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为保护下游天烛峰水库安全,改善区域生态环境,拟修建天烛峰上水库。为了设计一座结构安全、经济合理、节约资源的天烛峰上水库拱坝,论文以天烛峰上水库拱坝为研究对象,做了两方面的工作:(1)进行拱坝坝型设计,计算了坝高、坝顶厚度、坝底厚度和坝体控制高程的体型基本参数,按照规范推荐的拱梁分载法方法计算了各种工况下坝体应力,最后进行了重力墩稳定分析和坝肩抗滑稳定分析。(2)利用ANSYS仿真模拟此工程,较为详细的介绍了建模过程和所需命令流,利用类比法确定温升温降参数,计算温度荷载,然后施加对应工况下的坝前水压力、扬压力等参数,计算出四种工况荷载下的温度-应力耦合场的应力和位移,最后对拱梁分载法的计算结果和有限元计算结果进行了比较。以期望仿真结果对拱坝体型优化、某些设计数据的取值有参考价值,并对施工过程的温度控制、进度控制等有一定的指导作用。经过设计计算与仿真模拟,得出以下结论: (1)根据规范和经验确定了拱坝的坝型基本参数,经过应力计算和稳定计算证明设计成果是可靠的,拱坝结构是安全的。 (2)ANSYS仿真模拟的应力和位移符合《拱坝设计规范》的要求,与拱梁分载法结果比较,应力计算和位移结果有一些差别,但相差不大,各工况下呈现出的规律也大致相同,有限元法的计算结果出现应力集中现象,通过等效应力法可以修整。 论文主要利用了拱梁分载法和有限元法两种方法进行结构计算,拱梁分载法是利用材料力学、结构力学的方法进行计算,有限元主要利用弹性力学的理论和方法,利用计算机进行计算,并直观的显示分析结果。