基于三维有限元法的既有沉降下水电站厂房结构安全性评估研究

水电站长期运行过程中,周围工作环境改变引起的地基不均匀沉降对水电站结构的安全造成了很大影响。以某水电站工程为例,利用Midas/GTS NX软件建立三维有限元模型。首先,结合实际监测数据,采用强制位移法对厂房由于地层塌陷引起的不均匀沉降进行模拟。其次,在该既有沉降的情况下,模拟不同工况水电站厂房结构的应力变化情况,并对危险构件进行安全评估。最后,以不均匀沉降作为预警指标,提出安全监测控制方法。研究结果表明:通过强制位移法修正的三维有限元模型可以满足水电站在不均匀沉降下的安全性评估需求,可为水电站结构安全性分析与监测提供参考。

海上升压站用220 kV酯油变压器选型与优化设计研究

天然酯绝缘油和合成酯绝缘油由于具有生态友好、防火性能优异的特点,在变压器行业得到越来越多的应用。目前,国内还没有环保酯类绝缘油应用于海上升压站220 kV电力变压器的先例。本文根据海上升压站特点与要求对变压器酯油类型和绝缘系统类型进行选型研究,以SZ-150000/220型变压器为对象,建立变压器器身结构改进模型进行仿真分析,仿真验证结果表明酯类绝缘油满足220 kV变压器的绝缘和温升要求。本文通过对比分析和仿真计算探讨了酯类绝缘油用于海上升压站220 kV电力变压器的可行性,并提出优化设计方案使设备适应海上运行环境要求,为酯油变压器在海上升压站的应用提供了参考。

勘测设计企业“工程投资公司”业态创新深化研究

本研究是在2015年完成的"国内勘测设计企业业态创新调研"课题的基础上,对"工程投资公司"的业态创新进行了深化研究,主要内容包括工程项目投资、企业股权投资、PPP,以及相关建议,对于追求业务结构调整、企业转型升级和可持续发展的电力勘测设计企业具有重要的借鉴意义。

设计企业核心竞争力构建与案例研究

企业发展壮大必须拥有自己的核心竞争力,企业转型发展也必须用好自己的核心竞争力,做好核心竞争力转型,或者发掘新的核心竞争力。本文通过调研分析工程设计行业部分转型成功企业的发展模式,研究其核心竞争力发掘、建设、运用的策略和方法,以案例分析的形式对企业核心竞争力模式及成功要素进行了归类总结,以期为设计企业转型发展提供参考。

城市安全风险综合监测预警平台总体设计方案研究

本文研究提出了城市安全风险综合监测预警平台的总体设计方案,旨在加强城市安全风险的监测与预警能力。平台设计围绕“风险”这一关键要素,运用“综合”和“预警”这两个关键方法,聚焦城市生命线、公共安全、生产安全和自然灾害四大领域,构建全方位、多层级的城市安全智能防控体系。平台总体架构包括感知层、设施层、平台层、应用层及安全运维和运行管理体系。平台有助于实现城市安全治理从事后调查处置向事前监测预警,从单一灾种应对,向综合防灾减灾转变,有效防范化解城市各类风险隐患。该设计方案可作为同类平台的参考,但需结合具体情况深化。

库区大水位差高桩框架码头设计特点研究

本文结合西南地区白鹤滩水电站库区某货运码头,对库区大水位差码头设计思路进行了系统分析,为今后开展类似码头工程的设计工作提供了参考。

基于DEMATEL-ISM的水利工程EPC项目价值增值机理研究

采用设计-采购-施工(engineering-procurement-construction,EPC)总承包模式的水利工程项目日益增多,研究其价值增值机理有利于总承包方做好项目的价值管理。从水利工程EPC项目的价值链分析入手,基于文献和专家访谈得到23个价值增值影响因素。采用问卷调查方式得到各因素间的影响程度评分,用决策实验和评估实验(decision-making trial and evaluation laboratory,DEMATEL)法计算了各因素的中心度和原因度,结合解释结构模型(interpretative structural modeling,ISM)对数据进行分析,将价值增值因素划分为6类,构建了水利工程EPC项目价值增值的递阶模型,探究和揭示了项目价值增值的路径和机理。研究结果对水利工程EPC总承包方制订管理策略有一定启示作用。

大跨度单层柔性光伏支架结构气动阻尼的试验研究

大跨光伏支架结构轻柔,在风荷载作用下易产生显著气动效应。为研究该类结构的气动阻尼特征,对不同风速和张力工况下两种典型倾角(0°和10°)的大跨度柔性光伏支架结构开展气弹风洞试验。基于气弹模型风洞试验结果,分别利用经验小波变换(empirical wavelet transform,EWT)和变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)结合改进的随机减量方法(random decrement technique,RDT)识别得到了柔性光伏支架结构在不同风速风向、组件倾角和拉索预张力下的气动阻尼比。研究结果表明,气动阻尼对风向角的变化较为敏感。当组件倾斜铺设时(10°倾角),大跨光伏结构气动阻尼在180°迎风向时会出现负值。张力增加可能导致高风速下平铺组件的气动阻尼比显著降低。气动阻尼比随风速的增加整体呈减小趋势,低风速下基本为正值,而高风速下可能出现负气动阻尼。不同方法识别出的气动阻尼比结果存在一定的差异,但反映出的气动阻尼的变化特征具有一致性。

砂土中冲刷条件下三筒基础水平承载特性研究

通过开展小比尺三筒基础承载力模型试验,研究冲刷条件下三筒基础水平承载特性,建立数值模型对模型试验结果进行验证与扩展,分析水平和弯矩荷载下,冲刷率e和相对筒间距S/D对极限承载力的影响,提出三筒基础极限承载力的冲刷修正系数dhe、dme的计算方法;采用固定荷载比方法,通过数值模型计算M-H加载条件下三筒基础的破坏包络线,分析冲刷率e和相对筒间距S/D对复合加载特性的影响,提出冲刷条件下三筒基础M-H破坏包络线公式。研究结果表明:冲刷条件下的三筒基础受水平和弯矩作用直至破坏的过程,经历弹性变形—塑性变形—失稳破坏3个阶段;三筒基础的水平极限承载力随冲刷率e的增大而下降,且下降速率逐渐增大,相同长径比的三筒基础的水平极限承载力随相对筒间距的减小而降低;随着冲刷率e的提高,三筒基础的M-H破坏包络线向内移动,随着相对筒间距S/D增大,归一化破坏包络线呈上凸的趋势。

修正磁化模型的多组分铁磁性颗粒运动研究

铁磁性颗粒因具有铁磁性被广泛应用于化工环保、生化工程和能源等各个领域,磁场具有的穿透性质,对于采用铁磁性颗粒的系统,可通过改变磁场控制系统内颗粒的运动状态.文章基于传统的磁化模型,采用相对参考系转换方法,提出了适用范围更广的修正P-E磁化模型,可以计算铁磁性颗粒在任意方向磁场作用下所受磁化力.通过有限体积法(FVM)与离散单元法(DEM)耦合进行数值模拟,验证了修正P-E磁化模型的精确性,并模拟多组分颗粒在磁场中的运动,对比了铁磁性颗粒与惰性颗粒在不同配比及不同磁场条件下的运动特性,对颗粒分布、颗粒速度矢量和颗粒总能量变化3个方面进行分析.结果表明:在多组分颗粒系统中,铁磁性颗粒依旧保持成链特性,但成链速度与长度降低;随着铁磁性颗粒占比提高,铁磁性颗粒初始能量增大,聚链数量与成链长度将有所增加,约束惰性颗粒能力增强;此外,施加水平与竖直方向磁场时,多组分颗粒系统达到稳定速度最快,可以通过增大铁磁性颗粒占比有效提升稳定速度,使系统更快趋于稳定;而施加含有倾角的磁场时,随着铁磁性颗粒占比升高,铁磁性颗粒达到稳定状态需要的时间逐渐降低,较难通过改变铁磁性颗粒占比缩短稳定所需时间.

基于Rockfall数值模拟的边坡落石防护网修复加固方案研究

某水电站尾水支洞边坡多次发生落石灾害,原被动防护网已发生局部破损,严重威胁着尾水支洞施工期和运行期的安全,需对原防护网进行修复加固。由于山体陡峭、地貌复杂,人工调查无法确定落石源,采用高精度无人机航摄初步排查出四处可疑危险源区域,利用Rockfall软件进行落石轨迹模拟计算,通过对比分析计算成果与观测到的落石落点位置与威胁区域分布情况,反分析确定了两处落石源。在此基础上,根据落石源的落石运动特征,复核分析了原防护能力不足的原因,发现原防护网的能级和高度不足是导致落石灾害发生的主要原因。通过提高防护网的能级和高度,提出了原位修复和增高加固两种方案。研究结果表明:两种方案均能有效减小落石威胁区域面积、降低落石率、改善运动特征参数。其中增高加固方案的防护效果更加显著,落石被全部拦截,落石弹跳高度和动能的最大值分别降低了69.64%、66.02%。对被动防护网破损部位的修复加固,综合考虑现场实际情况与落石模拟计算成果进行修复方案设计更为科学合理。研究成果可为该工程的落石防护方案提供科学依据,为类似工程设计与落石分析提供参考。

季冻区OGFC沥青混合料车辙预估模型研究

目的研究季冻区OGFC沥青混合料的高温抗车辙能力,建立车辙预估模型,推广OGFC沥青混合料在季冻区的应用。方法采用车辙试验系统进行车辙试验,分析轴载作用次数、试件高度、温度、抗剪强度、冻融循环次数对OGFC沥青混合料车辙深度的影响;基于经验法建立季冻区OGFC沥青混合料车辙预估模型,通过最小二乘法拟合模型参数,对建立的预估模型进行室内试验验证以及有限元对比分析。结果各影响因素与车辙深度呈现幂函数关系,冻融循环作用加速车辙形成,室内试验实测车辙深度与模型预估的车辙深度相对误差为0.11%~9.81%。结论经验法建立的季冻区OGFC沥青混合料车辙预估模型预估精度较高,预估模型误差受试验条件和材料参数影响,其中材料参数影响较明显。

铁路隧道爆破对临近特高压铁塔的振动影响研究

为研究隧道爆破开挖对临近既有特高压铁塔的影响,本文采用现场试验和数值模拟相结合的方法,对铁塔塔基的振动速度进行研究,并且详细讨论了爆心距与振动速度峰值的关系。通过数据拟合,得出本工程条件下隧道爆破质点的振动传播规律及衰减公式。结果表明:塔基的振动速度峰值随爆源与塔基距离的接近而增大,在爆心距为0 m时出现最大振速;竖直方向的振速普遍高于水平方向的振速;三座铁塔最大轴应力均出现在塔基处,最大轴应力随铁塔高度的增加而逐渐减小。数值模拟结果与现场试验结果相近,研究可为实际工程提供参考依据。

设计牵头的PPP+EPC项目管理研究——以义乌商城大道隧道工程项目为例

设计单位在PPP+EPC项目早期阶段介入,对项目投资、建设、运营各阶段工作有重要影响。以浙江义乌商城大道隧道工程项目为例,分析设计牵头的PPP+EPC项目组织架构、运作流程和参建主体职责,总结设计牵头的PPP+EPC模式的经验做法,以期为相关类型项目的实施提供参考。

基于落石运动特征分析的被动防护网设计方案研究

崩塌落石是山区常见的地质灾害之一,采取有效的工程措施对危岩体进行防护治理十分必要。针对某水电站厂区自然边坡高位危岩体的安全防护设计开展研究,利用无人机航摄建立了高精度三维边坡模型,运用Rockfall数值软件模拟分析典型危岩体高危险区的落石运动特征与受灾影响范围。根据计算结果提出以被动防护网为主的防护方案及其主要技术参数,通过对比分析不同参数下的防护效果,定量确定了最优参数的防护方案。研究结果表明:在进厂交通洞上方的灌溉渠沿线设置一道高度为6 m、张拉长度100 m的RXI-150型被动防护网可有效优化危岩体落石的动能分布序列,显著提高落石拦截率,降低厂区的落石灾害风险,取得了良好的防护效果。研究成果可为该水电站边坡工程的防护设计提供了科学依据,为类似工程设计与落石分析提供参考。

基于2.5维有限元的类矩形隧道振动响应研究

近年来,地铁列车运行引起的周围环境的振动是热门课题,但是列车荷载移动下的动力响应问题十分复杂。在案例中,应尽可能地贴近实际工程,迅速、精确地计算预测地基与地铁隧道的振动变形。本文把2.5维有限元法从理论研究运用到宁波轨道交通三号线类矩形隧道振动分析中,建立了2.5维实际轨道模型的有限元模型,并赋以实际动力学参数,分析了在类矩形地铁运行荷载下,地基及其轨道的振动受地铁隧道的埋设深度、地铁行车速度、地基土层性质等重要因素的影响。列车行驶时,地表的振动强度随着隧道的埋深的减小而增大,振动强度在x=0时达到最大;在不同的土体剪切波速下,振动衰减情况趋于一致,在x=0的情况下振动强度最大;列车运行时引起的振动强度随着列车行驶速度的增加而增大,且在x=0时,其引起的振动强度的差值达到最大。地表振动的强度随隧道埋深变浅、列车运行速度增大、土体剪切波速减小而增大,且远场区域内的振动水平已经衰减到安全水平,只需在地铁线路附近区域内采取一定的地面减振控制措施。

蓝碳产业的概念研究与发展建议

海洋经济已成为我国经济增长的重要引擎,在“双碳”重大战略布局背景下,推动海洋经济低碳发展的重要性愈发凸显。文章立足蓝碳的广义研究领域,在海洋碳汇与产业融合方向创新提出蓝碳产业的概念。蓝碳产业旨在开发以碳汇巩固提升、低碳化发展为导向的产业模式,推动蓝碳与海洋经济、生态修复、清洁能源等领域融合发展、协同增效。此外,对蓝碳产业门类进行界定,并从4个方向提出蓝碳产业的发展路径,助力我国打造海洋产业高质量发展的新亮点。

BIM实施过程评价体系研究与设计

为解决当前BIM应用后评价缺少对BIM实施过程管理和价值驱动的问题,以BIM实施和实施评价的人本性、科学性、系统性、可操作性和可扩展性为原则,设计一种BIM实施过程评价体系,评价指标包含质量类、安全类、环境类、行政类、其他类的否决类指标及能力类、流程类、成果类的评分类指标,同时面向组织、人员等不同评价对象设计简单易行的评价规则及应用方法,可用于实现项目建设过程中相对合理的BIM实施评价。应用案例表明该评价体系可结合数字化管理系统实现过程中BIM应用的实时评价,提高BIM实施水平,有效辅助工程建设管理。

用于风电钢塔筒的加劲钢管压弯性能试验研究

薄壁圆钢管广泛应用于风电机组锥筒型钢塔筒中,其在径厚比较大时易出现局部失稳,进而导致塔筒承载能力下降。该文提出了一种可用于风电钢塔筒的纵向加劲钢圆钢管结构形式,并进行了6个试件的压弯加载试验,以研究加劲肋形式及径厚比大小对加劲圆钢管压弯性能的影响。试验结果表明:在相同用钢量下,加劲肋有效改善了钢管的局部屈曲,改变了结构的破坏形态,增大了钢管的塑性发展程度,从而提升了钢管的承载力及延性,其中T型加劲肋的增强效果更为明显。并将试验模型与有限元建模进行对照,互相验证了准确性。最后使用现有设计标准对试验结果进行了初步评估,无加劲肋试件与各设计标准吻合良好,但现有计算方法低估了加劲试件的承载力。

超高沥青混凝土心墙坝砂板岩堆石料试验研究

开展了超高沥青混凝土心墙坝砂板岩堆石混合料的试验研究。研究结果表明:随板岩含量的提升和孔隙率的增大,应力应变曲线软化特性趋弱硬化特性增强、剪切峰值降低,剪切过程中的体变增大且剪胀现象减弱,相应的线性强度c,φ和非线性强度指标φ_(0),Δφ均降低,邓肯模型参数K与Kb减小;建立了同时可反映孔隙率、板岩含量的强度指标及邓肯模型参数经验公式,能较高精度地预测不同板岩含量、不同孔隙率砂板岩堆石混合料的工程力学特性;板岩含量是影响渗透性能的重要因素,随板岩含量的提升渗透系数降低,工程建设中对于含板岩的堆石料应关注排水设计。