NBT《水电工程有限元数值分析导则 第1部分：混凝土坝》编制说明.docx

《水电工程有限元数值分析导则第1部分：混凝土坝》

编制说明

1任务来源

我国混凝土坝数量多、规模大、分布广，一旦失事严重危害国家公共安全，工作性态和安全评估准确性十分重要。大坝工程涉及固体、流体、气体、静力、动力等很多方面，理论上难以建立完备的解析模型，小规模物理实验模型也难以解释工程材料和结构的破坏现象和规律，因此，数值仿真分析已成为工程性能分析和安全评估的重要手段。

随着有限元分析理论的快速发展，有限元仿真软件的持续研发，混凝土坝数值分析方法的逐渐成熟，有限元数值分析技术已在混凝土坝工程设计、建设和运行过程中广泛应用，为我国混凝土建设和运行安全保障提供了巨大的支撑作用。例如，已完建运行或在建的小湾、锦屏一级、溪洛渡、拉西瓦、乌东德、白鹤滩等高混凝土坝的性态分析、安全评估以及安全监控普遍采用了有限元仿真分析技术，在工程实践中形成了成熟方法、规范流程、适用软件和大量成果，能够支撑本标准编制。

国外较早规定采用有限元方法进行混凝土坝的设计、分析及评估，并编制了相关技术标准或规范进行指导，如美国垦务局、美国陆军工程师兵团编制了有限元数值分析方面的手册、导则等，极大推动了有限元方法的应用。我国在混凝土坝分析领域处于领先水平，但无标准或规范遵循，难以作为设计、评估依据，严重滞后于实际发展和应用。

根据《国家能源局关于印发?能源标准化管理办法及实施细则的通知》（国能发科技[2019]38号）有关要求，2020年10月26日，水电水利规划设计总院可再生能源标准化管理中心下发通知，组织开展2021年度能源领域行业标准计划征集工作。中国水利水电科学研究院和水电水利规划设计总院起草并提交了《水电工程有限元数值分析导则第1部分：混凝土坝》行业标准的任务申请书，2021年9月30日，国家能源局综合司下达了《2021年能源领域行业标准制修订计划》，本标准获批立项（计划编号：能，计划由中国水利水电科学研究院、清华大学、河海大学、中国电建集团华东勘测设计研究院、中国长江三峡集团有限公司、武汉大学、中国电建集团贵阳勘测设计研究院等单位共同开展编制工作。

为确保编制质量，特编制了工作大纲。大纲明确了编制标准的进度计划、标准的章节目录内容，提出了需进行专项研究的内容。

2编制过程

（1）2021年9月30日，《国家能源局综合司关于下达2021年能源领域行业标准制修订计划及外文版翻译计划的通知》（国能综通科技[2021]92号），项目获批。

（2）2021年12月，中国水利水电科学研究院组织成立了导则编制组，完成了导则编制大纲策划。

（3）2022年1月，编制组完成了《水电工程有限元数值分析导则第1部分：混凝土坝》编制工作大纲。

（4）2022年3月14日，能源行业水电勘测设计标准化技术委员会水工设计分技术委员在北京组织召开了《水电工程有限元数值分析导则第1部分：混凝土坝》编制工作大纲评审会，印发了《水电工程有限元数值分析导则第1部分：混凝土坝》编制大纲评审会会议纪要的函（水电水工分标[2022]9号）。

（5）2022年6月，编制组完成《水电工程有限元数值分析导则第1部分：混凝土坝》征求意见稿初稿。

（6）2022年9月30日，主编单位中国水利水电科学研究院在北京组织召开了《水电工程有限元数值分析导则第1部分：混凝土坝》征求意见稿讨论会。会议由水工分标委会主任委员、水电水利规划设计总院副总工程师杨泽艳主持，与会专家对《水电工程有限元数值分析导则第1部分：混凝土坝》征求意见稿初稿提出了修改意见，并形成了会议纪要。

（7）2022年10月~2024年7月，编制组多次召开内部讨论会，对征求意见稿进行修改。

3编制工作分配

3.1工作组织

为集行业之智、聚行业之力，按期高质量完成《水电工程有限元数值分析导则第1部分：混凝土坝》编制，拟邀请坝工、数值模拟等领域知名专家担任顾问，并成立编制工作组，共同开展编制工作。

编制单位初步构成：中国水利水电科学研究院、清华大学、河海大学、中国电建集团华东勘测设计研究院、中国长江三峡集团有限公司、武汉大学、中国电建集团贵阳勘测设计研究院、中国电建集团成都勘测设计研究院。

根据工作进展情况再适当补充编制单位和人员。

3.2分工安排

温度分析：中国水利水电科学研究院

渗流分析：武汉大学，河海大学

静力分析：中国水利水电科学研究院

动力分析：清华大学，河海大学

非线性分析：河海大学、中国水利水电科学研究院

典型工程分析调研：中国长江三峡集团有限公司

试算工作：中国电建集团华东勘测设计研究院、中国电建集团贵阳勘测设计研究院、中国电建集团成都勘测设计研究院。

4编制依据和原则

4.1编制依据

GB/T40582水电站基本术语

GB50287水力发电工程地质勘察规范

GB51247