ADINA软件在重力坝地震响应分析中的应用研究

" ADINA在重力坝地震响应分析中的应用，主要探讨了利用ADINA软件进行重力坝地震响应分析的两种方法——流固耦合和Westergaard附加质量方法，以及这两种方法在实际工程中的应用和比较。 本文作者王伟华和张燎军来自河海大学土木工程学院和水利水电工程学院，他们针对云南省的一个重力坝实例，运用ADINA这一强大的非线性有限元分析工具进行了深入研究。在分析过程中，他们构建了两种不同的数值模型，一是基于流固耦合理论，二是采用了Westergaard附加质量法。通过对比分析，他们发现两种模型在自震频率上的结果相近，但地震响应方面，附加质量模型的反应明显大于流固耦合模型。这意味着在考虑水体影响时，使用附加质量模型在安全度上更偏向保守，适合于重力坝抗震的初步定性分析。 在流固耦合分析方法中，通常有线性和非线性两种。线性方法如附加质量模型，简单易行；而非线性方法如边界元法和ALE有限元法，能够更精确地模拟液体晃动对结构的影响。Westergaard附加质量法最早用于计算垂直刚性坝面在水平简谐地面运动下的动水压力，其简便性使其在工程实践中得到广泛应用。SL203-97《水工建筑物抗震设计规范》中也采用了这种计算方式。 ADINA软件以其在非线性有限元分析的先进性和可靠性著称，尤其在处理结构非线性、流/固耦合等复杂问题上表现出色。在ADINA中，ALE（Arbitrary Lagrange-Euler）方法被用来解决流固耦合问题，它结合了Lagrange和Euler算法的优点，能够准确追踪自由液面变化，适用于处理大幅度液体晃动的情况。 在实际工程分析中，选择合适的计算模型至关重要。对于重力坝的地震响应分析，文章指出，尽管附加质量模型相对简单，但其预测的地震响应较大，这在抗震设计中是一种安全的做法。然而，对于更精确的分析，可能需要考虑使用流固耦合的非线性方法，如ALE有限元法，以获取更为细致的结构动态行为和水体相互作用的效果。 ADINA在重力坝地震响应分析中的应用提供了一种有效的工具，并通过实际案例对比分析了不同模型的适用性和准确性，为重力坝的抗震设计提供了有价值的参考。"