X型宽尾墩水气两相流场的数值模拟

采用VOF方法和RNGk-ε模型对X型宽尾墩三维紊流流场进行了数值模拟,利用隐式解法提高了计算速度,捕捉到了水气两相流场并完成了对流场紊流特征的正确模拟.模拟结果表明:该模拟与实测结果吻合良好,说明采用的数值模拟技术对于自由水面的模拟能力可以满足工程实践的需要.     

粘钢和碳纤维布技术在闸墩补强加固中的应用

本文主要对水工建筑物补强加固方法进行分析,并介绍了近尾洲水电站泄洪闸薄壁闸墩的加固处理。该加固工程采用外粘条形钢板和碳纤维布加固相结合的技术,对泄洪闸薄壁闸墩进行了加固处理。文中详细说明了施工步骤和工艺要求,且通过材料力学方法对处理后的闸墩进行了应力分析,有效解决了闸墩承载能力不足和混凝土开裂的问题,为其他类似加固工程提供了参考依据。     

黄河班多水电站泄洪闸预应力闸墩设计

班多水电站泄洪闸为潜孔式平底闸,弧门推力较大,闸墩采用预应力结构,通过三维有限元计算分析等方面的研究,确定预应力闸墩与锚块的连接形式为简单式,主锚索在平面上采用倾斜布置。设计合理,方便施工。     

增设收缩墩后的跌坎消力池三维流场研究

当消力池池长和池宽受到限制时,跌坎底流消能工在大单宽流量、低Fr来流条件下引起的振荡水跃对消力池具有较大的破坏力;模型试验研究发现,在跌坎消力池前采用收缩墩后的联合消能工可有效解决上述问题。选取RNG k-ε模型和流体体积函数法(Volume of Fluid,VOF)自由液面追踪法,构建有无收缩墩2种跌坎消力池并进行数值模拟,得到流场内的水力特性,并结合试验数据对有无收缩墩的2种跌坎消力池方案进行对比分析。结果表明:跌坎消力池池内紊动能不足和大尺度漩涡的不稳定性是引起振荡水跃的主要原因;设置收缩墩后水流经收缩墩横向收缩和纵向拉伸后形成收缩射流,在消力池内形成2条细长的强紊动区,形成了更多三维漩涡,漩涡尺度变小,紊动剪切加剧,破坏了不设收缩墩时的水跃旋滚,有效地消除了振荡水跃。这种消能工对工程条件限制下的低Fr数、大单宽流量底流消能具有较高的推广应用价值。     

陆水水利枢纽主坝闸墩下游侧上部斜向裂缝成因分析及处理方案

为对陆水水利枢纽主坝闸墩下游侧上部斜向裂缝成因进行分析并提出有效的处理方案,应用ABAQUS有限元分析软件,通过建立主坝 5^#闸墩下游侧包含溢流面、闸墩及其上部启闭机房排架柱的三维模型,采用ABAQUS有限元软件进行了温度场应力分析计算,找出了日照温度作用是导致闸墩裂缝的主要原因之一;并有针对性地制定闸墩裂缝处理方案,采取了预应力锚固、植筋、裂缝化学灌浆等应急处理措施,使得裂缝得到有效控制。研究成果可为类似工程缺陷处理提供参考。     

高墩抗震的传递矩阵法

高墩是桥梁的主要承重结构,对其进行抗震性能的分析显得尤为重要。传递矩阵法是一种新型和高效的计算方法,根据高墩的弯曲、轴向变形,导出了高墩单元水平方向和竖直方向的传递矩阵。给出了用传递矩阵法计算高墩水平方向和竖直方向的振动频率、振型、地震内力和变形的计算公式和步骤。算例表明,此法简单有效。     

高墩大跨连续刚构桥抗震性能分析

以白鹤滩工程大洪水沟连续刚构桥为研究对象,应用Midas有限元软件,并考虑了边跨支座处的弹性约束作用,建立了该连续刚构桥的整体空间有限元计算模型。对其整体结构进行了静力和基于纤维单元的弹性反应谱和弹性时程分析,探讨了该连续刚构桥采用薄壁空心高墩时的动力性能。分析结果表明:该桥空心薄壁墩在强震作用下结构的强度和位移均能满足08抗震设计细则的要求,同时薄壁空心高墩形式的连续刚构桥桥墩通常并没有进入弹塑性或塑性阶段,在抗震性能方面有较好的优越性。     

平班消力戽应用"顶部跌流型宽尾墩"的试验研究

平班水电站溢流表孔的消能方式是在"Y型宽尾墩"的基础上,经过试验探索和模型验证,提出的适合于中等坝高、大单宽流量、下游水深浅等具体工程条件的新型消能工--"顶部跌流宽尾墩 戽式消力池"联合消能型式,工程实践证明,这种消能方式为缩短池长、改善流态及节省工程投资取得了明显的效果.     

圆端形桥墩侧向紊流宽度的试验研究

在水槽中进行概化试验,采用三维声学多普勒测速仪(ADV)测量圆端形桥墩周围三维流场及紊动强度分布.分析有桥墩时的紊流强度垂向分布及有、无桥墩时紊流强度比值的横向分布变化,分析结果表明,垂线上紊流强度最大位置在0～0.2 h与0.8h～1.0h两个区间,桥墩对紊流强度的变化影响存在极值,极值大小和出现位置与流速有关,流速越大,极值越大,且极值位置与桥墩的距离也越大.根据极值出现位置离桥墩距离确定紊流宽度,给出了桥墩紊流宽度与弗汝德数的关系.     

铁路跨河桥梁工程防洪评价常见问题探讨

针对连淮扬镇高速铁路约200座桥梁工程要考虑防洪评价共性问题,如大量桥墩布置在行洪或排引水渠道内、堤身设计断面布置桥墩、桥轴线法向与水流交角偏大等进行总结并探讨解决措施、提出建议。导致桥墩位置布置不合理的最根本原因是铁路线位的确定过程中水利部门参与不深入,防洪评价专题工作开展滞后,未能在设计时充分考虑堤防安全、河势稳定、行洪通畅等因素。另外,方案设计仅依据已颁布的水利相关规划,未参考正在编制或修编中的重大水利规划是引起防洪安全隐患的另一重要原因。高铁桥墩通常尺度较大,有明显水流控导作用,墩柱与水流交角较大时会引导水流冲刷堤岸,对堤防安全造成直接威胁。分析表明加大桥跨和偏转桥墩是两种潜在的解决方法,但前者增加投资成本,后者受限于当前桥梁设计理论,加大桥跨可能伴随施工困难显然不是最佳解决途径,桥梁设计的"斜桥斜做"理论亟待突破。