软土桩基堤防变位的数值仿真

软土桩基堤防的地基与桩、堤身的作用以及地基土本身的变形过程是十分复杂的非线性作用过程。挡水时,堤身和桩受到的土压力、底板与桩的约束以及它们所占权重均动态变化。传统计算方法难以准确描述堤防与地基的空间变位,也不能反应其相互作用机理。基于工程实例,结合计算机及图形技术,利用非线性有限元法,建立堤身、桩和软土地基的三维模型,计算了堤身、桩和软土地基的空间变位和应变,明析了系统的工作状态和变位机理,为堤防设计和补强提供参考和依据。     

桩基防洪墙三维流固耦合的数值分析

为了提出桩基防洪墙加固方案,并研究加固方案的效果,以某重要防洪墙工程为背景,根据有效应力原理,建立"防洪墙-桩-地基"三维流固耦合数学模型。先就防洪墙位移对地基参数进行敏感性分析,发现水位不同时位移对地基参数的敏感性不同,且地基塑性区扩大的过程,也是位移由变形模量主导过渡到由抗剪强度主导的过程;再根据观测值反演杂填土抗剪强度,并对2005年超标洪水位下防洪墙的变位进行了计算,发现地基存在较大塑性变形,有除险加固的必要;然后根据地基应变区分布提出地基加固方案;通过加固前后防洪墙变位的计算和对比,发现采用充填灌浆加固后防洪墙位移减少38.2%,加固效果明显。研究表明:经率定的数学模型和研究方法可较好地反映防洪墙的变位特性,为设计、加固和方案比选提供参考和依据。     

基于三维有限元流固耦合算法研究浮标在波浪作用下的动力响应

浮标在波浪作用下产生动荷载,具有明显的动力学特征.浮标与波浪相互作用包括浮鼓与海浪的耦合、浮鼓与锚链的耦合,是复杂的多学科的流固耦合问题.基于三维有限元流固耦合算法,建立“浮标-海水-空气-海底”系统模型,仿真了浮标和单列Airy波相互作用,研究了浮标在特定海况下的动力响应,定量的给出了浮标的运动规律、自摆周期、锚链拉力、浮筒摆角及设备安装点加速度等重要结论,为浮标设计、制造、运行、维护提供重要参考和依据,也为海上风力发电、海上作业平台和跨海大桥桥墩等波浪作用的动力分析提供了重要参考和借鉴.     

某跨海大桥锚碇地下连续墙施工方案探讨

以某跨海大桥锚碇基础工程为例,对海上深水深厚软基地下连续墙施工方案提出了钢平台+钢导墙方案和围堰筑岛方案,并进行了经济和技术比选,结果显示该方案更优;采用数值方法对方案进行安全分析,发现其安全可行,可以满足规范要求;同时提出该方案的具体施工工艺和工程监测要求,以保障工程质量。研究表明,该方案可应用于跨海大桥锚碇地下连续墙施工,并能有效缩短工期、降低造价,可为类似工程的施工设计提供参考。     

桩基堤防变位的数值仿真

土与桩、防洪墙作用以及土体本身的变形过程是十分复杂的非线性作朋过程。桩基堤防挡水变位时．防洪墙受到的土压力、桩基水平力、底板与桩的约束以及它们所占权重均为动态变化,传统计算方法难以准确描述。为了明晰桩基堤防变位机理,确定堤防变位,基于工程实例,结合计算机和图形技术,利用非线性有限元法。分别建立典型软土地基段堤防、桩和基础的三维整体模型,仿真洪水对堤防的作用过程,反映位移的空间分布．分析堤防挡水时系统的工作状态和变位机理,为堤防设计和补强提供参考和依据。     

高填土软土桩基堤防加固的三维数值分析

为明确高填土软土桩基堤防变位机理,提出合适的加固方案,以梧州河东堤西江段为背景,对堤防及其基础进行数值分析。考虑超孔隙水压力,运用防洪堤-桩-地基三维流固耦合数值法,对参数进行敏感性分析和反演,发现堤防小变位时其变位由变形模量主导,大变位时由抗剪强度主导;地基参数建议值存在一定的富余;洪水漫顶时,堤防主体结构仍安全,但存在大应变区;各排桩受力存在较大差异;根据大应变区分布,提出充填灌浆加固方案;在设计洪水位时,加固后堤防变位减小显著,结构强度满足规范要求,表明加固方案有效可行。研究表明,数值分析是复杂堤防变位分析的有效手段,分析方法和加固方案可为类似工程提供参考。     

基于MathCAD的调压室涌波计算

分别采用规范公式法及水流连续性方程和动量方程的差分化,利用MathCAD计算软件进行鲁基厂水电站阻抗式调压室的涌波计算.其计算方法可供类似工程的调压室涌波计算提供参考.     

大藤峡水利枢纽人字闸门背拉杆预应力优化分析

大藤峡水利枢纽船闸下闸首人字闸门是目前世界上规模最大的人字门,采用3层预应力背拉杆,结构与应力变形十分复杂。为了合理确定背拉杆预应力,在总结闸门扭转变形主要特点的基础上,提出将斜接柱下角点的侧向位移作为目标函数,建立预应力优化模型。通过计算并与其他优化模型对比,发现以该模型求解的侧向位移明显较小,表明以斜接柱下角点侧向位移作为目标函数的优化模型可以得到更为合理的背拉杆预应力。相关经验可供类似工程借鉴。     

南沙灵山岛滨海景观工程设计介绍

南沙灵山岛滨海景观工程设计中以经济性、生态性、使用导向为原则,体现以人为本、生态和谐基础上,使水生态、水景观、水文化、水安全、水经济相协调,融入国际上的治水新技术和理念。根据不同的自然环境和城市功能,有目的地在自然景观尺度、人文景观强度以及公共活动密集度等方面对场所进行理性的引导与控制,满足不同滨海区域的活动需求,突出场所的时代感及地区特色。     

基于VOF方法的升鱼机集诱鱼系统流场数值模拟

为分析升鱼机集诱鱼系统水力要素的分布特性,以国务院172项节水供水重大水利工程为背景,利用有限体积法对控制方程进行离散,选用RNG k-ε模型封闭雷诺方程组,采用VOF方法和SLIC界面构造法进行自由表面的追踪和构建,模拟发电工况集诱鱼系统的三维自由水面和流速场。结果表明,通过运用VOF方法建立三维数学模型,可对升鱼机集诱鱼系统的水流条件进行较好的数值摸拟,可为升鱼机集诱鱼系统的设计、优化和管理提供参考和依据。