基于附加质量的混凝土重力坝地震仿真分析

为了研究混凝土重力坝在地震过程中的动态响应规律,采用ABAQUS三维附加质量法模拟桃林口大坝在迁安波作用下的动态响应,并研究了3个方向地震加速度在地震过程中的影响程度。计算发现:坝体虽未发生震损,但下游断面突变处最大拉应力达到2.56 MPa,临界于混凝土的动态抗拉强度值2.6 MPa,应引起注意,在设计中折坡处宜做成圆弧形,以减少应力集中;在地震过程中,坝体横河方向位移量达到了17.87 mm,极易造成相邻坝段发生碰撞破坏,工程中可进行横缝灌浆用以加固;同时计入3个方向的地震作用是对坝体最不利的计算方案,横河向地震加速度和垂直地震加速度在整个抗震分析中都有着重要影响,单纯考虑其中某一方向地震作用的做法严重失真。     

库水上升对含软弱夹层滑坡稳定性影响模型的试验研究

为研究库水作用对含软弱夹层滑坡稳定性影响,采用含软弱夹层的滑坡模型进行库水升降作用试验,测量了库水升降过程中滑坡体内土压力、孔隙水压力的变化情况,以及滑坡体内若干部位的位移情况。结果表明:库水位上升时,库水浸泡滑坡阻滑段导致阻滑力降低,滑坡稳定性随之降低,引起滑坡产生位移变形;库水上升过程对滑坡稳定的影响分为稳定、缓慢变形及整体滑移阶段3个阶段,3个阶段表现出不同的力学及变形特征,也反映了滑坡体稳定性随库水上升而下降的过程;滑坡体中软弱夹层为滑坡体内的薄弱部位,是决定滑坡稳定性的关键部位。     

利用埋管水压渗透恢复水库滩库容试验研究

水库滩库容损失后极难恢复,探寻有效的滩库容恢复途径十分必要。基于概化水库的滩库容恢复实验,采用埋管水压渗透方法,在水下淤积物底层预埋槽孔管,促使泥沙加压液化,最终在管道上方形成顺管道线的三角形输沙横断面。试验结果表明,压力水流进入上下开孔的槽孔管后,边滩泥沙整体向上起动,而后向主槽移动,清淤效果较为明显;压力水流进入左右开孔的槽孔管后,靠近主槽的边坡泥沙最先落回,而后边坡逐渐崩坍并向高滩蔓延,输沙断面慢慢扩大,从而达到滩库容恢复的目的。     

内联式脱液器导叶几何参数优化的数值研究

对于低含液浓度的气液两相流,内联式脱液器具有良好的分离性能,导流叶片的几何尺寸是影响内联式脱液器分离性能的重要因素。该文借助ANSYS FLUENT软件,在建立稳定可靠计算模型的基础上,分析了不同导叶个数(6、8和10个)及导叶出口角(25°、30°、40°、45°、50°和55°)对内联式脱液器气液分离性能的影响。数值模拟结果表明:在稀相时,8个导叶的内联式脱液器分离效果最好;在一定条件下,内联式脱液器的分离效率随导叶出口角度的增大而增大,其中当液滴粒径大于30mm且导叶出口角度为45°时,分离效率已接近98%,此时再增大导叶出口角度对分离效率提升并不大,反而会增加压能损失,消耗能量;同时研究还发现当导叶出口角度一定时,脱液器的气体进出口压降随入口速度的增大呈抛物线上升,与局部压降公式吻合,且可以用能量损耗系数K表征内联式脱液器单元运行过程中的能量损耗。     

基于地震映像的河湖水下抛石精准识别方法

基于水下抛石与围岩的波阻抗差异,应用地震波数值模拟软件Tesseral 2-D建立含有水、抛石、填土及基岩的水下抛石模型并对其进行正演模拟。分析了不同震源子波频率和偏移距时的地震响应特征,最终确定震源子波频率为600 Hz,偏移距为5 m的地震数据采集参数。采用一种新型的"轻型气压式浅水域全自动触发器"震源设备对龙河口水库水下抛石进行实际探测。实践表明,地震映像能够识别抛石层的分布范围和厚度,与实际情况吻合的较好。这为利用地震映像法实现对浅水域水下目标体的精确识别提供了重要的理论和实践依据。     

特殊支撑中空玻璃的柔度计算法

四边支撑外加长向跨中支撑连续中空玻璃的计算问题是现行幕墙规范无法解决的,但却在幕墙行业进行幕墙或采光顶加固补救处理中经常碰到。从理论角度探讨了这类中空玻璃受力模式,提出了中空玻璃的柔度计算法。同时结合有限元程序的使用,精确推导出外部荷载在上下两片支撑方式完全不同的中空玻璃的分配问题,为工程实践中碰到的类似问题提供理论支持。     

水平旋流内消能泄洪洞结构应力分析研究

根据水平旋流内消能泄洪洞水力特性,旋转水流在水平旋流洞内形成的非均匀内水压力沿程变幅大,各部位结构受力差异大,不便于结构设计.该文利用有限元软件对水平旋流洞典型断面进行有限元分析,计算其应力分布,结合加筋和运行期放空的情况进行对比,分析其应力的分布特点和影响因素.结果表明,水平旋流洞末端的阻塞在减缓水平洞流速的同时,会引起局部应力增大,应考虑加环向钢筋等措施;当环向钢筋不能有效降低结构应力值时,可考虑设置钢衬或采用高标号混凝土,既可以提高隧洞的结构抗力,又可以起到防止和减轻空蚀的作用.     

范厝水电站厂房坝段异常扬压力分析

采用灵敏度现场测试、变化规律定性分析、统计模型定量分析等方法,对范厝水电站大坝厂房坝段坝基防渗帷幕后各测压孔扬压水位异常现象进行了综合分析。分析表明,这些测压孔扬压水位异常,主要是由于进水口部位混凝土内存在与上游水位和测压孔连通的细小裂缝,与上游水位之间不存在明显的关联性,因而不代表厂房坝段坝基防渗帷幕存在缺陷或已被削弱。     

三河口水利枢纽泄洪消能工体型优化试验研究

通过水力学模型对三河口水利枢纽泄洪消能工体型进行了试验研究。结果表明:两底孔出口采用矩形不对称宽尾墩形成的窄缝体型,三表孔采用左、右表孔差动式齿坎与中表孔舌型鼻坎组合的优化方案具有表孔、底孔出口水舌上下分层、前后拉开、横向扩散的特点,从而改善了水垫塘内的水流流态,提高了消能效率,水垫塘底板所受动水冲击压力及脉动压力达到了设计要求。     

基于高压压水试验的裂隙岩体非线性渗流参数解析模型

高渗压条件下裂隙岩体的渗透特性是高压引水隧洞近场渗流场分析与工程防渗设计的重要参数,一般通过现场钻孔高压压水试验获得。针对钻孔高压压水试验流量-压力曲线的非线性特征,建立了基于Forchheimer方程的裂隙岩体非线性渗流参数(渗透系数k和非线性系数b)解析模型。该解析模型中的渗透系数解析表达式与现行钻孔压水试验规程推荐公式一致,不仅形式简洁,而且物理意义明确,是现行规程推荐公式在非线性流条件下的拓展,可作为高压压水试验条件下钻孔压水试验规程修订的重要依据。对海南省琼中抽水蓄能电站高压岔管区钻孔高压压水试验成果的分析表明:Forchheimer方程很好地表征了高压压水试验过程中流量-压力曲线的非线性特征,本文提出的解析模型为高渗压条件下裂隙岩体非线性渗流参数的合理取值提供了有效的方法和手段,克服了现行钻孔压水试验规程对高渗压条件下裂隙岩体渗透性难以正确表征的局限和由此带来的工程防渗设计风险。