高水头闸门止水材料超弹性与黏弹性本构研究

首先针对闸门止水橡胶的超弹性能对其数值分析起决定性作用.根据止水橡胶单双轴拉伸和纯剪切实验,得到了其名义应力应变曲线;对通用的橡胶本构模型进行了系统的对比与分析,给出了在实验数据齐全和不全情况下,止水橡胶数值仿真最优本构模型;其次采用不同的橡胶黏弹性本构模型,通过对某超高坝底孔闸门止水有限元计算,得出止水应力松弛失效时间,通过与闸门实际运行资料对比,得出burgers本构模型是最合理的;改变了以往设计阶段采用标准线性固体模型来预测止水失效时间的做法。该研究为止水的生产设计提供了系统的参考,具有较高的理论意义与实用价值。     

矩形断面收缩水深简捷计算公式

根据矩表断面收缩水深的基本方程得出计算收缩水深的递推公式，并结合收缩水深的特点，将该递推公式马克劳林级数展开成级数和，应用求和公式及统计计算得出了矩形收缩水深的直接计算公式。误差分析及算例表明，该公式简便，在工程实用范围内，其最大相对误差的绝对值不超过０．４３％，可以满足精度要求子以和查图查表及试算迭代法的缺点。     

弧形闸门主框架主横梁与支臂单位刚度比常用取值范围研究

在分析弧形闸门主框架主横梁与支臂单位刚度比的基础上 ,运用结构优化设计理论 ,分别对规范推荐的π形、斜支臂及门形三种门型的主框架进行优化设计 ,并对各门型的单位刚度比常用取值范围随闸门宽度与面板曲率半径之比值、宽高比、横梁截面高度与支臂截面高度之比值三者间的变化规律进行分析 .结果表明 :三种门型主框架单位刚度比的常用取值范围为 :潜孔式π形主框架为 6～ 12 ;露顶式π形框架为 3～ 9;斜支臂框架为 3～ 7;闸形框架为 2～ 12 .弧形闸门跨度与面板曲率半径之比或跨高比较大时 ,单位刚度比取小值 ;反之取大值 .     

梯形明渠正常水深直接计算公式

通过对梯形明渠均匀流基本方程的数学变换，得到计算其无量纲正常水深λ的迭代公式，一方面从数学上证明了迭代函数的收敛性，另一方面，通过对无量纲正常水深λ与已知参数ｍ，ａ之间关系的分析及数值计算，利用最佳逼近拟合原理得到无量纲正常水深的一次近似计算式，最后以此近似计算式为初和迭代方程进行一次迭代得到梯形明渠无量纲正常水深的直接计算公式，计算实例表明此方法简捷、准确且不需依赖图表。     

楔形变截面梁单元力学模型的研究

根据对变截面杆件的研究，建立了一种宽度自适应的变截面梁单元模型，并用能量法导出了楔形变截面梁单元的刚度矩阵。     

弧形钢闸门的动力稳定分析

分析了引起弧形闸门振动和破坏的原因，指出低水头弧形闸门在动水压力荷载作用下的失事往往由支臂杆的动力失稳引起，应该特别注意弧形闸门支臂杆的动力稳定性问题。给出了支臂杆的计算模型，讨论了其简化模型的合理性。以斜支臂框架为例，对两端铰结、一端作用有弯矩的斜杆进行了动力稳定分析。     

偏心压力下带肋矩形钢管混凝土短柱局部屈曲分析

基于对偏心压力下带肋矩形钢管混凝土短柱管壁的屈曲性能分析,采用能量法推导了矩形长边及短边钢管管壁局部屈曲临界应力,并讨论了应力梯度系数及矩形截面长宽比等参数对屈曲应力的影响。结果表明:当柱截面及材料给定的情况下,应力梯度系数φ越小(即偏心距越大),长边管壁屈曲系数越大,局部稳定性能越好;当钢管厚度及加劲肋一定的情况下,长边管壁与短边管壁临界应力之比与截面长宽比及应力梯度系数有关,设计时应尽可能使长短边管壁临界应力接近,且应不小于钢材屈服强度fy。     

胶粉混凝土渗透性能的试验研究

研究了胶粉混凝土的渗透性能.试验选取颗粒粒径为8、14、16、28目的胶粉,分别按水泥质量的3%、6%、9%、12%、15%掺入混凝土,以评价不同胶粉颗粒粒径和掺量对混凝土渗透性能的影响.试验结果表明:胶粉混凝土的力学性能较基准混凝土有所降低;胶粉颗粒粒径越大、掺量越多,抗渗性能越好.胶粉颗粒粒径大,使有效渗流通路加长.从而减小了渗透系数,提高了混凝土的抗渗性能,而颗粒粒径小的胶粉则达不到同样的效果.