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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。