土石坝三维参数化建模方法的研究与应用

发布时间：2020-06-11 19:43

【摘要】：近十几年来,随着土石坝施工工艺的创新和新型材料的应用,我国高土石坝的建设处于高速发展阶段。随着坝高的增加,对土石坝的安全性也提出了更高的要求。为了提高土石坝的安全性,在土石坝的设计流程中,需要进行数值分析,而数值分析的基础工作是建模。传统土石坝三维建模采用交互式方法,交互式建模的优点在于其直观的表达方式,且适应较为复杂的场景。但其创建过程复杂、耗时长、且不易修改。所以寻找一种速度快、精度高的土石坝三维建模方法很有必要性。参数化建模能大大提高建模的工作效率,尤其是在模型参数敏感性分析中,效率更高。本文探索出一种基于CATIA二次开发的参数化建模方法。通过对土石坝坝型的分析,确定了土石坝三维建模思路—断面控制法。首先创建控制断面,然后利用“放样”工具在各断面间生成实体,最终完成土石坝的建模。基于CATIA二次开发技术的土石坝三维参数化建模方法的详细过程为:将土石坝断面节点坐标存储在Excel表格中,在Excel自带的Visual Basic开发环境中获取CATIA相关应用程序编程接口,采用Excel-VBA语言对CATIA进行二次开发,从而建立特征参数与三维实体之间的联系,实现土石坝三维参数化建模的功能。利用本文提出的土石坝三维参数化建模方法创建了三种不同岸坡形状的土石坝三维模型,并且将其应用到土石坝变形分析中。通过有限元分析,研究了岸坡形状对土石坝心墙及心墙与岸坡接触粘土变形状态的影响。研究表明:接触粘土的位移和变形与岸坡形状有较强的相关性;河谷两岸岸坡凸起对心墙的沉降有明显的改善作用。
【图文】：

华北电力大学硕士学位论文逡逑第２章土石坝设计发展趋势逡逑充分了解土石坝的设计发展趋势，，进而对土石坝三维模型控制参数进行分析逡逑是土石坝三维参数化建模的首要步骤。对土石坝基本剖面以及三维形状的了解有逡逑助于提取控制土石坝形状的重要参数，在此基础上确立建模思路。逡逑２．１邋土石坝类型逡逑初期的土石坝以均质坝为主，随着材料技术和筑坝技术的发展，相继出现了逡逑多种类型的土石坝。逡逑按照防渗体的材料和所在位置的不同，可将土石坝分为以下几种主要类型［４（）］：逡逑（１）均质坝逡逑

２．１邋土石坝类型逡逑初期的土石坝以均质坝为主，随着材料技术和筑坝技术的发展，相继出现了逡逑多种类型的土石坝。逡逑按照防渗体的材料和所在位置的不同，可将土石坝分为以下几种主要类型［４（）］：逡逑（１）均质坝逡逑——壤土逦，逡逑＾■邋；：ｖ邋，逡逑Ｉ邋７邋ｙ＇／邋Ｖ邋７逦７逦７逦７逦７逦７逦７逦７逦７逦１逦７逦７逦７逦７逦７逦７逦７逦７逦７￣￣＇逡逑图２－１均质坝（岳城水库）逡逑大坝主体采用一种土料，不设分区，不设专门的防渗体。由于黏性土抗剪强逡逑度低，且施工碾压较困难，适用于低坝。土石坝发展初期多以均质坝为主。逡逑（２）心墙坝逡逑
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV641

【参考文献】

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本文编号：2708366