预应力锚索锚固效果的三维数值模拟研究

为了研究预应力锚索对岩体的锚固效果,利用拉格朗日有限差分,进行了单锚和多锚以及部分粘结和全部粘结的数值模拟计算;对预应力作用下锚索的剪力和轴力规律进行了分析,获得了影响锚固段剪应力分布的因素。最后对模拟计算结果进行了分析比较,得到一些有益的结论,为锚固技术的设计和计算提供参考。

模糊优选模型在流域梯级水电开发中的应用

针对流域梯级水电开发优先决策问题,应用模糊优选模型对指标的相对优属度求解。首先对指标进行模糊化,通过模糊多目标运算得到各目标的相对隶属度,进而确定各个水电站在流域梯级开发中的位置。实例表明,该方法简单、有效,排序结果合理。

基于理想弹塑性的非线性接触单元模型研究

针对工程中的接触问题,基于理想弹塑性理论,建立了弹塑性摩擦接触模型,用来模拟接触面的切向变形和剪切破坏。根据接触面上的非线性特点,建立了判断接触面单元状态的3种接触模式;给出了接触面单元的应力计算公式;推导了接触面单元的切向应力-切向相对应变关系和弹塑性系数矩阵;建立了接触体的有限平衡方程。应用这种接触面模型进行了数值计算与分析。

我国西部地区水电开发问题探讨

水能资源是我国西部地区的优势资源 ,由于历史和政策的原因 ,开发利用程度相对较低 ,资源优势没有形成产业优势。在分析西部水能资源分布特点和开发现状的基础上 ,结合西部大开发和西电东送战略 ,提出目前水电产业存在的市场、政策和资金方面问题 ,探讨了加快西部水电开发的对策和建议。

多孔介质淤沙对混凝土坝地震响应的影响分析

针对淤沙对混凝土坝地震响应的影响问题,基于液固两相介质的Biot固结理论,推导了饱和多孔液固两相介质的压力波动方程,并以某混凝土坝为例,分析了不同淤沙孔隙率、渗透系数及淤沙层厚度对混凝土坝面地震响应的影响。实例应用结果表明,淤沙能降低坝面动水压力、减小混凝土坝对地震的响应,且一定的淤沙对坝体抗震有益。

混凝土坝接触面的数值模拟研究

针对混凝土坝的接触问题,建立了三维摩擦接触非线性动接触模型。根据接触面上的非线性特点,把力系分为外荷载和接触面上的接触力,通过假设接触状态,把接触力作为迭代变量,求解满足接触条件和动平衡条件的接触力。首先给出了接触面单元的应力计算公式,推导了非线性动力接触方程,详细说明求解的步骤和迭代的过程。通过例子验证该模型能够模拟混凝土坝接触面的张开、闭合和滑移,实例分析表明,采用该模型有稳定的收敛性和足够精度。

《水工结构工程抗震概论》创新教学

《水工结构工程抗震概论》是水利水电工程重要的专业课程之一,在教学过程中实际教学效果较差。为了适应现代水工结构工程发展的形势要求,本文从教学实践出发,探讨了水工结构工程抗震概论如何提高教学效果和学生的综合能力。在教学中应结合本课程的特点,注重教学方法的创新,优化教学内容,提高教学效果,从而为促进教学提供良好的技术支持。在实际的课堂教学中要采用多种教学方法,激发学生对此科目的学习兴趣,提高学生的创新能力和实践能力,提高学生的技术素质。

碱性固化材料对红土地基的化学侵蚀

碱性材料的固化措施对红土地基产生了不可忽视的长期侵蚀.在岩土工程现场进行了取样和原型试验,分析了导致材料损伤的化学反应,有针对性地设计了红土的碱液加速侵蚀试验,对比讨论了化学损伤前后红土的工程支撑指标变化、红土的工程支撑离子衰减,研究了碱性固化材料在酸性红土的接触带造成损伤的机制,认为化学反应是导致红土地基寿命降低、远期效益低下,乃至诱发灾难性事故的重要原因.

基于流固耦合数值方法的尾水涡带诱发尾水管振动分析

流体域运用切应力输运模型封闭时均化Navier-Stokes方程,固体域采用Newmark方法求解固体振动方程,流体和固体耦合作用面通过运动条件和动力条件考虑流固耦合作用,建立了尾水管-管内湍流流固耦合模型。进行了尾水管内部非定常周期性湍流计算和尾水管本身涡致振动时程响应计算,并依据结果对尾水涡带和压力脉动的主要性质和尾水管振动特征进行分析。结果表明,建立的分析模型用于计算尾水压力脉动和尾水管振动响应是合理可行的,对于尾水管体形优化设计和水电站厂房结构的振动分析具有积极意义。

模糊理论在区域水资源紧缺程度评价中的应用

针对我国区域水资源紧缺程度问题,着重分析了经济、社会、水资源等多种因素,把模糊优选模型和模糊综合评价模型结合起来,应用于区域水资源紧缺程度评价中。根据该模型可计算区域水资源紧缺程度,寻找其影响因素和解决措施,从而实现区域水资源的可持续发展。

层状淤沙对混凝土重力坝地震响应的影响分析

本文研究了不同厚度淤沙对混凝土重力坝地震响应的影响以及一定厚度层状淤沙的不同分布形式对混凝土重力坝的地震响应的影响。基于饱和多孔液固两相介质的压力波动方程,设层状淤沙各层厚度不同,将层状淤沙分为三种不同分布形式,在每种分布形式每层的物理参数相同和物理参数不同两种情况下,确定了淤沙对混凝土重力坝地震响应的影响大小。通过算例分析表明,相同物理性质不同的分布形式对地震响应的影响不显著,而不同的分布形式对坝体的地震响应影响较大。

基于ALE有限元法的储液罐耦合竖动响应研究

推导了一种基于ALE描述弱可压缩液体与结构非线性耦合求解的分步有限元数值计算法,速度与压力使用同阶线性插值,并对耦合系统的竖动响应进行了分析。通过二维黏性流体大晃动问题实例计算,验证了该法简便、可行有效。

V、U形库区断面下滑坡涌浪传播的数值模拟研究

库区滑坡涌浪的发生会对水工建筑物及下游的安全造成很大威胁,但不同库区断面会影响涌浪的传播过程,因此研究不同库区断面特征下滑坡涌浪的传播过程十分必要。先通过数值模拟与已有的试验结果进行对比,验证了FLUENT软件数值模拟的可行性。再以某河谷库段为原型,建立二维V、U形库区断面有限元模型,研究不同滑速、水深及入射角度下涌浪的传播规律。结果表明,在库区水深和水面宽度相等的情况下,V、U形断面中涌浪的变化情况基本一致;随着滑块入水速度的增加,两种断面特征下的最大浪高均呈线性增加,且V形库区断面的影响显著性更大;对于V形库区,当水面宽深比为1.155且水深为50 m时,将产生沿河岸向上的高速冲击性涌浪,该情况最为不利。

某电站地下洞室群围岩稳定及支护效果数值分析

利用三维拉格朗日有限差分法,研究了某电站地下洞室群围岩稳定性,模拟了洞室开挖过程和支护过程,分析了洞室群围岩的变形形态、应力状态和塑性区分布。最后,综合评价了某电站地下洞室群围岩稳定性。

基于DPM模型的水上散粒体滑坡涌浪仿真分析

针对工程地质中散粒体结构的滑坡,本文以EDEM-FLUENT耦合方法和DPM(Discrete Phase Modle)模型为基础,采用VOF方法追踪自由液面,模拟散粒体滑坡体沿斜坡运动所引起的涌浪产生及其传播过程。将数值计算结果与试验观测数据进行对比,验证该数值模型的有效性,并分析了DPM模型作用下滑坡体运动状态对涌浪生成和传播过程的影响。通过对数值仿真试验结果进行分析,发现数值模拟结果与物理试验观测数据吻合较好,这表明DPM模型能够准确模拟滑坡涌浪的产生与传播特性。

水工结构抗震分析及设计

针对我国水工建筑物抗震设计只限于高坝,对更具实际意义的坝体结构布置、细部构造很少研究的现状,定性地探讨更具普遍意义的水工建筑物抗震设计要点。认为:抗震设计的着重点不是动力分析,而应在枢纽布置方面须能防御和减缓震灾的发生和扩大;在结构选型方面使抗震要求和一般结构要求有机结合,避免过多地增加造价;在细部构造上满足抗震的局部特性要求,以避免结构整体失事。

单向及双向输入地震波对拱坝系统的影响

采用ADINA有限元软件建立三维的拱坝-库水-淤沙-地基耦合模型,分别以人工合成地震波水平记录计算输入的单向及双向地震波,改变激励方向,分析了坝体、坝基的位移及应力响应。结果表明,双向输入地震波下,拱坝体系各监测点的位移和应力响应明显大于单向输入时的情况,同时,位移和应力的最大值与激励角度有关,最不利输入角度处于-40°~-90°之间。

塑性混凝土物理学特性试验研究

通过4种不同配合比下的塑性混凝土单轴压缩试验,研究了不同强度等级的塑性混凝土破坏形态、单轴压缩强度、弹性模量及材料本构关系,发现塑性混凝土的物理力学特性与普通混凝土有所不同;其中,最为明显的是塑性混凝土的本构曲线在超过峰值强度后,随着应变增加强度下降得较普通混凝土缓,说明塑性混凝土柔韧性较普通混凝土较好,不属于脆性破坏。这说明塑性混凝土的韧性较大,更适用于水利工程中的韧度较大结构之中。

黄土地区高速公路隧道施工信息化管理研究

山西省西北部地区为黄土高原地貌,由于其独特地形限制,在该地区修建高速公路时会遇到大量的隧道工程。该隧址区地质条件差和施工难度大,再加上参建单位在隧道施工经验较匮乏等各种因素,给建设单位管理提出了更高的要求。本文结合山西临离高速公路建设的经验,从管理模式的建立、施工技术管理条例的制定、第三方监测和检测等方面进行探讨,获得在黄土地区修建隧道工程的管理策略,为今后类似工程的建设管理提供参考。

基于SPH方法的自由表面流动模拟分析

光滑粒子流体动力学(SPH)在处理自由表面以及大变形方面具有显著优势。本文通过建立三维溃坝模型分别模拟溃坝后水流的自由流动情况以及水流与障碍物相互作用时的自由表面流动情况,对比分析了SPH方法两种工况下自由表面流动情况。得出:SPH方法较好地模拟了水流的变化过程以及与障碍物相互作用等剧烈变形的现象,与实际情况吻合度较高。