考虑装配块接缝影响的装配式混凝土坝结构分析

装配式混凝土坝的装配块间存在接缝,在结构分析时是必须要考虑到的问题。采用Lagrange乘子法、罚函数非线性接触算法与ANSYS接触单元,针对结构接缝缝间规律,模拟了张开、滑移和接触挤压三种实际接触状况。结果表明:接缝接触面张开行为对结构影响很大,但是接触面滑移与接触应力对结构却影响较小;水平缝比竖直缝有更大的安全隐患。准确的结构计算为设计提供可靠依据。     

涌潮水流CFD数值模拟

涌潮是一种对涉水建筑物冲击巨大的非线性强间断流,实现涌潮的小尺度精细模拟是分析涉水建筑物在涌潮作用下结构稳定性的前提。采用大涡模拟(LES)技术求解N-S方程,利用流体体积法(VOF)实现对自由水面的追踪,边界上给定基于涌潮理论公式推导出的涨潮流速与水深条件,进行了涌潮的小尺度精细模拟。结果表明,数值模拟得到的涌潮传播速度与理论值比较接近,Fr < 1.3时为波状涌潮,Fr>1.5时为旋滚涌潮,涌潮形态分区与前人的试验成果吻合。在涌潮传播过程中,潮头处流速最大,且表层流速波动幅度始终大于中低层流速波动幅度,旋滚涌潮潮头水体紊动比波状涌潮强烈。模拟结果同时表明涌潮潮前水深与涌潮高度是影响潮头流速波动和形态的主要因素。上述涌潮模拟方法可为涌潮河段涉水建筑物的结构设计及安全评估提供参考。     

基于ANSYS二次开发的早龄期混凝土徐变应力计算

徐变是混凝土材料所具有的时变特性,对早龄期混凝土的应力影响很大,不可忽略,然而工程界主流的通用有限元程序不支持混凝土徐变的计算,不利于工程应用。为此,笔者通过对ANSYS用户子程序usermat进行二次开发,编写了自定义的材料模型,利用ANSYS程序实现了混凝土弹性徐变方程的隐式解法。在此基础上,通过算例验证了该二次开发子程序的正确性,并将其应用于实际工程,通过对比,采用弹性徐变方程隐式解法求得的计算结果与实测值的变化规律相同,数据也比较吻合,误差范围一般在0.3 MPa以内,证明该子程序具有较好的精度,可以推广应用于工程早龄期混凝土温度徐变应力的预测和计算。     

粉喷桩处理海河堤岸滑坡应用实例分析

在水利工程中,堤防对地基的承载力要求不高,水泥粉喷桩复合地基能够有效解决堤防软基的低承载力问题。结合工程实例,介绍了利用水泥粉喷桩的抗剪强度提高堤防边坡抗滑稳定性的成功经验。     

基于改进GWO-BP神经网络模型的箱涵沉降预测

箱涵受外部荷载等多方面影响,会出现一定程度的不均匀沉降,可能会对箱涵结构造成破坏,因此箱涵地基沉降预测十分重要。引入灰狼算法(GWO)对BP神经网络的权值和阈值进行寻优,建立了基于改进的GWO-BP预测模型,对箱涵的沉降值进行预测。将该预测模型应用于南水北调工程天津某标段的箱涵沉降预测,并将预测值与实测值进行对比,相对误差在5%以下。通过与未改进的灰狼算法优化BP神经网络模型、BP模型进行对比,结果表明改进的灰狼算法优化BP神经网络预测模型具有更好的寻优能力与寻优精度,能够有效地对箱涵沉降值进行预测。     

基于MIKE耦合模型的西苕溪洪水演进及风险分析

为了评估浙江省安吉县西苕溪流域洪水风险,选取西苕溪干流长潭以下至长兴界之间河段作为研究区域。研究基于河道实测断面资料和2 m×2 m高精度DEM,构建了集MIKE 11、MIKE 21、MIKE FLOOD为一体的洪水淹没演进计算模型。利用水文学方法给定各个计算方案对应的模型边界条件,计算了不同量级洪水下的淹没水深、范围、历时等风险要素。经验证及合理性分析,该模型概化方法和参数选用合理,成果满足精度要求,从而能为研究区防洪减灾、风险管理提供技术支撑。     

不同体形台阶式溢洪道消能水力特性的三维数值模拟研究

基于计算流体力学软件Fluent,采用标准k-ε紊流模型对水底山枢纽工程的碾压混凝土重力坝消能过程进行模拟,提出了适用于台阶式溢洪道消能计算的三维数值模拟方法。将数值模拟与物理模型试验结果进行对比验证,证明了数值计算方法的合理性。针对原方案中存在不良水力条件的位置进行体形优化调整,研究不同体形台阶式溢洪道对泄流过程水力特性的影响。对台阶进行优化布置以及增设渐变段,优化方案模拟结果表明在保证泄流要求的同时提高了消能率,避免了不良水力条件的发生。     

漳河下游河道生态修复模式研究

针对漳河下游河道因水资源短缺而长期断流致使生态环境严重恶化的现状,根据该地区气候特性,提出了适合漳河下游干涸河道的以绿代水、湿润河道的生态修复模式,并采用HEC-RAS（河流分析系统）模型进行了验证。结果表明：该修复模式合理可行,对漳河下游干涸河道能起到生态修复的效果,同时也为研究其他同类型河道的生态修复提供了参考     

三亚市雨、洪、潮多元耦合精细化洪涝分析数值模型

三亚市作为典型的沿海城市,频繁遭受台风扫掠,暴雨和风暴潮常伴随而至,与内陆城市洪涝相比三亚市洪涝成灾因素更复杂、影响更严重。基于高精度DEM数据建立三亚市主城区暴雨、洪水与风暴潮多元耦合精细化洪涝分析模型,精细的还原计算区域内主要内边界,采用分区糙率体现不同下垫面的影响,利用干湿判别理论处理动边界,计算获得三亚市主城区不同重现期洪涝灾害易涝点、积水深度及其影响情况,研究成果对于科学指导三亚市洪涝风险分布特征及风险管理与规避具有重要的现实意义。     

拉西瓦水电站装机容量的选择

拉西瓦水电站位于青海省贵德县与贵南县交界的黄河干流上，上游紧接龙羊峡水电站，是黄河全流域规模最大的水电站．本文综合考虑各方面的影响因素，进行电力平衡分析，提出拉西瓦水电站的建议装机方案为，先安装6台700MW机组，随着时间的推移，可依据国民经济的发展和新电力平衡预测的出台，综合考虑国家对调峰电价的政策，确定进一步扩充机组的可行性。