钱塘江涌潮压力的动态测试与分析研究

钱塘江涌潮存在较大的潜在破坏性，但目前对涌潮压力的分析甚少。2000年对钱塘江六桥三个桥墩上所受的正面涌潮压力及回头潮压力全过程的动态测试，揭示了涌潮压力的部分规律：（1）正面涌潮压力最大值并不是由第一个涌波产生，而是由接着而来的涌波所产生；（2）在最初的数十秒及数分钟内，涌潮压力呈近似正弦波的压力振动，且振幅逐渐减小；（3）涌潮压力值在预报涌潮高度所引起的静水压力附近波动；（4）回头潮压力远大于正面第一涌潮波压力。     

多级丁坝影响下弯道水流运动三维数值模拟研究

多级丁坝在航道整治工程中应用广泛,为了研究其水流结构,在U形弯道内布设多级丁坝进行系列水槽试验,采用粒子图像测速（PIV）仪和超声波水位计测量了多级丁坝附近的流速及水位,同时利用商用软件Fluent,基于有限体积法,采用RNG k-ε湍流模型,对丁坝附近水流的流态进行三维数值模拟,并将水槽试验结果与数值模拟结果进行了对比分析。结果表明,两者吻合较好。模拟结果表明：相同过流面积下,丁坝级数增加,丁坝下游回流范围增大,坝头处高流速区流速值减小;在水流近底处和中截面处,紊动能k最大值随着丁坝级数的增加逐渐减小,在自由水面处则先增大后减小。     

围桩-土耦合式抗滑结构室内试验

针对一种新型围桩-土耦合式抗滑结构,建立室内模型试验,采用应力、应变等测试手段,研究结构的加固滑坡工作机制.结果表明:黏性土介质为主滑坡体中,采用4倍围桩桩径作为围桩间距,呈正六边形布置,桩顶圈梁连接构成耦合结构,锚固深度为桩长的2/5时,在滑坡推力作用下,结构整体能够发挥较好的耦合效应,即桩土形成复合体,各围桩桩后的滑坡推力在滑面以上呈抛物线分布,在滑面以上约桩长10%附近出现最大值,滑面以下呈倒三角形分布,各围桩桩前的滑床抗力在滑面以上呈倒三角形分布,且在桩顶处出现最大值,在滑面以下呈正三角形分布,在滑动面处为最小值;各围桩的桩身最大弯矩位于滑动面以上10%桩长处,滑动面上、下圴呈抛物线分布;滑体中的土压力沿滑动方向不断减小,在桩位处土压力基本不变.其研究成果为建立这种新型抗滑结构的设计理论提供依据.     

微型桩群加固边坡受力特性离心模型试验研究

采用黏土为边坡介质,土压力盒、位移计、应变片等为测试手段,进行了裸坡与微型桩群加固边坡的离心模型试验,研究微型桩群加固边坡的受力机理。试验结果表明,加桩边坡模型的坡面水平位移远比裸坡模型小,且桩间距越小,坡面水平位移越小。加桩模型中第一排桩桩侧土压力随时间逐渐减小,土压力总体上沿深度方向逐渐增大,第二排桩桩侧土压力时程曲线与第一排桩土压力的时程曲线有一定的相似性;试验开始阶段,坡体产生的土压力第二排桩承担比例较第一排桩大,随着试验的进行,第一排桩承担比例会逐渐增大,试验结束时,桩间距为2.0cm模型中第一排桩与第二排桩的土压力分担比为：1：0.8,桩间距为3.0cm模型中第一排桩与第二排桩的土压力分担比为：1：0.6,且桩间距越大,第一排桩所承担的土压力越大。桩体上各测点弯矩随时间呈复杂的非线性关系,弯矩数值由正值单调减小为负值,弯矩变化的梯度随时间减小;第一排桩桩身正弯矩最大值出现在9.5cm附近,负弯矩最大值出现在底部的12.5cm位置;第二排桩桩身正弯矩最大值出现在7.5cm附近,负弯矩最大值出现在5.0cm附近;第一、第二两排桩在5.0～10.0cm深度区间内由于边坡内土体滑动带的影响,造成弯矩变化剧烈。研究结果可为微型桩的设计提供一定的科学依据。     

钱塘江桩式丁坝施工技术

在钱塘江强涌潮区修筑桩式丁坝是对传统抛石丁坝的一次重要革新,但其施工却面临着恶劣的自然条件,施工技术缺少现成的经验.参建各方大胆创新、积极投入,终于攻克了一系列技术难关,确保工程保质保量、顺利完工.     

L头丁坝绕流水力特性的三维大涡模拟

为了解决实际河道中丁坝附近的冲刷和淤积问题,必须探明其水力特性的分布规律.采用气液两相流混合模型结合大涡模型(Large Eddy Simulation)对不同平行导流墙长度下L头丁坝绕流三维水力特性进行数值模拟研究.采用有限体积法离散计算区域,速度与压力耦合方程组求解时使用半隐式SIMPLE(Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations)算法,模拟自由水面采用了VOF(Volume of Fluid)法.对不同平行导流墙长度下丁坝附近回流区域和涡量分布"云图"进行分析比较,得出当平行导流墙长度与丁坝坝轴线长度相等时对丁坝后漩涡的限制效果最好;平行导流墙长度对水槽中水流流速的影响很小,可以忽略.在河道中合理布设L头丁坝可以减小漩涡回流区范围,但对主流区流速的影响很小.     

库水位下降的饱和-非饱和土坝渗流数值模拟

基于非饱和土渗流的理论,借助Geo-slope的有限元数值模拟软件,对库水位下降过程中的饱和-非饱和土坝进行了数值模拟分析,分析结果给出了坝体在库水位下降的过程中,坝体中孔隙水压力的消散状况以及坝体中自由水面位置、形态的变化情况等。结果表明:非饱和-饱和坝体中,在水位下降的各个时刻,由于非饱和区的存在,坝体中的自由水面的形态呈上凸状,且孔隙水压力消散速度变缓。     

水平单向及多向载荷下单桩响应的数值研究

利用大型有限元分析软件ABAQUS,建立砂土中单桩的三维弹塑性数值分析模型,通过三轴试验确定土体相关参数,研究水平单向载荷作用下桩头自由和固定时单桩的响应特性,及多向加载路径对单桩承载力的影响.结果表明,桩头自由的单桩在水平力作用下桩身的最大弯矩在土面下约4倍桩径处,桩运动前方土体隆起的最大值出现在桩前约0.5倍桩径处;桩头固定单桩的水平承载力约为桩头自由的2.65倍,且出现较大的桩顶弯矩;多向加载条件下的桩头水平承载力与单向加载条件相比明显减小,随着短长轴比增加,水平加载主方向(X方向)承载力降低,载荷最大值出现得更早.     

抗滑桩加固红砂岩风化土路基边坡模型试验

为了分析抗滑桩在红砂岩风化土路基边坡加固过程中桩身前后的土压力分布规律、桩身应变以及桩身弯矩, 在满足相似比关系的条件下, 建立抗滑桩加固红砂岩风化土路基边坡模型。在抗滑桩桩前和桩后等间距对称布置应变片和土压力盒, 通过钢结构反力架逐级施加静态荷载, 测得桩前土压力、桩后土压力随埋深以及桩身应变。试验结果表明: 桩前土压力随埋深的分布大致呈三角形, 桩后土压力的分布为两端小中部大, 且同一埋深位置处的桩前土压力明显大于桩后土压力; 桩身应变为非线性形变, 随埋深大致呈抛物线分布; 桩身弯矩初始随埋深的变化不明显, 当达到0. 4L₁ (桩受荷段长) 后随埋深的增加而增大。     

高桩承台斜桩基础的地震反应数值分析

为揭示地震荷载作用下高桩承台斜桩基础的地震反应特性,以3种地震波(唐山波、EI波、迁安波)为例,采用三维弹塑性动力有限元技术,分析了桩身倾斜角度、自由桩长对高桩承台斜桩基础地震反应的影响规律。结果表明:各模型桩身轴力最大值均出现在冲刷线以下2.5m左右,而桩身弯矩最大值均位于承台与桩顶交界处;相同模型的左、右斜桩除竖向位移、Y方向弯矩沿桩身呈对称分布外,加速度、水平位移、轴力、总弯矩沿桩身的分布规律相同;承台高度越大,自由桩长越大,桩身轴力越大而弯矩越小;桩身倾斜度越大,其轴力与弯矩均越大,承台高度对桩身内力的影响大于桩身倾斜度;地震荷载中斜桩的加速度与位移反应降低,但轴力和弯矩增大,斜桩总弯矩主要受控于Y方向的弯矩。     

高温气藏近井带地层水蒸发和盐析研究

通过PR状态方程与超额自由能H-V混合规则的结合,建立了适于含极性物质水的烃类混合物气-液-液三相相平衡理论计算模型.同时建立了地层水蒸发与近井带含水饱和度与地层水矿化度的函数关系.运用相平衡理论,研究了地层水-烃类体系随温度压力条件改变的相体积变化规律.结合单井径向数值模拟模型,研究了实例气井生产过程中气态水含量Xw、储层含水饱和度Sw以及地层水矿化度随半径和生产时间的变化规律.研究结果显示,近井带压降梯度大,地层水蒸发显著,气态凝析水含量呈指数增加,低压下可超过7%.地层水的蒸发可使得近井含水饱和度降低超过50%,有利于提高气井产能;地层水蒸发会使得矿化度升高而导致盐析,盐析往往发生在近井5m范围内.     

海宁桩式试验丁坝钢筋砼板桩施工工艺

海宁桩式丁坝，采用高频液油压振动机和挖掘机配置打桩，经过试验，桩丁坝板桩施工工艺有了突破和创新，找到了切实可行的施工工艺，这在钱塘江海塘下坝建设史上属首例，具有良好的社会效益和经济效益。     

预应力锚索桩板墙计算研究

预应力锚索桩板墙是一种"桩-板-锚"共同作用的新型支挡结构.通过对预应力锚索桩板墙的侧向土压力、挡土桩板内力、桩嵌固深度、预应力锚索的设计锚固力、锚索长度、倾角等的计算理论和计算公式进行了系统介绍,为今后公路建设中的预应力锚索桩板墙设计提供了参考和借鉴.     

彰武地区稠油井产出液井筒流动规律研究

基于热量传递原理和井筒多相管流理论,建立了彰武地区稠油井产出液沿井筒流动与传热的数学模型,计算了产出液沿井筒的温度分布和压力分布以及产出液的粘度随井筒的变化规律.计算结果表明井筒上部温度较低,不利于原油的流动,采用电加热以后,井筒温度得到了提高,改善了原油的流动性.井筒压力基本上呈线性分布;含水率对产出液温度稍有影响,但幅度不大,含水率越高,产液温度就越高,流体粘度就越低,就越利于油井生产.     

Experimental study on expansion and cracking properties of static cracking agents in different assembly states

Rolled static cracking agent (RSCA) can solve the intractable problem of traditional bulk static cracking agent (BSCA) in engineering applications. This paper innovatively studies the rational water-cement ratio of BSCA and the immersion soaking time of RSCA under the condition of controlling temperature. Through the expansion and cracking performance experiments, the development characteristics of expansion pressure, the cracking effect of the single-hole specimen and the performance of hole spraying prevention under the action of BSCA and RSCA were compared and analyzed. The results show that: (1) The volume growth rate of static cracking agent decreases with the increase of water-cement ratio, and the fluidity increases with the increase of water-cement ratio. The rational water-cement ratio for BSCA application is 0.3, and the rational immersion time of RSCA is 2–2.5 min; (2) Under the bore diameters of 30, 35, 40 and 45 mm, the expansion pressure of BSCA with a water-cement ratio of 0.3 is 38.2, 52.3, 61.5 and 68 MPa, and the expansion pressure of RSCA immersed in water for 2.5 min is 43.5, 58.8, 69.5 and 75.1 MPa, respectively. Among them, the development speed of expansion pressure of BSCA is higher than that of RSCA, and the arrival time of the peak expansion pressure of RSCA is 1.7 times that of BSCA; (3) The crack initiation speed of single-hole specimen under the action of RSCA is 10.3% lower than that under the action of BSCA, but the cracking speed of the former is 72.6% higher than that of the latter; (4) The hole spraying occurs in BSCA under the bore diameter of 50, 55 and 60 mm, while the hole spraying occurs in RSCA under the bore diameter of 60 mm. In terms of bore diameter, the hole spraying prevention of the RSCA is better than that of BSCA. The research results enrich the static blasting technology and provide data support and theoretical reference for field application.     

考虑井壁径向流入的大位移井井筒压降计算

根据大位移进井筒流动特征，应用质量守衡，动量守衡原理建立了考虑井壁流体径向流入的任意倾角的大位移井筒压降计算模型。普通水平管内单相液流压降模型和Dikken的压降模型是所建模型的特例，在井筒为单相层流、紊流的情况下，对考虑了井壁流体流入的摩擦系数进行了分析讨论，对不同井长和井产量用实例分别计算了单相流情况下井筒的压力分布和压降，计算结果表明，在井筒较长，井产量较高时，不能忽略井筒压力降。     

钱塘江河口建桥对涌潮的影响研究

针对涌潮资源的保护问题，研究了桥梁工程对钱塘江涌潮的影响.基于河工模型的相似理论，从二维浅水方程推导出潮汐河口水流运动的相似条件. 制作了钱塘江河口模型，并模拟了涌潮的形成与传播过程.通过河口模型研究了桥梁工程对涌潮的形成、形态与高度的影响，并根据模型试验数据建立了涌潮高度减小率的经验公式.结果表明,桥梁工程不会改变涌潮的形成.桥墩对涌潮形态的影响范围一般限于桥位上游300～500 m.涌潮高度的影响程度主要取决于桥墩占据河道的截面积，截面积越大，桥位上游涌潮高度的减小值也越大.     

拉格朗日假设条件下随行装药的膛内压力分布规律

目的研究拉格朗日假设条件下随行装药的膛内压力分布规律．方法采用能量与动量守恒的方法进行研究．结果分析了随行装药的膛内物理过程,导出了随行装药弹后气流速度分布公式及随行装药弹丸的动量方程,推导了拉格朗日假设条件下随行装药弹后空间压力分布规律的数学表达式,并从理论上比较了随行装药与常规装药弹底压力的大小．结论随行装药的膛内压力分布可以进行理论预测,其膛内压力分布曲线具有抛物线形状．     

离心甩油燃烧室计算方法研究

本文提供了一种适用于离心盘雾化燃烧室性能计算的新方法。和常规直流燃烧室计算方法相比，主要特点是根据离心雾化燃烧室结构特点空气流动规律。在计算截面的定义与选取二股气流动道的分股，局部压力损失计算与迭加提出了自己的见解和处理问题的方法，并在此基础上引用基本方程，较好地解决了这类燃烧室的性能计算问题。     

新型建筑给水管材的选用与施工

由传统镀锌钢管的缺陷引发出新型建筑给水管材,并对其耐温压能力,线性膨胀系数、膨胀力、热传导系数,抗水锤能力,造价及安装难易程度进行了技术比较和分类,此外,根据管道在建筑的三个不同区域的安装特点和要求进行了讨论,如各分区主干管、卫生间支管、主干管,由此得出建筑不同部分选用相应的管材的结论。