丰梦梦等

【摘要】采用ANSYS结构分析软件，通过对某小型混凝土重力坝工程进行有限元静力和模态分析，研究探讨了坝体在满库工况下的变形和应力分布，以了解坝体在工况下的工作形态。同时，进行高阶模态分析，了解坝体的自振频率和振型并进行简单分析，最后做总结

【关键词】ANSYS软件 静力分析 模态分析 混凝土重力坝

1 前言

我国土地辽阔，水资源丰富，可以开发的水电容量约为3.78亿KW，据世界第一位。目前我们已经修建了如三峡、小浪底等大型水利水电工程，而这些工程也在我国经济建设中发挥了巨大的作用。建国以来，随着技术的提高，各种各样型式的重力坝在坝工设计中占了很大的比重。重力坝是一种主要依靠坝体自重产生的抗滑力来维持自身稳定的坝型。近年来，混凝土重力坝在重力坝中所占的比重越来越大。混凝土重力坝以具有安全可靠，耐久性好，抵抗渗漏、设计和施工技术简单，易于机械化施工、对不同的地形和地质条件适应性强等优点而被广泛应用[1]。但由于许多坝都是建立在地震多发和高烈度地区，一旦遭到破坏将会带来难以估计的经济和损失，因此对大坝做模态分析，计算分析它的固有频率和振型，为重力坝的抗震稳定性分析奠定基础。

2 有限元模型建立

某工程非溢流混凝土重力坝，高17米，宽24米，顶宽5米。上游面坡度为1：0，下游面坡度为1：0.8[2]。假设大坝的基础是嵌入到基岩中，地基是刚性的。大坝采用的材料参数为：弹性模量E=3.5GPa，泊松比ν=0.2，容重γ=25KN/m3。……