弧形闸门结构性能的BIM+CAE有限元计算分析

作者：孙少楠; 张瑞捷^*; 肖佳华; 张志恒; 马奔

来源：人民黄河, 2023, 45(10): 118-125.

• 弧形闸门
• 结构性能
• BIM
• CAE有限元
• 数据交互

针对弧形闸门结构复杂、节点信息混乱等问题，提出BIM+CAE有限元技术对弧形闸门结构性能进行分析。以实验室弧形闸门模型为例，采用MicroStation构建BIM模型，介绍BIM平台与CAE平台数据交互方法，利用BIM技术碰撞检测、数据更新功能对模型进行调整，将BIM模型导入Ansys-Workbench,模拟不同开度下溢洪道水流流态和弧形闸门受力情况。CAE有限元分析结果显示，溢洪道过闸流量数值模拟值与理论计算值相比，误差小于4.00%,验证仿真结果合理可靠。闸门等效应力和变形随开度增加整体呈非线性减小趋势。此外，通过软件显示功能导入应力云图以及添加BIM模型关键节点水力信息，可实现BIM平台与CAE平台在弧形闸门性能分析中的二次应用。

• 单位
  上海勘测设计研究院; 华北水利水电大学