带有刚性基础的地下埋管应力分析方法探讨

根据结构力学方法、弹性力学有限元法和边界单元法的分析理论 ,建立 5种带有刚性基础的地下埋管结构计算模型 ,并结合工程算例进行了对比分析 ,指出各种方法的适用性及其不足之处 .建议在地下埋管结构的初始方案设计时采用结构力学方法 ,在具体方案设计时采用有限元法 ,边界单元法可作为辅助设计方法     

闸室底板弹性地基梁改进解法

闸室底板由于受墩体部位刚性区域的影响，将底板整体视为弹性地基梁的解法得不到满意的结果。改进解法根据节点及梁段不同的刚度，通过离散化处理，各段分别按弹性地基梁进行求解，力学模型较为明确，计算结果较为合理     

分段低压输水系统水力振荡特性 分析方法探讨

对现有的分段低压输水系统水力振荡特性分析方法进行了探讨比较,并分析了各种方法的优 缺点。经比较分析可知:传统的特征线法和隐格式法主要用于系统水力振荡的时域分析;U形管模型 法只考虑了水体的刚性,而忽略了水体弹性;压力管道内水体采用精确模型只适用于系统的频域分 析。采用基于水力振动理论的压力管道线弹性模型,是用于分段低压输水系统水力振荡特性分析的新 的研究方法,该方法可对系统同时进行时域分析和频域分析,而且能够较准确地反映压力管道内水体 的高阶振荡特性,相比其他方法更具优越性。     

基于有限单元法的地下埋管结构的受力分析

针对传统的设计方法由于未考虑地下埋管、填土和地基的共同作用,计算结果与实际情况可能有较大出入的问题,以上埋式管道为例,根据弹性力学有限元法,建立刚性基础的地下埋管结构计算模型,并结合工程算例进行应力分析,指出地下埋管在各种荷栽组合下应取管顶、管侧和管底作为管壁应力的控制截面,这样有利于埋管的结构分析与配筋计算。     

拱坝地震输入模型中黏弹性边界与黏性边界的比较

本文首先介绍了动力分析中无限地基数值模拟采用的各种方法，包括无穷元方法、边界元方法、无穷边界元方法。无限边界处理有叠加边界、黏性边界、黏弹性边界和人工透射边界。介绍了拱坝地震自由场输入模型。通过算例和实际工程计算，验证了黏性边界和黏弹性边界均有较好的吸能效果，且两种边界条件下，所得计算结果几乎一致。黏性边界或黏弹性边界均可作为拱坝地震自由场输入模型中的吸能边界。     

黏弹性人工边界地震动输入方法及实现

本文对实现黏弹性边界的常用方法进行了总结,对相应于黏弹性边界的地震动输入公式进行了详细推导,把自由场应力的求解也转化为自由场速度的求解,简化了地震动输入公式,并给出了地震动输入的简化方法。基于ABAQUS软件,进行算例分析并和理论解进行对比,验证了各种黏弹性边界实现方式及本文地震动输入方法的合理性和正确性。最后,对大朝山重力坝典型挡水坝段进行地震响应分析,通过施加黏弹性边界并输入相应地震动,评价了无限地基辐射阻尼的影响,并与无质量地基模型的计算结果进行了比较。结果表明,考虑辐射阻尼效应后坝体地震响应明显降低,故在实际工程抗震分析时对其影响应予以适当考虑。     

铺设过程中海底管道的静态分析

本文运用弹性杆理论建立了小应变、大挠度铺设过程中海底管道管的静态分析力学模型，介绍了有限差分法在求解该大挠度、非线性、两点边值问题模型中的应用，并对如何模拟边界条件提出了一整套方法，讨论了环境和铺管系统主要参数对管道受力的变形的影响。     

基于不同边界的混凝土重力坝地震损伤分析

对于混凝土重力坝的地震损伤研究而言,组建合理的大坝模型对计算结果的精度和可靠性有很大影响,其中模型边界的选取和设置至关重要;采用黏弹性人工边界的重力坝模型计算所需时间较长,操作也较复杂,结合薄层单元和黏弹性人工边界构造了等效黏弹性人工边界,对比了黏弹性人工边界和等效黏弹性人工边界模型的结果,发现两种边界控制下的坝体地震损伤结果类似,坝体受损轻微,且等效黏弹性人工边界消耗的计算资源较少,其结果仍具有较高精度。     

SWMM模型河道及明满流模拟能力分析研究

SWMM模型是当前国内外使用最为广泛的城市雨洪模型,对其模拟能力进行研究具有重要意义。在简要介绍SWMM模型的基础上,对模型处理城区河道和管道明满流等方面的能力进行了研究和分析。通过将SWMM模型模拟城区河道的结果与通用一维河网模型进行对比,对SWMM模型在处理和概化城区河道时存在的问题进行了分析,并论证了采用SWMM模型处理城区河道的可行性。采用具有复杂流态的经典环状排水管网算例对SWMM模型处理明满流的能力以及管道概化策略进行了研究和分析。研究结果表明:SWMM模型在保证合适的断面间距的情况下完全能够应用于城区河道水流计算,模拟结果与一般河网模型差别较小,同时SWMM模型具备模拟一维明满流的能力,在管道较长时,适当增加中间节点,可以在一度程度上改善模拟效果。     

基于有限体积法Godunov格式的水锤计算模型

针对管道内水锤问题,基于一阶和二阶Godunov格式的有限体积法建立数学模型并进行模拟分析。采用Riemann求解器对离散通量进行求解,同时在计算中引入对流项;采用MUSCL-Hancock方法进行重构得到二阶精度的Godunov格式,为了避免虚假振荡引入MINMOD斜率限制器;提出了虚拟边界的处理方法,实现了计算区域的所有节点和边界的统一计算。计算分析表明,虚拟边界法既保证了计算结果的精确性,又避免了边界处理的复杂性;一阶Godunov格式与传统的特征线法计算结果一致;当库朗特数小于1时,一阶Godunov格式和特征线法的瞬变压力可能出现严重的数值耗散,但二阶Godunov格式可有效抑制数值衰减从而得到更为准确稳定的计算结果;在马赫数很小的情况下,对流项对模拟结果的影响可忽略。