基于CATIA平台重力坝三维设计及抗滑稳定分析

摘要

随着工程技术的发展，设计手段的不断提高，在原有的经验基础上为了实现在短时间内完成高质量的大型重力坝工程设计，需要将传统的二维设计理念逐渐向三位设计转变。所以有着更好可视效果，更为直观的三维设计已经成为当今水利工程中急需的手段和未来发展的必然趋势。CATIA作为一款强大的三维设计软件，已广泛应用于航天等行业，近年来也受到水利行业的重视，鉴于本文需要建立人机交互界面及二次开发，故采用CATIA作为设计平台，VB作为编程语言，实现二者的调用。
　　本文基于CATIA平台，通过二次开发，完成重力坝模型的三维设计;再根据重力坝设计流程及规范，通过人机交互界面进行重力坝抗滑稳定的分析，完成求解重力坝安全系数功能模块的创建。以下为主要内容:
　　首先根据设计流程及模型的功用，对模型进行参数化定义。然后通过二次开发，实现CATIA的嵌套，实现VB对CATIA的调用，并在VB界面对CATIA进行控制，完成重力坝三维模型的建立。再通过VB编程，建立人机交互界面，创建重力坝设计平台，并通过此平台，基于刚体极限平衡法对重力坝进行深层抗滑稳定分析，创建安全系数、抗力函数、作用效应函数功能模块，并通过实例的设计参数，在平台上对结果进行计算，并与实际情况进行校核，以证实此二次开发软件的可靠性。
　　本文基于CATIA平台下混凝土重力坝的设计-分析一体化的三维设计，并开发了抗滑稳定分析的功能模块，这不仅提高了效率，对于人机交互界面的建立也更是在一定程度上降低了CATIA的使用难度。并建立重力坝三维设计标准化流程，使CATIA在水利工程中的应用更广且更有效。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 三维协同设计的优势

1．2 国内外研究概况及发展趋势

1．2．1 国内外研究概况

1．2．2 三维协同设计的发展趋势

1．2．3 存在的问题及本论文研究目标

1．3 研究内容和方法

1．3．1 选题特色和预期达到的成果

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线和技术措施

2 重力坝抗滑稳定分析特点方法

2．1 重力坝抗滑稳定分析的特点

2．2 重力坝抗滑稳定分析的基本方法

2．2．1 刚体极限平衡法

2．2．2 有限单元法

2．2．3 模型试验法

2．3 本章小结

3 重力坝三维设计开发平台及模型建立

3．1 系统支撑软件平台——CATIAV5

3．1．1 CATIA软件简介

3．1．2 CATIA软件二次开发的方法

3．2 CATIA二次开发的主要技术

3．2．1 CATIA二次开发接口

3．2．2 CATIA API介绍

3．3 Visual Basic编程语言

3．4 基于CATIA重力坝参数设计

3．4．1 重力坝设计流程

3．4．2 重力坝设计可视化参数定义

3．4．3 重力坝设计可视化参数导入

3．4．4 重力坝模型的建立

3．5 本章小结

4 重力坝参数化设计开发及系统的应用

4．1 人机交互界面的设计与开发

4．1．1 人机交互界面设计原则

4．1．2 人机交互界面的实现

4．1．3 重力抗滑稳定分析界面的设计

4．2 官地12#坝段抗滑稳定分析

4．2．1 工程概况及地质特性

4．2．2 12#坝段抗滑稳定分析

4．3 人机交互界面中计算抗滑稳定

4．4 本章小结

结论

参考文献

致谢