Abaqus 在水工中的應(yīng)用
Abaqus對于模擬諸如大壩等建筑物的力學(xué)行為具有強大的優(yōu)勢，可以對這些結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和應(yīng)力狀態(tài)進行分析計算，并且可以進行防滲計算。在計算中可以考慮水壓力、溫度場、滲流場、重力場作用以及溫度場和力場、滲流場和力場的合。
1、土壩施工、快速降水及抗震分析
當土體的坡度小于一定值時，土壩的結(jié)構(gòu)取決于土體保持穩(wěn)定的能力。但是在一定的載荷情況下，土體的穩(wěn)定性要做折衷處理，在設(shè)計過程中要考慮到這些載荷情況。
| 1.施工模擬 分析過程:在第一階段，去掉大壩各單元，將巖石層在地壓或重力作用下的變形進行建模。在每個階段加入新的填筑層。在填筑每一層時進行瞬時固結(jié)分析。 | 2.蓄水模擬 所有三層構(gòu)筑完成后，水壩分三個階段蓄水，并求解蓄水結(jié)束后的穩(wěn)態(tài)過程。 | 3.快速降水模擬 分析水庫中的水在7小時內(nèi)全部放干，土壩的應(yīng)力、孔壓等的變化情況。 | 4.抗震模擬 因為地震的載荷是動態(tài)的，所以應(yīng)該考慮全部的慣性力，包括土壩內(nèi)孔隙中流體和水庫中水的影響。 |
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2、柯依納(Koyna)重力壩抗震分析
壩基尺寸長為103m，寬71m，當?shù)匕l(fā)生地震時，水庫的水位為91.75m。采用Abaqus對該壩在實測的地震加速度作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析，采用混凝土損傷塑性材料模型，分析結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和任意載荷作用下結(jié)構(gòu)的破壞情況。
3、海堤抗波浪荷載分析
海浪的運動形式是復(fù)雜的，如何有效分析其對水工結(jié)構(gòu)的影響一直是困擾理論界的問題Aalborg 大學(xué)的工程師利用Abaqus分析在不穩(wěn)定頻率下波浪對海堤的影響。
4、水電站直埋式蝸殼結(jié)構(gòu)分析
直埋式蝸殼即鋼蝸殼外直接澆注混凝土,屬于完全聯(lián)合承載結(jié)構(gòu)，是一種為解決高HD值管道結(jié)構(gòu)鋼襯厚度過大并保證其整體安全性的設(shè)計理論和工程技術(shù)，像三電站這么大直徑蝸殼結(jié)構(gòu)的采用直埋方案，國內(nèi)外尚沒有先例。因此，專題立項對其中的關(guān)鍵問題加以深入研究，為方案論證和結(jié)構(gòu)設(shè)計提供可靠依據(jù)。
5、巴拿馬運河擴建項目抗震分析
在巴拿馬運河擴建工程中，面對極其巨大的水閘(55米寬、427米長、31.3米高)，設(shè)計人員最終選擇達索系統(tǒng)的Abaqus作為項目的抗震分析軟件。
Abaqus強大功能和靈活性適用于模擬復(fù)雜問題
界面接觸(允許在地震作用下混凝土和巖石之間發(fā)生分離和滑移)
非線性材料(Mohr-Coulomb plasticity model and hardening)
吸能邊界條件
水對抗震的影響統(tǒng)一前后處理界面和方便的流程自動化
Abaqus 是功能強大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。Abaqus軟件包括一個豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料，作為通用的模擬工具， Abaqus軟件除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力 / 位移）問題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。
