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本文对目前拱坝的分析方法做了系统的总结和对比,就研制基于ANSYS平台的拱坝非线性有限元分析系统及ANSYS与FORTRAN的接口程序、开发ANSYS中的拱坝参数化建模系统及结合实际工程对进行三维有限元仿真分析等做了如下工作: 1.研究了ANSYS二次开发技术,编制了拱坝参数化建模系统,实现了ANSYS对拱坝的快速仿真分析。利用它可方便、高效地对拱坝进行建模和分析研究。 2.研究了非线性有限元仿真分析的基本原理及其在ANSYS软件中的具体实现。阐述了非线性问题,讨论了弹塑性分析的基本方程和常用的强度准则,并较详细介绍了ANSYS中有限元仿真分析的基本过程,并开发了ANSYS中的接口程序,实现了在ANSYS中的FORTRAN程序的调用。 3.对拱坝的开裂机理进行了探讨,分析了有限元分析时常用的两种裂缝模型,研究了ANSYS中开裂分析的裂缝模拟技术和混凝土的开裂原理。结合实际工程对萍乡某拱坝的开裂机理进行了研究探讨,分析了拱坝的开裂原因。 4.对萍乡某拱坝进行了建模并对其进行了三维非线性有限元分析,实施了拱坝施工过程中实际加载程序的仿真模拟,计算分析了几种情况下坝体的应力和位移规律,对原设计方案进行了综合评判。