基于联合有限-离散元法的混凝土重力坝地震破坏过程仿真

许多工程和科学问题都涉及从连续介质到非连续介质的转化.混凝土坝遭遇强烈地震导致坝体严重受损就是一个典型的例子.为了预测强震下混凝土坝的动力响应,需要采用一套合适的数值方法进行从连续介质到非连续介质转化的数值模拟,从而实现结构破坏的全过程数值仿真分析.应用联合有限-离散元法结合弥散式旋转裂缝模型分析了地震作用下混凝土重力坝动力破坏过程.数值计算结果得出的最终破坏形态与模型试验结果基本一致.     

A hybrid DEM/CFD approach for solid-liquid flows简

A hybrid scheme coupling the discrete element method(DEM)with the computational fluid dynamics(CFD)is developed to model solid-liquid flows.Instead of solving the pressure Poisson equation,we use the compressible volume-averaged continuity and momentum equations with an isothermal stiff equation of state for the liquid phase in our CFD scheme.The motion of the solid phase is obtained by using the DEM,in which the particle-particle and particle-wall interactions are modelled by using the theoretical contact mechanics.The two phases are coupled through the Newton’s third law of motion.To verify the proposed method,the sedimentation of a single spherical particle is simulated in water,and the results are compared with experimental results reported in the literature.In addition,the drafting,kissing,and tumbling(DKT)phenomenon between two particles in a liquid is modelled and reasonable results are obtained.Finally,the numerical simulation of the density-driven segregation of a binary particulate suspension involving 10 000 particles in a closed container is conducted to show that the presented method is potentially powerful to simulate real particulate flows with large number of moving particles.     

堆石混凝土拱坝施工期温度监测与分析

贵州省境内的龙洞湾堆石混凝土拱坝采取了不分横缝整体浇筑,未采取任何温控措施,期间赶上炎热夏季施工.为了研究堆石混凝土中堆石与自密实混凝土的温度传导规律,针对龙洞湾拱坝开展了夏季晴天和持续降雨两个工况下详细的施工期温度监测工作.通过对自密实混凝土、堆石、环境气温等监测数据进行分析,结果显示:①堆石接触到自密实混凝土后能迅...     

地震作用下拱坝--库水耦合振动动水压力分析

拱坝在地震作用下，受库水、基岩以及不均匀变化谷壁等的影响，动态特性十分复杂。尤其大型的高拱坝，振动频率底，径向变位大，库水对坝体振动的影响变得更加重要。本文结合小湾电站２９０米高拱坝，在考虑坝水流固耦合振动影响下，分析和计算了拱坝上游坝面承受的动水压力，并特别对自由表面重力波的影响问题、库底压力 的吸收问题、水体性的影响以及库水域的有效影响范围等进行分析。     

不同降雨强度和下垫面条件对黑土区坡面产流产沙的影响

为了优选合适的东北黑土区堤防坡面侵蚀防控技术,基于人工模拟降雨的方法研究了不同降雨强度和下垫面条件下坡面的产流产沙特征,利用三维激光扫描仪对降雨后的坡面侵蚀形态进行监测,分析坡面土壤的侵蚀情况。结果表明,降雨强度增大,坡面的初始产流时间提前,产流率随降雨历时波动更加显著。在不同降雨强度下,植被措施使平均产流率降低7.4%～20.4%,在裸地上施加PAM(聚丙烯酰胺)使平均产流率增大6.8%～25.9%。随降雨强度增大,下垫面L1(裸地)和下垫面L2(均匀撒施5 g/m~2 PAM的裸地)的产沙率随降雨历时波动更加显著,其产沙率变化规律可以用幂函数进行描述。下垫面L1的总产沙量相比下垫面L2增幅明显,在裸坡上施加PAM能够减少总产沙量,起到固土效果。草地坡面在降雨过程中未出现产沙情况,裸地坡面的侵蚀形态主要表现为溅蚀和片蚀特征,施加PAM使得侵蚀严重区域的面积相较裸地减小了21.5%,能够起到一定侵蚀控制的效果。总体来看,草地坡面的保水固土效果要优于裸地坡面。在坡面上施加PAM使得土壤入渗能力减弱,但能减少侵蚀产沙,在实际工程中有应用价值。     

海绵吸收层法在坝-库水瞬态动力相互作用分析中的应用

将海绵层与Sommerfeld人工边界结合起来模拟无穷水库的辐射阻尼效应，并结合有限元法在时域内分析坝—库水动力相互作用。计算了刚性坝面瞬态动水压力及柔性坝—库水动力相互作用的分析，结果说明这种方法在时域内模拟无穷水库动水压力波向上游的辐射阻尼效应是适合的。但需注意海绵层的体积阻力系数不能取得太大。