[发明专利]一种基于ADINA平台的土石坝水力耦合计算方法

权利要求书

1.一种基于ADINA平台的土石坝水力耦合计算方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、建立土石坝渗流计算模型，进行土石坝渗流计算；

步骤2、建立土石坝变形计算模型，进行土石坝变形计算；

步骤3、对步骤1得到的计算结果数据进行处理；

步骤4、进行土石坝水力耦合计算。

2.根据权利要求1所述的一种基于ADINA平台的土石坝水力耦合计算方法，其特征在于，所述步骤1具体步骤为：首先，根据工程资料进行建模，定义物理条件，施加荷载与定义边界条件；定义材料属性，划分有限元网格；定义单元类型并划分单元属性；设置求解步，设置求解时间步长、步数和收敛条件，设置完成后，保存为命令流文件，将命令流文件导入ADINA-Thermal模块中，生成土石坝渗流计算模型，在ADINA－Thermal模块中土石坝渗流计算，得出只考虑渗流作用下的土石坝的渗流计算结果。

3.根据权利要求2所述的一种基于ADINA平台的土石坝水力耦合计算方法，其特征在于，所述步骤2具体步骤为：将步骤1中渗流模型中的几何模型和有限元网格复制到ADINA-structure模块中，根据工程资料定义变形计算所需的物理条件，施加荷载、定义边界条件、定义材料属性、定义单元类型并划分单元属性、设置求解步，生成土石坝变形计算模型，在ADINA-structure模块中进行变形计算，获得不考虑渗流作用的变形计算结果。

4.根据权利要求3所述的一种基于ADINA平台的土石坝水力耦合计算方法，其特征在于，所述步骤3.1、根据步骤1渗流计算中得到的坝体上各节点总水头计算各节点的孔隙水压力，计算公式为：

其中H代表总水头，z代表位置水头，代表压强水头，代表流速水头，渗流情况下流速趋近于零，按零计算；

在ADINA中使用Define Resultant设定孔压水头参数，Resultant Name选项选择PORE-HEAD，Expression中输入TOTAL_HEAD-Z-COORDINATE，其中TOTAL_HEAD代表总水头，Z-COORDINATE代表位置水头，定义完成后进行计算，计算得到孔压水头云图与孔压云图，即得到坝体上各节点的孔隙水压力；

步骤3.2、在ADINA中绘制带状图，将变量选为步骤3.1得到的坝体内各节点孔隙水压力，再通过判定孔压是否大于0，将坝体内所有节点分为两区，一区内所有节点孔隙水压力大于零，另一区则小于零，得到一个带状图，带状图中两区交界处即为浸润面；

步骤3.3、使用ADINA对坝体的节点进行过滤，过滤区域选为整个坝体，判断节点孔隙水压力是否小于零作为过滤条件，将孔压小于零节点排除，剩下的节点孔隙水压力均大于零，将孔压大于零的节点及孔隙水压力提取为孔压结果文本文件；

使用记事本调整该孔压结果文本文件，留下节点名称与对应的孔隙水压力，保存初步处理好的孔压结果文本文件，将初步处理好的孔压结果文本文件导入Excel中，在文本数据中建立分列线，对数据进行分列，分列时将文本文件分为三列，将节点名称分为两列，第一列全为Node，第二列为之前节点数；将孔压分为第三列；使用Excel调整结果孔压文本文件，将最左边全为Node的一列删除，此时只剩余两列，一列名为POINT，代表坝体中不同点位，另一列名为FE_PRESSURE，列数值为孔隙水压力，由于渗流模型中得出的孔压结果都为正数，但ADINA-structure结构模型所需要的孔压为负值，将孔压列乘-1，使孔压数值皆变为负数；在POINT与FE_PRESSURE之间加入一列，列中每一行都输入数据2，修改好后保存处理完成的孔压结果文本文件；

步骤3.4、将步骤3.3处理好的结果孔压文本文件导入土石坝变形计算模型中，导入位置选择节点，载入类型选择节点荷载，将步骤3.3中处理完成的孔压结果文本文件导入，变形计算模型读入处理好的孔压结果文本文件作为节点位移荷载，数值导入成功后通过软件观测到模型及荷载，保存成为DAT求解文件。

5.根据权利要求4所述的一种基于ADINA平台的土石坝水力耦合计算方法，其特征在于，将所述步骤3.4中保存的DAT求解文件使用UltraEdit打开，在UltraEdit中选择列快模式，将列块模式中DISPLACEMENTS一列的数据置入Excel中，在Excel中这一列中的数字2改为8，再将数据放到UltraEdit的数据中，把节点位移荷载改为孔压荷载，保存文档，数据处理结束，提交计算，计算完成生成POR结果文件，即为土石坝水力耦合计算完成。