水库除险加固设计研究

水库的加固改造设计不仅为确保水体安全提供关键的策略依据,而且通过对现有设施的深入剖析和加固措施的设计,对于保障大坝的实际运行效能具有显著的工程技术价值。以某一特定水库的加固设计为实例,分析其现状问题并科学合理地制定加固措施,以双重视角来解析水库的加固工程设计过程。实践表明,在充分做好前期勘察,科学合理制定加固设计方案的基础上,案例水库在除险加固后,水库运行效能显著提升,有效提高运行安全性,为同类项目的加固设计提供实用的参考蓝本,推动此类工程设计的优化改进。

水下爆炸冲击下码头结构动力响应的数值模拟

为探究水下爆炸冲击对码头结构的结构损伤,开展爆炸荷载下高桩码头结构的数值模拟分析。基于ALE多物质流固耦合法,建立了码头结构的水下爆炸Lagrange-Euler全耦合模型,基于Cole经验公式,验证了模拟的可靠性,研究了起爆距离、起爆深度以及TNT当量对码头结构动力响应特性的影响规律。结果表明,在水下爆炸冲击荷载作用下,所有桩柱产生不同程度损伤,码头端部的第一根桩柱底部基岩区域以及与横梁相连的基岩区域塑形损伤破坏较为严重;当TNT炸药的起爆距离较小时,桩柱上的反射波要强于水底面的反射波,并会与之相抵消,作用在桩柱上的反射稀疏波会随之削弱;在其他条件相同的情况下,当起爆点到自由水面的距离与起爆点至基础底面距离之差的绝对值越大时,爆炸荷载作用于码头结构上的压力峰值会显著增大。

水下爆炸气泡运动对水面形态影响的数值模拟

为了研究水下爆炸气泡运动对水面形态的影响,使用LS-DYNA软件,基于ALE算法,建立了水下爆炸气泡运动模型,讨论了不同装药水深距离参数条件下,不同类型水冢的形成过程及其特性、气泡运动特性和产生的水面波动特征。结果表明:在水下爆炸过程中,随水深距离参数的增大,水下爆炸形成的水冢类型依次为零碎型、飞溅型、酒杯型、皇冠型;同时爆炸产生的气泡最大半径也是随着水深的增大而减小,气泡脉动周期则相反;水面波动的特征主要与水冢的形成过程密切相关,不同类型的水冢所产生的水面兴波的机理不同。

水下爆炸气泡运动对自由液面形态影响研究

为了研究近水面水下爆炸在不同炸药当量下产生的气泡运动对水面形态的影响,运用ANSYS软件,基于ALE算法,建立了水下爆炸气泡运动模型,对水冢形成过程进行研究;在同一水深距离参数条件下,通过对时间参数归一化处理,对不同当量TNT炸药在水下爆炸时形成的水冢形态变化、气泡运动特性和水面波动特征进行分析。结果表明:在水下爆炸过程中,随着水深距离参数的增大,水冢形成类型依次为零碎型水冢、飞溅型水冢、酒杯型水冢和皇冠型水冢,且水冢所产生的空腔半径也在逐步增大,在酒杯型水冢空腔半径达到最大;在相同水深距离参数下,装药量改变对于水冢基本形态的影响较小;随着装药量增大,爆炸产生的气泡脉动第一周期时间增加,形成的水下爆炸气泡半径增大,气泡中心点在竖直方向的位移在气泡第一周期收缩阶段后在逐渐向上运动;随着装药量的增大,皇冠型水冢特征宽度、中心水柱高度呈现增大的变化趋势,产生的水面波动高度也在逐渐增大,水面波动达到最大的归一化时刻也在不断地提前。