模型设置

在“模型设置”选项卡中，用户可输入抛物线双曲拱坝形体参数表，以及网格绘制相关参数，软件自动绘制大坝三维几何模型并划分网格。

几何设置

“几何设置”参数窗口中包括“水平拱圈形体参数”参数表和“坝段参数”表。抛物线双曲拱坝拱圈形体参数需输入各高程拱圈参数，具体包括：

• “高程”（$m$）
• “$Y_c$”（$m$）：拱冠梁上游面Y坐标
• “$T_c$”（$m$）：拱冠梁处的拱圈厚度
• “$T_l$”（$m$）：左拱端拱圈厚度
• “$T_r$”（$m$）：右拱端拱圈厚度
• “$R_{cl}$”（$m$）：拱冠梁处左岸侧拱圈中心线曲率半径
• “$R_{cr}$”（$m$）：拱冠梁处右岸侧拱圈中心线曲率半径
• “${\varphi }_l$”（$°$）：拱圈中心线左岸拱端半中心角
• “${\varphi }_r$”（$°$）：拱圈中心线右岸拱端半中心角
• “$\gamma$”：用于定义拱圈厚度沿切向变化函数的指数

上述参数均在工程坐标系下表示，拱冠梁截面位于YOZ平面，Y轴指向下游方向。抛物线双曲拱坝左岸拱圈中心线方程表示为：

$$\{\begin{array}{l}{X}_m=R_{cl}tan(\varphi )\\ Y_m=Y_c+\frac{T_c}{2}+\frac{R_{cl}}{2}ta{n}^2(\varphi )\end{array}\text{\hspace{1em}(1)}$$

右岸拱圈中心线同理。左岸拱圈变厚方程为：

$$T_i=T_c=(T_l-T_c){\left(\frac{{\varphi }_i}{{\varphi }_l}\right)}^{\gamma }\text{\hspace{1em}(2)}$$

右岸拱圈变厚方程同理。拱圈上下游坝面坐标计算为：

$$\{\begin{array}{l}{X}_{up/dn}=X_m\pm \frac{T_i}{2}sin(\varphi )\\ Y_{up/dn}=Y_m\pm \frac{T_i}{2}cos(\varphi )\end{array}$$

用户可在“坝段参数”表格中定义坝段和样条曲线插值点数量，具体参数包括:

• “拱冠梁左岸侧坝段数量”
• “拱冠梁右岸侧坝段数量”
• “坝段样条曲线插值点数量”

V1.0软件仅支持均匀坝段划分，即左右岸侧各坝段中心角相等。坝段样条曲线插值点数量用于控制绘制拱圈上下游坝面样条曲线时每个坝段内的插值点数，点数约多则生成的坝面曲面约平滑，建议取值为2～4。

网格设置

在“网格设置”选项卡中，用户需定义坝基的几何参数，以及网格尺寸参数。

在“坝基参数”表格中，共需输入4个延拓系数，均为无量纲量，表示关于坝高的倍数，用于从坝体三维几何生成左右岸坝肩和坝基，其建议值可根据NB/T10870-2021《混凝土拱坝设计规范》相关规定选取，具体参数包括：

• “拱冠梁上游延拓系数”：建议取值1.0
• “两岸拱端下游延拓系数”：建议取值2.5
• “两岸建基面以里延拓系数”：建议取值1.5
• “河床建基面以下延拓系数”：建议取值2.0

软件自动以YOZ平面将拱座和坝基切分为二，以便后续区分两岸坝肩和坝基热力学和弹性力学材料参数。

在“网格尺寸”表格中，用户需定义：

• “坝体最大网格尺寸”（$m$）
• “坝基最大网格尺寸”（$m$）

软件采用几何自适应算法绘制一阶四面体网格模型。