Structural”來對(duì)后面的分析進(jìn)行菜單及相應(yīng)的圖形界面過濾。5） 大壩設(shè)防地震烈度為8。大壩抗震性能分析的計(jì)算條件如下：1） 假設(shè)大壩的基礎(chǔ)是嵌入到基巖中，地基是剛性的。命令：／POST1GUI： Main Menu General Postprocu 首先查看大壩靜力分析求解結(jié)果，再查看大壩動(dòng)力分析求解結(jié)果。u 本次大壩抗震性能實(shí)例分析采用反應(yīng)譜分析方法。模態(tài)分析計(jì)算中采用了子空間迭代法提取模態(tài)。使用已經(jīng)確定的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜計(jì)算重力壩在地震作用下的反應(yīng)，就歸結(jié)為尋求壩體的自振特性。與水平面夾角為的傾斜迎水壩面，按公式(54)計(jì)算的動(dòng)水壓力代表值乘以折減系數(shù)： ( 55 )2)反應(yīng)譜分析法反應(yīng)譜分析法是以單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在實(shí)際地震過程中的反應(yīng)為基礎(chǔ)，來進(jìn)行結(jié)構(gòu)反應(yīng)的分析，它通過反應(yīng)譜巧妙地將動(dòng)力問題靜力化，使得復(fù)雜的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)計(jì)算變得簡單易行。對(duì)重力壩抗震性能計(jì)算分析可以采用以下幾種方法：1)擬靜力法擬靜力法是一種把地震的影響用一種折算的靜載荷來表示，求出這種地震荷載后，按照常規(guī)的靜力法進(jìn)行壩體的各項(xiàng)應(yīng)力、位移的抗震分析方法。(8 )地震荷載。(6)泥沙壓力。在溢流面上作用有動(dòng)水壓力，壩頂曲線和下游面直線段上的動(dòng)水壓力很小，可忽略不計(jì)。 (3)揚(yáng)壓力。(2)靜水壓力。重力壩抗震性能分析中，主要是給壩體底部施加自由度約束。通過命令為模型中的各區(qū)賦予特性：ASEL（選擇模型區(qū)域）MAT （說明材料號(hào)）TYPE（指定單元類型號(hào)）u 建立大壩模型時(shí)，壩體和地基是賦予不同材料屬性，本文只進(jìn)行壩體抗震性能分析。在建立好的模型指定特性（單元類型、選項(xiàng)和材料性質(zhì)等）以后，就可以劃分有限元網(wǎng)格了。因?yàn)檫M(jìn)行壩體抗震性能分析時(shí)，ANSYS默認(rèn)譜分析將忽略材料非線性，因此，壩體抗震性能分析模型采用彈性模型，只需要定義壩體材料屬性中：容重、彈性模量、泊松比。命令：/UNITS定義材料屬性大多數(shù)單元類型在進(jìn)行程序分析時(shí)都需要指定材料特性，ANSYS程序可方便地定義各種材料的特性，如結(jié)構(gòu)材料屬性參數(shù)、熱性能參數(shù)、流體性能參數(shù)和電磁性能參數(shù)等。壩體用PLANE42單元來模擬。 定義分析標(biāo)題（／TITLE）在進(jìn)行分析前，可以給你所要進(jìn)行的分析起一個(gè)能夠代表所分析內(nèi)容的標(biāo)題，比如“Dam stability Analysis”，以便能夠從標(biāo)題上與其他相似物理幾何模型區(qū)別。但是許多大壩都是建在地震多發(fā)和高烈度地區(qū)，并且壩還要承受重力、水壓力等長期載荷的作用，為確保工程和人民生命財(cái)產(chǎn)在偶發(fā)地震載荷作用下的安全，需對(duì)大壩做抗震安全分析。(3)樞紐泄洪容易解決，便于樞紐布置。巖基上重力壩的基本剖面呈三角形，上游面通常是垂直的或者稍傾向下游的三角形斷面。目前，ANSYS軟件在水利工程中主要應(yīng)用以下幾個(gè)方面：(1)應(yīng)用各種壩體工程的設(shè)計(jì)和施工利用ANSYS軟件，模擬各種壩體施工過程以及壩體在使用階段受到各種載荷（如水位變化對(duì)壩體的壓力、地震荷載等）下結(jié)構(gòu)的安全性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，模擬壩體的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)，借助模擬結(jié)果修改設(shè)計(jì)或?qū)误w采取加固措施。(5)整治建筑物用以調(diào)整水流與河床、河岸的相互作用以及防護(hù)水庫、湖泊中的波浪和水流對(duì)岸坡的沖刷，如丁壩、順壩、導(dǎo)流堤、護(hù)底和護(hù)岸等。水利工程中各種建筑物按其在水利樞紐中所起