[发明专利]大坝工程数字化建模优化方法

权利要求书

1.一种大坝工程数字化建模优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，建立大坝总工程结构的基准参数，然后获取大坝主体结构参数，然后执行S2；

S2，对大坝主体边界的曲面进行建模处理，然后对大坝主体内部结构进行建模处理和外部构造进行建模处理，然后执行S3；

所述S2对大坝主体内部结构进行建模处理包括：

S-A，获取大坝主体的坝底廊道的参数数据；即大坝主体廊道底高程H_bdld，m、大坝主体廊道底宽B_bdld，m、大坝主体廊道高度H_bdldg，m、大坝主体廊道侧墙高度H_bdldcq，m的参数数据，其中大坝主体廊道底宽B_bdld，m、大坝主体廊道高度H_bdldh，m、大坝主体廊道侧墙高度H_bdldcq，m指大坝主体的外部尺寸；然后获取大坝主体廊道底板厚度H_bdldd，m、大坝主体廊道侧墙厚度H_bdldq，m和大坝主体廊道顶拱厚度H_bdldg，m；采用占用大坝主体坝体体积扣减方法减去相应的填筑区，获得大坝内部结构初级建模数据；

S-B，刻画大坝主体心墙垫层混凝土按心墙底边界线，按一定间距确定高程的点，然后连接全部高程的点形成相应的曲线，形成无凹凸的光滑表面，底面与大坝边界模型交汇；形体修正时只能修改边界以及控制线以内的部分；

S-C，生成大坝主体上游围堰参数数据，

上游围堰通常是坝体的一部分，是在坝体施工前就已经提前修建好的，其一部分是堆石料的空间；

大坝主体的坝轴线，输入大坝主体两个端点距离大坝轴线的距离、底宽、顶宽和上下游坝坡，在获取大坝主体上游围堰参数数据后，立即修正上游堆石料的参数数据；

S-D，生成大坝主体的抗震框格梁的参数数据，其中，混凝土框格梁参数数据是等间距、等断面的；

获取大坝主体框格梁层数及各层对应高程，然后对框格梁各层纵横间距的参数数据进行提取，以及框格梁各层纵梁长度及断面的长和宽、框格梁各层横梁长度及断面的长和宽，还有框格梁各层第一根梁的位置，以确定大坝主体框格梁层的平面分布；

S-E，生成大坝主体的防渗墙参数数据，

获取大坝主体的防渗墙厚度、防渗墙底范围以及高程的连接的位置，以及防渗墙之间两墙的间距；

S-F，生成大坝主体的防渗帷幕参数数据；

S-G，生成大坝主体下游水平反滤的参数模型，

第二层反滤底面与第一层反滤底面耦合，大坝主体的底面与大坝边界模型底部耦合即可；水平反滤的外边界就是坝体填筑区范围；

S-H，生成大坝主体粘土包裹层的参数模型，

首先生成大坝主体的廊道周边粘土模型，获取大坝主体廊道侧向粘土包裹厚度H_ldntc，m和大坝主体廊道顶粘土包裹厚度H_ldntd，m；

其内面随廊道外面形，填筑成一个矩形断面；

如果用户只输入一个厚度，则表示全部等厚度包裹；

然后，生成大坝主体垫层混凝土区粘土模型，为垫层混凝土区粘土厚度H_dcnt，m；

其底面随垫层混凝土表面形，等厚度填筑；

如果用户输入这个厚度为0，则表示是不填筑粘土；

再次，生成大坝主体岸坡接触部位粘土的参数模型，所有凹陷部位全部用粘土填平，再平均厚度地填筑一层粘土；

S-I，生成大坝主体替代料块体的参数模型；

该大坝主体替代料块体剖面为六面体，形状为棱柱状；

首先，生成大坝主体上游坝体内替代料的参数数据，

分别依次获取大坝主体上游替代料起填高程H_tdss，m、大坝主体上游替代料顶高程H_tdso，m、大坝主体上游替代料起填宽度B_tds，m、大坝主体上游边距坝轴线距离B_tdsz，m、大坝主体上游替代料上游侧边坡值I_tdss、大坝主体上游替代料下游侧边坡值I_tdsx、大坝主体上游替代料左游侧边坡值I_tdsz和大坝主体上游替代料右游侧边坡值I_tdsy；

其次，生成大坝主体下游坝体内替代料的参数数据，

分别依次获取大坝主体下游替代料起填高程H_tdsx，m、大坝主体下游替代料顶高程H_tdxo，m、大坝主体下游替代料起填宽度B_tdx，m、大坝主体下游边距坝轴线距离B_tdsx，m、大坝主体上游替代料下游侧边坡值I_tdsx、大坝主体下游替代料左游侧边坡值I_tdxz和大坝主体下游替代料右游侧边坡值I_tdxy；

再次，生成大坝主体下游缓坡替代料的参数数据，

由于堆石料不足，采用河滩料等填筑下游坝体，但由于其物理力学性能比块石料要差一些，因此其坡比要变缓；

获取大坝工程的上游堆石料底宽B_dsls，m、大坝工程的下游堆石料底宽B_dslx，m、大坝工程的上游坡比I_dsls和大坝工程的下游坡比I_dslx；

S-J，生成大坝主体内部观察系统模型；

S-K，生成大坝主体坝体连接的隧洞模型和廊道模型；

大坝主体坝体连接的隧洞模型和廊道模型建模方法，

首先，根据大坝主体的隧洞和廊道的断面参数，即底宽、边墙高度、总高度，以及轴线，确定大坝主体的隧洞模型和廊道模型；

其次，根据大坝主体单个隧洞和廊道的介入点高程、接入点坐标，与大坝主体的隧洞和廊道接触面与大坝主体边界模型耦合；

S3，设置建设大坝主体的交通入口参数，获取上游位置、下游位置和大坝主体结构参数，然后执行S4；

S4，对大坝工程建模参数过程进行优化控制处理，同时获取建设大坝地点的天气数据，从而建设大坝工程的数字化的模型。