基于COMSOL多物理场仿真计算下水利大坝静、动力特性分析研究

摘要

针对拟建水利枢纽工程中大坝静、动力特性问题,利用COMSOL多物理场仿真计算平台开展了不同工况的静力分析、不同方案的动力响应计算.静力分析中,拉应力最大、最小分别为完建期、死水位工况,分别为6.78 MPa、1.12 MPa,但两工况中最大压应力基本接近,温度效应与泥沙沉降作用对压应力具有提高效果.X、Y、Z向最大位移分别为完建期、温度荷载工况、泥沙沉降工况,分别达35.4 mm、45.68 mm、14.68 mm.动力响应计算中,自振频率随阶次均为递增,且施加反应谱加速度峰值愈高,则频率愈大;同时,峰值加速度与坝体位移、拉应力响应值均为正相关关系,峰值加速度增大2.5 m/s2,X、Y、Z向位移平均增幅分别为1.95倍、62.8％、1.89倍,而拉应力增幅为1.1倍.论文为研究水利大坝动、静荷载下应力、位移特征提供了一定参考.