大型渡槽数值分析中预应力的模拟方法

在有限元分析中,预应力的施加方法主要有等效荷载法、初始应变法和降温法.针对矩形截面混凝土粱,采用这三种方法进行预应力施加,得出初始应变法和降温法的计算精度更高,且能反映出钢筋上的轴力分布.对比这三种预应力施加方法的优缺点,针对大型混凝土渡槽复杂的三向预应力结构.寻求最适当的模拟方式.以南水北调中线上某大型预应力渡槽为背景,采用初始应变法和降温法分别进行有限元计算,提出降温法对于渡槽三向复杂预应力结构的模拟更为合理.     

冲击荷载下大型箱涵输水安全性的数值分析

冲击荷载对大型箱涵输水安全的影响是工程界关注的重要问题,其研究涉及到冲击荷载传播、土～结构物～水相互作用等诸多方面。采用数值分析技术,土与箱涵之间设置接触面单元,水体采用任意拉格朗日欧拉法描述,采用罚方法模拟水与箱涵相互作用,研究了爆炸冲击荷载对大型箱涵输水安全性的影响。研究结果表明： ALE法可以较好揭示土中爆破对输水情况下钢筋混凝土结构物的影响;输水情况下水体能传递荷载到箱涵中墙上,并缓冲冲击荷载对边墙的过大影响,可改善结构整体安全性;有压输水情况对结构物安全影响最为明显。     

沥青混凝土心墙砂砾石坝耐震时程法性能评估

为研究耐震时程分析法在沥青混凝土心墙砂砾石坝抗震性能评估中的适用性,以典型百米级沥青混凝土心墙砂砾石坝为研究对象,基于目标反应谱优化合成的4条耐震加速度时程曲线作为地震动输入,同时选取10条实测地震动进行增量动力分析,对比研究该沥青混凝土心墙砂砾石坝在不同强度地震作用下的坝顶加速度、动位移、相对震陷率等动力响应指标。结果表明：耐震时程分析法能较好预测沥青混凝土心墙砂砾石坝在不同强度地震作用下的动力响应,其结果处于增量动力分析结果的包络线之内,有效避免了多次调幅计算,提高了计算效率,能为我国西部沥青混凝土心墙砂砾石坝的抗震性能评估提供更高效可行的新方法。     

迷宫堰频率群分析

本文应用有限元方法对迷宫堰的振动特性进行分析 ,发现迷宫堰整体模型中出现了频率群的现象。从工程实用角度出发 ,我们由迷宫堰单宫的频率值和单片堰墙模态相似推出整体模型有限元计算结果中频率群的每群个数 ,并且取频率群的均值作为代表值。通过与水弹实验数据的对比 ,认为该代表值在结构的低阶频率区域是可用的。     

近海复杂环境因素对闸墩混凝土裂缝的影响

近海大体积混凝土结构所处的外界环境以及地质条件比较复杂,对于带裂缝水闸结构来说,因所处的地理位置、气候变化以及潮汐升降水位等因素的缘故,水闸闸墩裂缝处于张合状态,这降低了水闸结构的稳定性,甚至会影响水闸结构的寿命。沿海环境温度变化对混凝土裂缝宽度变化的实际监测分析,对于混凝土结构安全耐久性评价具有一定价值,依托典型软土地基永定新河防潮闸工程,利用测缝计对闸墩裂缝宽度变化进行健康监测。主要研究运行期环境因素(以空气温度、水温以及潮汐水位为主)对闸墩裂缝的影响,采用健康安全监测软件,通过对数据的挖掘处理,得出环境温度和水位是影响闸墩水下裂缝宽度变化的敏感性因素的结论,为以后水闸闸墩裂缝的安全维护和裂缝的预防提供思路。     

基于重力坝三维设计的CAD动态交互系统开发

为了在可研阶段合理、快速地制定重力坝设计方案,减少设计周期和成本,采用极限状态设计的方法,利用VB 6.0可视化编程工具开发出了一套能够与CAD动态交互的重力坝三维设计系统。该系统通过对Auto-CAD的二次开发实现了重力坝的三维参数化建模,并对所建三维模型进行结构计算,将设计与计算紧密结合,通过动态交互简化了大量复杂数据的计算,达到精确、快速完成断面设计的目的。经实践检验证明,该系统大大提高了断面设计效率,实用性强,对可研阶段的方案比选具有重大意义。     

特大地下洞室群施工废水处理技术及绿色环保设施应用实践

特大地下洞室群施工废水处理是水利水电工程项目环境影响评价的重要环节,也是水环境保护的重要措施。结合当前水电工程施工废水处理方法,深入研究了特大地下洞室群开挖施工废水、混凝土拌和及注浆施工废水、机械维修和车辆清洗废水、生活污水处理的工艺流程及其环保设施,以某电站水道系统和厂房系统施工为例,优化了各独立的废水处理设施和方法,提出了一套生产废水统一集中处理的工程技术手段和处理工艺,以满足绿色环保施工基本要求。研究成果可为类似工程提供参考。     

大型地下洞室群动态安全可视化系统研发及应用

针对水电站大型地下洞室群施工过程中结构安全的动态性和复杂性,基于可视化引擎VTK强大的三维图形处理能力,开发了大型地下洞室群动态安全可视化系统。将监测数据、施工过程状态信息和数值分析结果与VTK可视化系统有机融合,在建立的大型地下洞室群数值仿真模型的基础上,通过建立施工过程状态与数值仿真模型的动态耦合仿真方法,实现动态展示和实时交互式查询可视化模型信息,并实现了地下洞群的施工过程与其结构安全状态三维动态耦合可视化。该系统为水电站大型地下洞室群提供了一个直观交互式的信息可视化管理平台及安全监控平台,具有一定的工程意义和应用价值。     

输水建筑物表面淡水壳菜防护涂层研发及适用性分析

淡水壳菜附着在输水建筑物壁面会导致输水结构混凝土性能劣化、糙率增加等诸多严重问题,然而当前尚缺乏切实有效的防治对策。针对输水建筑物中淡水壳菜防治难题,研发了一种无毒新型淡水壳菜防护涂层,通过试验手段表征了涂层微结构、表面能、力学性能等;研究了淡水壳菜活体在涂层表面的行为特性,对比了研发涂层与6种现存涂层表面淡水壳菜的平均附着率和平均垂向分离力,深入分析了淡水壳菜在现存涂层表面的附着机理及研发涂层的防附着机理。结果表明：与6类无毒现存涂层中防附着效果较好的硅橡胶涂层相比,本文所研发涂层淡水壳菜平均附着率、平均垂向分离力分别下降58.33%,46.67%;与混凝土表面相比,涂层表面淡水壳菜平均附着率、平均垂向分离力分别下降80.26%,91.11%。研发涂层同时具备“低表面能”“微结构”“弹性”“低污损脱除参量”特点,污损脱除参数优于同类涂层。本研究可为输水建筑物中淡水壳菜防护涂层选择与性能分析提供参考,对淡水壳菜防治提供一种新路径。     

基于BIM+GIS的长距离引调水工程运行管理集成平台设计与实现

针对目前长距离调水工程运行管理过程中存在的运行效率低下、维护工作量大、信息异构分散,无法对运行过程进行实时监控及实时信息不能快速反馈等问题,提出采用BIM+GIS融合技术、物联网技术等手段,基于ThinkPhp开源框架,以Cesium 3DGIS平台为依托,开发基于BIM+GIS的长距离引调水工程运行管理系统。该系统通过BIM+GIS搭建大场景空间三维可视化交互环境,为长距离引水工程运行管控提供了一个可视化的信息共享与协同管理平台,满足了长距离引水工程运行管理需求,有利于长距离引调水工程运行管理过程中的科学化管理,为长距离引调水工程运行管理提供了一种新的解决方案。