旭龙水电站枢纽布置设计研究

为整体提高旭龙水电站主体工程的安全可靠性与经济环保性,通过对大坝、泄洪消能、地下厂房等建筑物布置的深入研究与方案比选,使枢纽主要建筑物避开不良地质构造范围,并利用优良的河床坝基与右岸地下电站围岩条件,确定了河床布置混凝土双曲拱坝、采用全坝身泄洪3表孔加4中孔,右岸布置地下厂房,左岸布置导流洞的紧凑枢纽布置格局。该方案降低了边坡开挖高度,减小对工程区环境影响,优化减少工程占地面积与开挖等土建工程量,显著节省了工程投资,充分体现了环保设计理念,可为《长江保护法》实施后的水电站枢纽布置设计提供参考。

计及禁区影响的风电场布局优化研究

本研究基于查表法判别风电机组与禁区的相对位置,而后将该方法嵌入基于改进帝王蝶算法的风电场布局优化模型中,求解同时满足禁区约束和输出功率最大化的布局结果。应用本模型优化含禁区的2 km×2 km风电场布局,得到布局方案及其适应度数值。结果表明,优化的布局方案能够有效避开禁区,且相比无禁区情况下的布局,有禁区时布局方案的适应度削弱0.5%。与传统帝王蝶、粒子群算法和差分自适应帝王蝶算法对比,进行30次单独运行,本算法在多次结果中均得到满足约束的布局方案,表现出较好的全局搜索能力以及寻优精度。

司马矿顶板预裂爆破工艺参数设计与应用

为了解决司马矿顶板硬度大而导致顶板难以松动和垮落的问题,对顶板岩层进行了深孔爆破切顶卸压。根据煤矿井下实际地质情况,设计了钻孔参数、爆破参数等,确定了顶板预裂爆破的关键参数。应用结果表明,采用顶板预裂后,顺槽支架的平均工作压力比采面中部支架降低7.2%以上,来压步距降低26.6%,有效地解决了采场压力波动大、安全性差等问题。

回采巷道锚杆拱形布置支护研究

利用平面应力试验台,分别构建了回采巷道1(锚杆矩形布置支护)和回采巷道2(锚杆拱形布置支护)模型。通过计算机软件进行数值模拟论证,分析对比测试数据和加载后两个巷道的变化情况,得出在回采巷道中,锚杆拱形布置支护比锚杆矩形布置支护能承受更大的上覆岩层的应力作用的结论,认为锚杆拱形布置支护效果优于锚杆矩形支护。

泄流激励下高拱坝原型动力测试的传感器优化布置与参数识别研究

本文以二滩拱坝为例,研究了基于QR分解和MAC准则(模态置信度准则)的高拱坝传感器优化布置方法。首先,基于有限元模态分析获取的可测点振型进行了QR分解,以确定传感器的初始位置;其次,通过逐步累积使MAC矩阵最大非对角元最小,以确定最优测点数量及位置;最后,提出了二滩拱坝原型动力测试的传感器优化布置。基于该传感器优化配置结果,开展了二滩拱坝泄洪振动原型动力测试和模态参数识别。结果表明,测点优化后的识别结果不仅能保证识别精度,而且识别出了更高阶次的模态参数。这种方法可为开展泄流条件下高拱坝动力测试与健康诊断的合理测点布置提供理论参考。

乌东德水电站枢纽布置方案研究

乌东德水电站为金沙江下游梯级开发的第1个梯级,工程规模巨大,电站具有河谷狭窄、岸坡陡峻、洪水峰高量大、河床覆盖层深厚、建坝岩体条件好等特点。通过对大坝、泄洪消能、电站厂房等建筑物自身布置以及相互协调关系的全面研究,提出适合坝址区自然条件的枢纽布置方案为:大坝为混凝土双曲拱坝;坝身布置5个表孔和6个中孔泄洪;右岸电站进水口与大坝间布置两条泄洪洞;坝下采用天然水垫塘消能;两岸地下电站均靠山侧布置;导流洞均靠河侧布置;左岸电站尾水隧洞出口布置于围堰下游,两条尾水隧洞与导流洞结合;右岸电站尾水洞出口布置于围堰上游,尾水洞与导流洞不结合。

钢拱架裸拱线形及预抬高值迭代算法研究

大跨径拱桥主拱圈施工特别是缆索吊装钢拱架现浇主拱圈施工是一个复杂的过程。为保证施工安全,控制施工精度,需要精确确定钢拱架裸拱线形及其吊装过程扣索的控制索力。以某主跨108 m的上承式钢筋混凝土拱桥为例,对缆索吊装钢拱架现浇主拱圈的施工过程进行模拟,给出钢拱架裸拱线形及预抬高值的迭代算法及合理的扣索索力,对同类型桥梁仿真计算具有借鉴意义。

不同布置方式对双排抗滑桩土拱效应的影响

基于非线性有限元方法,对平行布置与梅花型布置方式下双排抗滑桩的土拱效应进行了考察.对比计算表明,前排、后排抗滑桩均能产生土拱效应.平行布置情况下,后排桩桩间土体的土拱效应不显著;而梅花型布置方式有利于前排桩与后排桩共同产生土拱效应,其作用效果优于平行布置方式.进一步分析表明,前排与后排桩所承担的荷载比例不同,因此,在抗滑桩的设计过程中可根据各排抗滑桩的荷载设计相应强度,达到经济合理的效果.

小湾拱坝设计及基础处理

小湾拱坝动静应力水平较高,在拱坝体型优化及应力分析中采用多种数值分析方法和模型试验进行深入研究,特别是对于高拱坝坝踵可能出现的开裂问题和抗震问题开展了一系列攻关研究,并采取了相应的工程措施。坝肩稳定是高拱坝安全的关键,针对存在于坝肩抗力岩体内的地质缺陷,首先采用多种数值分析方法和模型试验对抗滑稳定性和变形稳定性进行深入研究。在此基础上,从安全可靠、经济合理以及可实施性等方面充分论证和分析比较各种加固处理措施,综合确定了实施方案。

普定碾压混凝土拱坝布置和结构设计

普定碾压混凝土拱坝筑坝新技术研究是国家重点科技攻关项目专题之一。依托这一成果建成的普定碾压混凝土拱坝，采用坝身泄洪，整体式坝体结构，不设施工缝，仅在溢洪道两侧各设一诱导缝，以减小施工干扰，限制坝体裂缝，加快施工进度；采用碾压混凝土自身防渗，挡水运行表明坝体无渗水，完全达到设计要求，拱坝基础垫层采用外掺ＭｇＯ常态混凝土，结果垫层混凝土的施工缝一直处于受压状态，避免了裂缝的产生。普定碾压混凝土拱坝布置和结构设计是成功的。

高拱坝的枢纽布置与泄洪消能

根据断面特征将高拱坝分为两类:高重力拱坝和高双曲拱坝,并从拱坝的坝型、泄洪要求、消能工选择等方面,结合工程实例对高拱坝的枢纽布置和泄洪消能问题进行了分析讨论,指出了各自的适用条件和优缺点。

大跨度空腹式连续刚构桥设计理论与方法

为寻求常规连续刚构桥适用跨径和斜拉桥适用跨径之间的合理、经济桥型,在常规连续刚构桥的基础上结合拱桥的力学特点提出空腹式连续刚构桥型。该桥型在常规连续刚构桥的形式上加大箱梁根部高度,并对箱梁根部的腹板进行挖空,减轻自重,形成梁-拱组合力学效应,从而提高结构承载效率,增强桥梁跨越能力。空腹式连续刚构桥可布置为单主跨、多主跨以及单T的形式,也可与常规连续刚构组合,桥墩可采用双肢薄壁墩或箱形柱式墩。采用正交试验法对该桥型关键结构参数进行研究,并根据实际工程对总体结构参数取值提出建议。该桥型采用平衡悬臂方法施工,工程造价指标、运营维护技术要求及费用与常规连续刚构桥相当,适用跨径在200~400 m,可望填补常规连续刚构桥适用跨径和斜拉桥适用跨径之间的空白。

异形钢管混凝土系杆拱桥结构健康监测系统

针对异型拱桥结构特点和养护管理的需求,提出了在线监测系统与人工巡检系统相结合的综合监测策略.采用多尺度结构有限元分析方法,分别进行了大桥静动力响应分析、构件重要性与易损性分析和复杂区域结构响应敏感性分析.在此基础上,综合大桥的环境特点与运营条件、结构评估需求、优化布设理论等因素,进行了FBG等传感器布置.提出了以结构第一传力体系静力参数为主、动力参数为辅的构建结构状态预警与安全评估指标的策略;采用趋势分析法,建立了大桥运营状态预警系统;基于子结构法和局部损伤评估方法建立了复杂区域状态安全性评估方法.

锦屏一级水电站枢纽总布置

锦屏一级水电站为雅砻江梯级水电开发的控制性工程,大坝采用双曲拱坝型式,为世界第一高拱坝。在坝址选择时,分别研究比较了4个坝址,最后选定了普斯罗沟坝址。在充分考虑坝址区地质条件,泄洪建筑物水头高、泄量大、河谷窄,地下引水发电系统洞室规模大、技术难度大的情况下,选定了枢纽布置方案。最终选定的枢纽布置方案为:混凝土双曲拱坝,坝身4个表孔+5个深孔+2个放空底孔+坝后水垫塘与右岸1条有压接无压泄洪洞及右岸地下厂房。详细介绍了锦屏一级水电站枢纽布置情况及其优点。

高速铁路钢箱叠合拱桥结构设计参数影响性研究

为了解结构设计参数对高速铁路钢箱叠合拱桥结构力学特性的影响,进而指导结构设计,以哈大高速铁路新开河桥(拱肋由上、下拱肋构成的新型桥梁)为工程背景,分析矢跨比、拱肋内倾角、横撑布置方式、吊杆布置形式、拱肋系梁刚度比等设计参数对该结构体系力学特性的影响。分析结果表明:矢跨比对拱脚内力影响较大,取值为1/5左右时较合理;拱肋内倾角对结构稳定与侧弯基频的影响较显著;横撑的数量、间距、刚度与布置方案对结构稳定性有显著影响,加强肋间横撑的横向或竖向连接均能有效地提高结构的稳定性;刚性吊杆的结构稳定性最好,柔性吊杆布置形式对结构竖弯基频与扭转基频影响较大;拱肋系梁刚度比对内力分布影响显著。

大跨度中承式钢桁架拱桥初步设计的体系优化

以天津国泰桥为工程背景,重点介绍了大跨度中承式钢桁架拱桥在初步设计阶段进行体系优化的关键问题,并就优化方案的支承约束布置、构造措施以及施工方法进行了探讨。对于中承式钢桁架拱桥,三跨连续铰支的无推力体系比单跨固支的有推力体系在基础、拱肋、桥面系等方面均具有力学性能优势和经济优势,是中承式钢桁架拱桥的首选。

拱坝应力分析CAD系统的研制与开发

基于AutoCAD使用Visual Basic 6.0研制与开发拱坝应力分析CAD系统,有助于设计者提高设计工作效率和质量。

盖下坝水电站大坝泄水及消能建筑物布置

盖下坝水电站工程泄水建筑物采用坝身表孔泄洪,跌流加消能塘消能,有效解决了河谷狭窄、高水头等泄洪消能难题。通过充分研究地形、地质和水力条件,选择了合适的消能建筑物结构形式和布置,并得到水工模型试验的验证,布置合理,泄洪消能效果良好。

东风水电站枢纽布置及初期蓄水拱坝性态观测分析

东风水电站枢纽由双曲抛物线薄拱坝、泄洪系统、地下厂房系统和防渗帷幕系统组成，并建立了原型观测系统。水库蓄水初期（库水位９５０ｍ以下）对大坝变位、基础变形、渗流渗压、扬压力进行了观测，其成果和大坝设计计算值基本上是吻合的，变形性态和设计预测的性态基本上是一致的，说明大坝的运行状态正常。对个别变形较大和渗压较大的部位，需进一步加强监测。

拱桥设计总体布置若干问题探讨

拱桥的总体布置是否合理,考虑问题是否周全,不仅直接影响桥梁的总造价,而且还对桥梁的使用、维护和管理有很大影响。拱桥的总体布置非常重要,一个好的设计往往体现在总体布置的优劣上。该文结合工程设计实践经验,论述了拱桥设计中的总体布设原则,可为今后类似工程提供参考。