[发明专利]一种基于CATIA的拱坝坝肩稳定分析模型编绘方法

说明书

本发明公开一种基于CATIA的拱坝坝肩稳定分析模型编绘方法，包括以下步骤：第一步：收集坝址区的地形地质资料；第二步：根据收集的资料计算棱线的平面位置和倾角；第三步：利用CATIA三维建模软件建立地形地质模型；第四步：建立坝头岩体；第五步：指定不同高程坝头岩体进行切割；第六步：把坝头岩体切割成滑块；第七步：使用CATIA读取滑块的自重、侧滑面和底滑面的面积。本发明通过快速提取滑块体侧滑面、底滑面面积及其体积等计算数据，保证了复核滑动棱线计算值的正确性，提高了拱坝坝肩分析的稳定性。

技术领域

本发明属于水利水电工程应用技术领域，特别涉及一种基于CATIA的拱坝坝肩稳定分析模型编绘方法。

背景技术

在拱坝设计中，坝肩稳定是个重要内容。坝肩抗滑稳定传统计算方法是手工图解法,其中确定滑动棱线，获取滑块的底滑面、侧滑面体积面积数据及其块体自重工作量大、耗时较长；对于地质条件复杂的大型、巨型工程，组合模式可能多达数十种，直接影响设计工作进度和工程进度；且进行敏感性分析时，需重复计算不同倾角、走向组合的滑块体底滑面、侧滑面及块体体积，极为繁琐。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于CATIA的拱坝坝肩稳定分析模型编绘方法，该基于CATIA的拱坝坝肩稳定分析模型编绘方法通过快速提取滑块体侧滑面、底滑面面积及其体积等计算数据，保证了复核滑动棱线计算值的正确性，提高了拱坝坝肩分析的稳定性。

本发明通过以下技术方案得以实现。

提供的一种基于CATIA的拱坝坝肩稳定分析模型编绘方法，包括以下步骤：

①收集资料：收集坝址区的地形地质资料；

②建立坐标：根据收集坝址区的地形地质资料，在CATIA中选择一组坐标系，利用收集坝址区的地形地质资料的空间几何关系，计算棱线的平面位置和倾角；

③建立地形地质模型：根据收集到的坝址区地形地质资料，利用CATIA三维建模软件建立地形地质模型；

④建立坝头岩体：结合收集到的坝址区地形地质资料，来确定上游假定拉裂面及下游剪出面边界，动态的切割地形地质模型，最终建立坝头岩体；

⑤切割坝头岩体：基于CATIA建立拱坝的侧滑面和底滑面模板，该模板是根据收集到的坝址区地形地质资料、计算棱线得出的平面位置和倾角构建的，快速调整侧滑面和底滑面模板岩层产状参数，并参数化切割坝体岩体，通过参数化指定不同高程坝头岩体进行切割；

⑥把坝头岩体切割成滑块：使用拱坝侧滑面和底滑面模板把坝头岩体切割成滑块；

⑦得出结果：使用CATIA中的秤砣功能并选择滑块类型密度，读取滑块的自重并计算出侧滑面和底滑面的面积。

所述地形地质资料包括拱坝开挖后的地形线、地质破裂面产状和地质石质。

所述拱坝开挖后的地形线为去掉覆盖层的裸露基岩地形。

所述拱坝开挖后的地质破裂面产状为断层面在空间的延伸方位及其倾斜程度的产状。

所述拱坝开挖后的地质破裂面产状用于计算棱线的平面位置和倾角。

所述拱坝开挖后的地质破裂面产状用于调整侧滑面和底滑面模板岩层产状参数。

所述拱坝开挖后地形线用于建立地形地质模型。

所述拱坝开挖后的地形线和地质破裂面产状用来确定上游假定拉裂面及下游剪出面边界。