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有限单元法是一种数值分析方法，通过将复杂的结构或系统离散为有限个小的单元，对每个单元进行单独分析，再将这些单元的响应进行组合，得到整体的响应。
这种方法在许多工程领域都有广泛应用，包括重力坝的应力计算。
使用有限单元法计算重力坝的应力，一般会遵循以下步骤：
建立模型：首先，需要建立一个数值模型来表示重力坝。
这个模型通常由一系列的有限单元组成，每个单元代表了坝体的一部分。
这些单元可以是线性的、二次的或更高阶的，取决于问题的复杂性和精度需求。
加载条件：定义重力坝上的载荷，包括坝体的自重、水压力等。
这些载荷将被施加到模型的相应部分。
边界条件：定义模型的边界条件，例如固定边界、自由边界等。
这些条件将影响模型中单元的位移和应力分布。
求解方程：使用有限元方法，将整体的结构方程离散到每个单元上，形成一系列的线性方程组。
然后，使用数值方法（如直接法、迭代法等）求解这些方程，得到每个单元的位移和应力。
后处理：分析求解结果，提取重力坝的应力、应变等信息。
根据这些数据，可以对坝体的安全性进行评估，并进行必要的加固或优化设计。
值得注意的是，使用有限元法进行计算时，需要注意选择合适的单元类型和网格密度，以确保结果的精度和可靠性。
同时，也需要考虑各种因素（如温度变化、材料非线性等）对计算结果的影响。
第7卷第1期2009年3月水利与建筑工程学报Journal of Water Resources and A rchitectural EngineeringV ol.7No.1M ar .,2009收稿日期:2008 09 24 修回日期:2008 10 28作者简介:郝志强(1982 ),男(汉族),河北人,在读硕士研究生,研究方向为水工结构理论及其应用。
基于有限元方法的重力坝强度可靠度计算郝志强,武 亮,姚 激(昆明理工大学,云南昆明650051)摘 要:有限元方法正逐渐广泛地应用于重力坝应力计算。
借助蒙特卡罗数值模拟的有限元可靠度分析能较为准确地计算出重力坝强度可靠度,计算中考虑上游水深、上游泥沙高度、材料强度、材料密度、扬压力折减系数,作为随机输入变量。
进一步研究随机输入变量对强度可靠指标的敏感性,得到了一些重要的结论,指出了影响强度可靠度指标的最敏感因子即上游水位和材料强度指标。
算例表明借助蒙特卡罗数值模拟的有限元计算大型非线性复杂结构的可靠度简便可行,计算结果能达到所需的精度要求。
关键词:可靠度;随机有限元;蒙特卡罗法;重力坝中图分类号:T V 642.3 文献标识码:A 文章编号:1672 1144(2009)01 0120 02Reliability Computation for Strength of Gravity Dam Based on FEMHAO Zhi qiang ,WU Liang,YAO Ji(K unming Univ ersity of T echnology ,K unming,Yunnan 650051,China)Abstract:T he finite element method (FEM )is gradually used for calculating the stress of gravity dam in many practicalcases.With the aid of the FEM using Monte Corlo numerical simulat ion technique,the strength reliability computat ion for gravit y dams is more accurate.As t he random input variables,the dept h and sediment height in t he upper raeches,mat erial strength,material density,and the uplift pressure reduct ion factor are considered.Some conc lusions are also drawn from t he research on t he sensitivit y of the random input variables to the reliable strength indexes,the most sensi t ive factors to the reliable st rength indexes are point ed out,and the upstream water level and material st rength are two of the most sensit ive paramet ers.A numerical example shows that the FEM by using M ont e Corlo numeric al simulat ion technique is a simple and feasible way t o c alculat e the reliabilit y of large scale and non linear complex st ructures,and the calculation result s also meet the precision requirement.Keywor ds:reliability;stochastic finite element;Monte Carlo algorithm ;gravity dam以结构可靠度理论为基础的概率设计方法正越来越广泛地成为结构工程设计的发展趋势。
有限元等效应力法在重力坝强度分析中的应用范书立;陈健云;郭建业【期刊名称】《水利学报》【年(卷),期】2007(038)006【摘要】采用有限元法进行重力坝坝体应力分析时,坝踵、坝址的应力计算结果一直无法作为设计坝体断面的依据.本文将有限单元法所求得的应力合成截面内力,用材料力学公式求出重力坝建基面上任意点对应的线性化等效应力,并分析了影响有限元等效应力的各种因素.研究结果表明,有限元等效应力法有效地避免了坝踵、坝址的应力集中现象,解决了坝踵应力随网格的变化而变化的问题,计算出的建基面应力具有数值稳定性,得出的应力结果可以按现行的重力坝设计规范规定的应力标准评价重力坝坝体安全度.因此,结合有限元结果和等效应力法计算的坝踵、坝址应力结果,可为重力坝坝体强度的综合评定提供相应的依据.【总页数】7页(P754-759,766)【作者】范书立;陈健云;郭建业【作者单位】大连理工大学,海岸与近海工程国家重点实验室,辽宁,大连,116023;大连理工大学,海岸与近海工程国家重点实验室,辽宁,大连,116023;大连理工大学,海岸与近海工程国家重点实验室,辽宁,大连,116023【正文语种】中文【中图分类】TV64.3【相关文献】1.有限元等效应力法在拱坝设计中的应用 [J], 肖伟荣;苏志敏;唐涛2.重力坝分析的改进有限元等效应力法 [J], 杨会臣;贾金生;郑璀莹3.等效结构应力法在高强钢疲劳寿命预测中的应用 [J], 邹艳妮;李耀;罗东4.等效结构应力法在塔机关键焊缝疲劳强度研究中的应用 [J], 付玲;李耀;罗东;吴达鑫;佘玲娟5.等效结构应力法原理及其在转向架焊接构架疲劳寿命分析中的应用 [J], 薛俊谦;李向伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
有限元法在泥石流重力式拦砂坝受力分析中的应用研究
有限元法在泥石流重力式拦砂坝受力分析中的应用研究
近年来，随着工程建设规模不断发展，拦砂坝受力分析已经成为工程设计和施工中一个重要内容。
泥石流重力式拦砂坝是拦砂坝的一种，它具有结构简单的特点，维护费用低，但是其受力分析很难，严重影响着工程的安全性和长期稳定性。
因此，研究如何利用有限元法进行泥石流重力式拦砂坝受力分析已成为当前工程领域的热点话题。
有限元法是一种数值分析方法，用于求解多种复杂的工程结构，对于复杂难以分析的泥石流重力式拦砂坝受力分析有着重要意义。
通过有限元分析，可以准确分析拦砂坝的受力，有效地防止坝体受力过大而发生破坏，为坝体设计提供了准确的参数。
在有限元法分析泥石流重力式拦砂坝受力时，首先要建立数学模型，建立模型的方法有分析法、近似法和数值法等，其中数值法最为常用。
数值法可以将拦砂坝的复杂结构简化为一维或二维模型，然后按照有限元法进行计算分析，得出受力分析结果。
拦砂坝受力分析是一个复杂的问题，为确保受力分析结果的准确性，在有限元法分析泥石流重力式拦砂坝受力时，还应考虑到地质条件、拦砂坝结构参数等因素。
同时，应加强模型的验证，以确保受力分析的精度。
综上所述，使用有限元法进行泥石流重力式拦砂坝受力分析可分析拦砂坝受力情况，以防止坝体受力过大而发生破坏，确保坝体稳定性，但是其分析过程复杂，需要考虑多方面因素，并加强模型验证，以确保受力分析结果的准确性。
