基于有限元和突变理论的高拱坝坝体稳定研究

建立了高薄拱坝坝身稳定分析的系列概化模型,采用通用有限元软件ANSYS的屈曲分析功能,计算其稳定超载系数并用突变理论分析了高薄拱坝的稳定问题,分析表明,其稳定性判别结果与有限元稳定计算结果相吻合.

确定混凝土受拉应力—应变全曲线的一种新型试验方法

针对目前混凝土受拉应力—应变全曲线下降段获取方法不足的问题,从试件构制改进出发,提出了阻断钢筋的概念及一种新的试验方法,并通过试验获得了混凝土受拉应力应变全曲线,验证了该方法的可行性。

水口水电站变形监测资料分析

应用三维有限元方法 ,结合水口大坝的垂线变形实测资料和坝体温度计实测资料 ,采用单位等效温度方法 ,提出了水平位移的确定性模型 ,并对大坝的变形性态进行了分析和评价。

淮安第三抽水泵站贯流泵房动力特性的数值和测试研究

为研究贯流式块基型泵房的自振特性,结合淮安第三抽水泵站工程,采用有限元数值分析和脉动测试方法,确定贯流式块基型泵房的主要振型和频率.对比有限元数值计算和脉动测试结果,认为上下部结构刚度相差悬殊的贯流式块基型泵房,其基频主要受上部厂房结构的影响,而正确模拟厂房地坪处楼板的作用是确定泵房下部结构自振频率的关键.在研究贯流式块基型泵房的自振特性时,应选择结构刚度变化较大层布置测点.

基于FLOW-3D软件的旋流起旋室水力特性数值模拟

文章采用FLOW-3D软件,通过RNGk-ε模型和volume of fluid(VOF)方法相结合,实现了竖井水平旋流泄洪洞水力特性的三维水流流场数值模拟;对开敞式进水口轴线与旋流洞轴线交角不同时起旋室的压强分布、旋流角和紊动能等水力特性进行了对比分析研究,数值模拟能够客观地反映起旋室旋流的流场特性,成果可为旋流溢洪道的研究应用提供参考.

混凝土直拉试验和三点弯曲断裂试验确定的软化曲线的比较

通过混凝土材料直拉和弯曲试验,分别取得了混凝土拉伸软化曲线,并对比分析了直拉试验和三点弯曲断裂试验结果。结果表明,直拉试验所得受拉峰值应力较三点弯曲断裂试验小,这是因为在三点弯曲断裂试验中,应变梯度提高了混凝土的受拉峰值应变,从而提高了受拉峰值应力;直拉试验所得断裂能比三点弯曲断裂试验略大。总体上看,两种试验所得混凝土软化关系相近。因此,三点弯曲断裂试验可代替直拉试验获得混凝土拉伸软化曲线。

考虑流固耦合的渡槽结构动力参数反演

流固耦合渡槽的动力结构参数反演对于评价渡槽结构的健康状态尤为重要。结合粒子群与遗传算法,基于南水北调工程某穿黄渡槽模型动力试验测试数据,分别采用HOUSNER模型与附加质量模型进行渡槽结构动力参数反演。结果表明,与传统遗传算法相比,该算法具有更好的全局寻优性能和收敛速度,可用于流固耦合作用下渡槽的动力参数反演;HOUSNER模型比附加质量模型能更好地反映水体对结构的作用。

渡槽地震动水压力及表达式数值研究

基于流固耦合动力分析理论,采用数值模拟方法,对输入波形式、上部结构槽数及下部排架高度等若干渡槽设计因素进行数值计算分析,研究地震激励下渡槽动水压力特性。结果表明:单、多槽侧壁动水压力分布规律基本相同,多槽中壁动水压力数值约为侧壁的2倍。传统渡槽抗震计算采用Westergaard动水压力修正解析解,但其仅考虑单槽槽身结构,而数值计算结果表明排架高度对渡槽动水压力影响较大;基于常用排架渡槽有限元模型数值计算,拟合出包含下部排架高度参数的动水压力公式,可供渡槽抗震设计参考。

铅芯橡胶隔震双槽渡槽设计与动力分析

结合南水北调中线工程,利用铅芯橡胶隔震技术对双洎河大型双槽渡槽进行隔震设计,采用Housner模型考虑水体与槽身流固耦合作用对其进行有限元动力分析。与非隔震渡槽相比,隔震渡槽的频率大幅降低;随隔震周期的增加,隔震渡槽振型保持不变;槽身底部剪力减小,支座位移增大。等效线性模型计算的地震响应极值大于双线性模型,偏安全。结果表明,铅芯橡胶隔震技术可显著降低渡槽结构的地震响应,且隔震周期越大,降幅亦越大。

混凝土劈裂抗拉强度与轴心抗拉强度关系研究

国内外学者对混凝土劈拉与轴拉强度的强度关系的研究结论并不一致,为更好地研究两者强度关系,基于黏聚裂纹模型理论,进行了的圆柱体试件尺寸为150 mm×300 mm,垫条宽度变化范围为5～20 mm共8个级别的劈拉试验和尺寸为100 mm×100 mm×550 mm的棱柱体轴拉试验。建立了劈拉强度和直拉强度关系比fts/ft与圆柱体试件直径和特征长度比D/Lch的回归方程,并给出了公式中参数的取值,对大体积混凝土结构的设计及检测有一定的参考价值。

高阻尼橡胶隔震渡槽的设计和动力性能研究

以南水北调工程为背景,运用高阻尼橡胶隔震技术,并借鉴建筑与桥梁相关规范及设计经验对某渡槽进行隔震设计。采用Housner模型建立渡槽流固耦合有限元动力模型,分析隔震渡槽的的动力特性和地震响应。结果表明:隔震后结构前三阶振型均为隔震振型;采用高阻尼橡胶支座隔震和铅芯橡胶支座隔震渡槽的结构振型一致,自振频率基本相同;地震动特性对地震响应结果影响很大,当地震波特征频率与结构基频越相近时,槽身和支座响应越大,采用隔震支座效果越明显;三向地震动输入下,隔震渡槽各部位响应峰值可供设计时参考。

组合试验法推求混凝土拉伸软化曲线的研究

针对混凝土拉伸软化曲线测定难度大、成功率低的问题,提出了一种新的确定混凝土拉伸软化曲线的方法——组合试验法,即通过两种简易的混凝土基本试验混凝土轴心抗拉强度试验和三点弯曲断裂试验,结合简单的数值计算,确定混凝土拉伸软化曲线。为验证组合试验法的准确性,通过算例获得了混凝土拉伸软化曲线,并与混凝土直接拉伸试验获得的拉伸软化曲线进行了对比分析。结果表明,组合试验法获得的拉伸软化曲线的精度满足工程要求,且该方法简便,具有较广的应用前景。

白鹤滩水电站料场补充开采规划优选设计

为解决白鹤滩水电站料场有用料储量不足的问题,依据储量复核结果,重点考虑现场地质条件、开挖面貌、扩挖时机、施工条件、经济性等因素,对补充开采规划方案进行了优选设计,并提出了3个补充开采规划方案。依据有用料储量、扩挖时机、施工条件、经济性4项评价指标,运用线性加权和法对3个方案进行了对比分析。结果表明,方案3为最优的规划方案,其扩挖后能增加有用料380万m3,可确保大坝混凝土工程骨料的供应,保障白鹤滩水电站的顺利建设。

泵房结构动力参数反演的模型分析

泵房结构的动力结构参数反演对于评价泵房结构的健康状态尤为重要,以淮安三站为工程背景,进行泵房结构的动力参数反演。根据现场的实测一阶频率及实测的加速度峰值,基于改进遗传算法进行泵房结构的参数反演,并通过比较简化模型及弹簧约束两种模型对反演泵房结构材料参数结果的影响,得到更为合理的计算模型。该模型更加符合工程实际概况,提高了有限元正分析的精确度,从而为反演分析建立良好基础。计算结果证明,和简单模型相比较,弹簧约束模型更符合实际情况,计算结果更准确。

渡槽双曲面球型减隔震支座设计及减隔震效果

结合南水北调中线沙河南—黄河南沙河段工程,借鉴桥梁相关规范和设计经验,采用双曲面球型支座减隔震技术对渡槽进行隔震设计,提出了支座设计流程及支座关键部位球芯的详细设计步骤;然后应用SAP2000有限元软件,分析渡槽结构的动力特性和地震响应,并采用非线性时程分析方法和减震率指标与渡槽铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座的减隔震效果进行了对比分析。结果表明,采用三种隔震支座后,渡槽支承结构顶部位移及底部剪力都明显减小,但双曲面球型减隔震支座的渡槽减震效果更好。

隧洞垂直岔管加强梁的实用配筋表

隧洞加强梁岔管是一个埋藏在围岩中的空间结构，受力情况十分复杂．到目前为止，还没有建立起符合实际工作状态简便实用的计算方法．有限单元法能较精确地反映岔管衬砌及加强染的受力情况及围岩的作用，考虑到一些基层设计单位在使用有限元计算程序时会遇到某些不够方便之处，为此，针对直径在2～4m的隧洞垂直岔管的加强梁，用专用有限元程序计算出截面的配筋面积，编制了一套中小型隧洞垂直岔管加强梁的实用配筋表，以供从事这项工作的技术人员使用．

装配式剪力墙新型预留弯钩钢筋搭接长度分析

为研究不同混凝土强度等级和钢筋直径对预留弯钩钢筋水平连接搭接长度的影响,首先利用ANSYS中非线性弹簧单元,组成三维联结单元模拟钢筋与混凝土之间的粘结滑移,并结合试验确定粘结滑移本构关系;其次计算不同混凝土强度等级和不同钢筋直径下的新型预留弯钩钢筋搭接长度。结果发现,各种情况下预留弯钩钢筋搭接长度都接近十分之七的标准设计值。研究结果为实际工程设计提供参考。

装配式剪力墙预留弯钩钢筋低周反复荷载下搭接长度研究

为研究装配式剪力墙竖向接缝处新型预留弯钩钢筋在地震作用下的搭接性能,基于本课题组已有单调一次加载下的研究成果,利用ANSYS软件采用分离式建模方法,确定低周反复荷载下的粘结滑移本构关系和加载制度,进行不同钢筋直径和混凝土等级下低周反复加载数值计算分析。结果表明,与单调一次加载相比,低周反复荷载下的预留弯钩钢筋搭接长度增加超过30%。不同钢筋直径和混凝土等级下,考虑抗震要求的预留弯钩钢筋的可靠搭接长度都接近0.9labE。

三峡泄洪2￣#坝段位移场的确定性时空分布模型

应用线弹性、粘弹性有限元数值计算方法，以空间多个测点的观测资料为依据，引入测点坐标建立三峡泄洪２＃坝段空间位移场的确定性模型。该模型可以动态监测泄洪２＃坝段在任一组荷载下的位移场，以此分析和评价大坝变形性态。

应用有限元程序分析隧洞岔管加强梁的内力

指出了隧洞岔管加强梁传统设计方法中存在的问题．应用线弹性空间有限单元法，对岔管加强梁在各种工况下的内力及配筋情况进行了详尽的分析，给出了在内水压力下加强梁内力与围岩单位弹性抗力系数ｋ０的关系曲线以及在外压作用下加强梁的配筋依据．