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碾压混凝土坝温度场温度应力计算可视化系统研究

陈莉静  
【摘要】:碾压混凝土筑坝是坝工建设的新发展,迫切需要在碾压混凝土坝的温度场和温度应 力方面进行深入的研究。国家“九·五”科技攻关项目,通过对龙滩水电站碾压混凝 土坝在施工期和运行期的温度场及温度应力的仿真分析,较为系统地研究了各种因素影 响下碾压混凝土坝施工期和运行期的温度场及温度应力的分布规律,并在NDP FORTRAN 下开发了三维有限元计算程序。该程序采用网格自动浮动和分区异步长法,具有较高的 计算效率。但该程序的图形功能弱且被限制在DOS环境下运行,在缺少人机交互手段的 情况下,繁杂的手工数据输入,给程序使用带来了许多不便,也难以管理输出的计算结 果。 本文主要对温度场和温度应力计算分析进行可视化系统研究。内容包括:前处理、 分析计算、后处理、帮助系统。程序实现模块化,各模块之间用数据文件和数据库相结 合的方式传递信息。涉及的开发工具有:Visual Basic6.0、Fortran PowerStation4.0、 HTML Help Workshop等。其中前处理由界面输入初始数据(例如:控制数据、施工信 息、材料参数), 即可生成计算和绘图信息文件。在计算过程中,程序将以进度栏对话 框的方式提示用户程序运行所处的阶段。后处理主要有数据查询、图形显示(各时段的 温度和应力的等值线图、随时间变化的曲线图)和信息编辑(计算文本说明)。帮助系 统设计为程序的操作提供方便。该系统的实现不仅大大地减少了准备数据的工作量,更 直观地反映计算结果,并且使操作更简便。在碾压混凝土坝的施工过程中,工程人员可 根据施工环境因素的变化,更改各种施工参数,将其入到计算机中,该程序即可进行 实时计算并反映出由此引起的坝体温度场和温度应力场的变化,达到施工温控最优化的 目的,为现场工程人员提供可资应用的依据,为温控工作提供很大的便利。


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