强震作用下水电站沉沙池右边墙非线性动力时程分析

本文基于现有“L 型”沉沙池右边墙无质量地基模型的线弹性动力分析研究结果,进一步通过考虑沉沙池右边墙-地基接触非线性以及地基辐射阻尼效应,开展了最大设计地震（MDE,max design earthquake）下的非线性动力分析,综合评估了右边墙墙根抗剪、抗弯性能以及墙体与地基接触面滑动和张开情况,结果表明：MDE 作用下,右边墙墙根弯矩时程均低于需求能力比（DCR,demand to capacity ratio）允许值,剪力时程存在一定持时范围超过 DCR 允许值,有发生剪切破坏的可能性,可以通过在墙体根部配置剪力筋,增强其抗剪性能。此外,地震结束后,沉沙池右边墙-地基接触面最终处于闭合状态,表明其具有较好抗倾覆能力。本文针对沉沙池右边墙开展的非线性动力分析可为抗震设计提供科学依据,亦可为强震区沉沙池结构的抗震分析提供参考。     

三维排架渡槽中水的调频液体阻尼效应

本文分别采用任意拉格朗日一欧拉有限元方法和附加质量法分析三维梁式排架一渡槽结构体系的动力特性。通过两种计算方法的对比分析,研究渡槽中的水体对排架一渡槽结构体系的影响作用。研究表明,渡槽中水体的大幅晃动作用对渡槽结构体系起到了调频液体阻尼器类似的减震作用,且水体的晃动作用越强,水体对结构的这种减震作用越强,渡槽中水体大幅晃动产生的减震作用随结构自身特性和外激励不同而不同。文中建议,在渡槽结构的抗震设计中,不应忽略水体大幅晃动对渡槽槽体和下部支撑的影响作用。     

U形渡槽内水体液面晃动对流作用试验研究

大型U形渡槽多为薄壁结构,柔性结构与水体间的动力相互作用与刚性壁假定存在明显的不同,渡槽类结构刚度对两类等效质量的影响尚需深入研究。本研究采用几何比尺1/10的大型薄壁U形渡槽物理模型,通过振动台试验研究U形渡槽与水体的动力相互作用。通过深入分析稳态白噪声激励下渡槽结构的动态响应及槽内水体液面自由晃动结构响应,确定U形渡槽中水体液面晃动的自振频率及阻尼比,并通过深入分析试验记录的液面晃动波高幅值与渡槽支座力、弯矩幅值,定量给出了试验对象U形渡槽结构槽内水体对流作用的等效质量及作用位置。可为实际U形渡槽工程抗震设计准确分析及安全性评价提供可靠依据。     

非对称尾部形状水翼水力阻尼识别方法研究

水力阻尼是影响流激振动幅值预测精度的关键参数,是水力机械流激振动领域研究的热点问题。非对称尾部形状水翼在涡激振动和升力的联合作用下,振动响应的平衡位置具有时变特性,采用传统自由振动衰减法获得的水力阻尼比误差大幅度增加,甚至失效。为了克服传统自由振动衰减法应用局限,本文借助双向流固耦合数值模拟方法获得流激振动响应位移,通过带通滤波结合平衡位置校准,研究了动水环境中对称和非对称尾部形状水翼水力阻尼的识别方法。结果表明,数值模拟可较准确获取低阶结构模态和尾部旋涡脱落频率,相比实验结果,低阶弯曲模态频率、低阶扭曲模态频率和15 m/s流速下脱落涡频率最大偏差分别为7.58%、2.90%和1.42%;带通滤波可消除周期性涡激振动对响应信号的影响,水力阻尼比识别偏差度从7.51%下降到1.92%;平衡位置校准方法可采用多项式拟合法、线性插值法和光滑样条曲线法,所对应的水力阻尼比识别偏差度分别为34.93%、3.53%和0.16%。工程上,可优先推荐滤波结合线性插值法,在需要高精度水力阻尼比的场合,则必须采用滤波结合光滑样条曲线法。     

非饱和花岗岩残积土动力变形特性试验研究

为了探究某高速公路工程中非饱和花岗岩残积土动力荷载作用下的变形特性,以衡阳非饱和花岗岩残积土为研究对象,采用美国GCTS公司的USTX-2000非饱和土/饱和土动静三轴试验系统进行了非饱和动三轴试验,并利用Janbu公式进行了拟合。分析了吸力、净围压等对非饱和花岗岩残积土的变形特性的影响,并对其相应的本构关系及模型参数进行了探讨。结果表明:在吸力一定情况下,动应力应变骨干曲线呈双曲线型,骨干曲线随着净围压增大向上移动,不同净围压情况下,其与吸力未呈明显的相关关系;净围压相同时,非饱和花岗岩残积土的最大动弹性模量随动应变增大而减小;吸力一定条件下,最大动弹性模量随着净围压的增大近似线性增加;相同净围压下,阻尼比随动应变的增大而增大。研究成果为工程地质问题治理提供理论依据。     

刘家箐水库大坝安全性分析

在高震区易液化的全风化花岗岩地基上修建心墙堆石高坝,用于防渗的土料为易液化低粘粒含量的全风化花岗岩砂土,基础及坝体的动力安全性是坝体设计中的关键问题.通过采用各筑坝料的静、动力试验研究成果,对大坝典型设计剖面进行了静、动力有限元数值分析,对坝体安全性进行了论证,结果表明:坝体在静力荷载作用下是安全的;坝体在动力荷载作用下,若遇8度地震,上游坝脚处的基础全风化砂层和坝体上游面残坡积土斜墙防渗体可能发生液化,下游坝脚剥离弃料坡面可能发生剪切破坏,将影响大坝的稳定安全.     

隧洞下穿村庄段的减震爆破控制

本文介绍了在建隧洞下穿村庄段的减震爆破控制措施,并对地表房屋测试、爆破参数的确定、施工减震措施及地表震动测试四方面作了具体介绍。     

大型水轮发电机组推力轴承油膜特性分析

以渔子溪电站水轮机组为例,应用ARMD软件,通过改变镜板的转速、所受的轴向推力大小,得到推力轴承的油膜压力、油膜剪应力、油膜刚度和阻尼等的变化规律。结果表明推力轴承的油膜压力、油膜剪应力、油膜刚度和阻尼均随着轴向推力的增大而增大;随着镜板转速的增大而增大,在飞逸转速附近均急剧增大。     

水力自控翻板闸门撞击分析及减震措施

以某水力自控翻板闸门为例,利用有限元模拟方法,将闸门撞击前的速度施加到所建立的模型上,模拟分析闸门撞击时的反应。鉴于闸门撞击速度较大的问题,提出采用在闸门撞击部位加橡胶垫减震的措施,并对闸门是否加橡胶垫的减振效果进行对比分析。所得成果可为同类闸门的设计和运行提供参考。     

非饱和粉土的动弹性模量和阻尼比研究

使用吸力可控或可测的非饱和土振动三轴试验仪,对非饱和及饱和粉土进行动力变形试验,在不同净围压应力、不同初始含水率的条件下,得到了非饱和及饱和粉土试样的动应力应变骨架曲线、动弹性模量和阻尼比,并量测试样吸力。试验结果表明:(1)非饱和粉土的骨架曲线比饱和粉土的高;(2)在相同净围压条件下,不同含水率的非饱和粉土动弹性模量大小相近,而饱和土试样的动弹性模量略小;(3)在相同净围压条件下,不同含水率的非饱和粉土阻尼比也相近,而饱和土粉土的阻尼比略大。