一种基于有限元仿真的混凝土坝模板安全施工分析方法技术

技术编号:20425715 阅读:40 留言:0更新日期:2019-02-23 08:41
本发明专利技术公开了一种基于有限元仿真的混凝土坝模板安全施工分析方法。本发明专利技术通过有限元仿真模拟高大模板在混凝土浇筑碾压施工前及施工中不同受荷工况下模板的应力和形变发展规律,依据大模板设计图纸和技术参数,在ADINA有限元软件AUI几何建模中将原二维图纸转化为三维有限元模型,结合已有现场填筑施工实测的侧压力、变形参数以及模板边界约束条件参数设置,仿真模拟大模板在不同作业工况下,特别是最不利施工荷载、如快速填筑情况下的形变和应力预测分析,为大模板设计优化和安装改造以及施工工艺调整提供决策参数,确保模板设计与施工运用的安全经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于有限元仿真的混凝土坝模板安全施工分析方法
本专利技术涉及一种基于有限元仿真的高大模板安全施工分析方法,更具体地说是一种采用ADINA三维有限元仿真控制高大模板安全设计与施工应用的方法。
技术介绍
混凝土筑坝高大模板是指运用于混凝土坝施工上下游面单仓浇筑超过3m以上的单次仓号钢制整块大模板。通常大模板结构形式包括:连续翻升模板、半悬臂模板、悬臂模板等,目前工程中应用最为广泛的翻升模板基本采用3m×3.1m的钢质定制或加工模板,这类模板施工工艺较为成熟,但施工效率低、人工机械及材料消耗大,仍不适应工程快速施工需求。国内外混凝土筑坝施工均未见实施大升层快速施工中模板安全分析方法的报道,原因是高大模板在连续筑坝施工中的受力特点复杂,一直缺少可靠的理论分析技术手段及有效实践验证。对于大升层快速施工模板仓面拼装体系所要求的强度、稳定性及刚度如何计算和控制,确保混凝土成型后的形状、尺寸和相对位置符合设计要求,避免拼装大模板跑模、变形以及受力不安全问题,目前仍未见适合的理论分析与可行的施工控制方法;高大模板混凝土施工加载过程中,模板所受侧压力、平面内边界约束及仓内模板拉筋布置方式等平面外动态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于有限元仿真的混凝土坝模板安全施工分析方法,其特征在于包括以下步骤:第一步,建立模型:根据大模板设计图纸尺寸几何与技术参数,在ADINA有限元软件中将二维图纸转化为三维有限元实体模型;第二步,定义材料属性:包括:钢模材质,屈服强度,泊松比,弹性模量,密度等,钢材采用理想线弹性模型;第三步,确定单元类型:模板的面板、边框、端框、横筋板、纵筋板和主梁桁架使用Shell单元模拟计算形变和应力指标;面板前平面外拉筋使用Truss单元简化分析,采用Truss单元模拟时只考虑轴力,忽略材料质量;第四步,划分单元网格:网格划分主要采用自由网格划分,模板在不同部位网格划分采取不同精度:面板、边框和端...

【技术特征摘要】
1.一种基于有限元仿真的混凝土坝模板安全施工分析方法,其特征在于包括以下步骤:第一步,建立模型:根据大模板设计图纸尺寸几何与技术参数,在ADINA有限元软件中将二维图纸转化为三维有限元实体模型;第二步,定义材料属性:包括:钢模材质,屈服强度,泊松比,弹性模量,密度等,钢材采用理想线弹性模型;第三步,确定单元类型:模板的面板、边框、端框、横筋板、纵筋板和主梁桁架使用Shell单元模拟计算形变和应力指标;面板前平面外拉筋使用Truss单元简化分析,采用Truss单元模拟时只考虑轴力,忽略材料质量;第四步,划分单元网格:网格划分主要采用自由网格划分,模板在不同部位网格划分采取不同精度:面板、边框和端框划分网格间距取80-100mm;横筋板、纵筋板和主梁桁架划分网格间距取30-50mm;第五步,模拟边界条件:大模板加工采用两种连接方式—焊接和螺栓连接,体现在三维有限元模型中,使用约束来替代连接;钢接替代焊接即偏转和位移都固定,铰接替代螺栓连接即位移固定而偏转不固定;模板的两桁架之间是通过焊接在同一块焊板上连接,在模型上体现为顶角点对点的全约束;上下两块模板是使用可调节螺栓连接,...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘英郑祥姚必全付勇魏晋鹏杨帆
申请(专利权)人:中国水利水电第七工程局有限公司
类型:发明
国别省市:四川,51

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