基于S变换的叠梁闸门水脉动压力特性研究

以叠梁闸门脉动水压力为研究对象,采用S变换方法对叠梁闸门泄水过程的脉动压力信号进行时频分析处理,研究脉动压力信号能量在时频内的分布规律,确定脉动水压力在不同泄水方案下的优势频率。通过脉动压力优势频率和叠梁闸门的固有频率分析比较,判定在泄水过程中叠梁闸门发生共振现象的可能。结果表明,脉动水压力为低频分布,不同时刻的频率明显不同;不同取水方案时频率成分有明显的变化,随着取水高程的增加,脉动能量分布越来越广泛,频率成分也越来越丰富。在泄水过程中脉动水压力频率较小,远小于叠梁闸门固有频率,闸门运行过程中不会出现共振现象。     

破损拱坝的安全评价

将矿产统计学中的克里格法应用到水工结构的安全评价上来，把材料的力学性能参数看作是空间随机场，根据样本点的实测值得到各个单元的力学性能参数，拱坝的应力状态不能的以映其安全性，其安全性在于解除多余约束的难易程度上，因此若对破损拱坝进行进行评价必须进行破坏追踪，在破坏追踪的过程中，每当破坏一个单元，就把其力学参数年作一样本点，重新计算材料的随机场，以反映破坏过程中材料随机场对时间（破坏过程）的关系。     

水利水电行业中应用三维设计的探讨

计算机辅助设计（CAD）技术显著的成就就是三维设计技术的迅速发展以及由此带来的设计理念的更新与变革。本文阐述三维设计的重要性、发展历程及方向;比较目前国内外流行的几种三维设计软件功能上的特点与差异;对复杂工程进行三维建模与有限元分析,以双层取水口为例,介绍CATIA软件在工程三维设计中的应用;实现CATIA与ANSYS的联合使用以及三维设计二维出图。三维设计已影响到各行业,将成熟技术引入到水利水电行业中是可行的。     

强震作用下混凝土重力坝破坏模式研究

采用混凝土弥散性裂缝模型,运用非线性模型对国内某高混凝土重力坝进行破坏模式研究。通过地震超载法得到各类典型坝段最终破坏形态,并对典型坝段的裂缝演化进行了时间历程模拟,得到裂缝出现、发展至坝体破坏全过程。研究得出了不同类型坝段在极限地震荷载作用下的破坏规律,并对重力坝抗震关键部位和薄弱环节进行了总结,为实际工程中采取工程措施提供了参考。     

水下和空中爆炸冲击波传播特性对比分析

由于水和空气的物理属性差异以及与爆炸产物的界面作用效应不同,使得爆炸冲击波在水和空气中传播特性存在较大差异。通过构建自由场水下和空中爆炸耦合数值仿真模型,对水下和空中爆炸冲击波传播特性进行对比分析,研究了起爆介质对冲击波峰值压力、冲量、传播速度的影响;同时考虑冲击波与自由面反射的稀疏波相互作用过程,研究了近自由面对水下和空中爆炸冲击波传播特性的影响。研究表明,水下爆炸冲击波传播压强峰值及冲量均较空中爆炸大很多,对结构的潜在破坏能力较强;自由界面对冲击波传播特性存在较大的影响,在近自由面水下爆炸产生了冲击波水面切断及气穴现象,而在近自由面空中爆炸产生了冲击波增强效应。     

RCC坝仓面碾压质量与进度的增强现实反馈方法

碾压混凝土(RCC)坝仓面碾压质量与进度等施工信息大多以报表和图片等传统方式反馈传递,不利于施工质量缺陷的及时发现和施工进度的总体把握。针对上述问题,本文基于Tsai两步标定法,提出了一种固定相机三维注册求解方法,实现了施工质量固定型增强现实反馈;结合混合注册,提出了仓面施工进度信息的移动型增强现实反馈表达方法。同时,施工质量信息与施工进度信息基于关系型数据库和建筑信息模型(BIM)进行相互关联,实现了施工信息互补增值。通过系统研发和工程应用检验,本文提出的坐标映射方法在施工区域实际配准最大偏差不超过0.5m,同时该模块响应平均时间为5.06s,满足现场使用精度和时效要求;基于移动增强现实的施工进度反馈模块,手机使用时平均帧率达29.55,帧率大于27时间占比96.17%,满足现场使用流畅度要求。本文基于增强现实(AR)所提出的方法为现场管理人员提供了多视角施工信息表达和反馈渠道。     

考虑斜入射的重力坝耐震时程法抗震性能评估

为明晰不同入射角度对基于性能的高坝抗震设计的影响,采用耐震时程分析（ETA）法同时考虑空间斜入射,分析大坝抗震性能变化情况。基于ETA法原理合成了3条耐震加速度时程曲线,建立Koyna重力坝-地基三维有限元模型,将耐震时程以不同角度输入地基进行地震动力分析。以裂缝贯穿时间、坝基损伤指标DBI、结构损伤耗能、坝顶顺河向相对位移为性能指标,进行重力坝抗震性能评估研究。结果表明：在耐震时程以不同角度入射时,大坝地震动力响应的差异显著,因此有必要在采用ETA法时考虑斜入射的影响。综合分析,60°入射下坝体损伤最剧烈、损伤耗能最高、坝顶顺河向相对位移最大。     

取水泵房衬砌式深井结构计算方法探讨

以某取水泵房的深井结构为研究对象,采用目前常用的位移法进行了结构计算,并且运用有限元法进行复核.结果表明有限元法可以弥补传统计算方法的不足,更好地反映泵房深井的实际体型、底部锚桩的作用和底部基岩抗力效应,研究结果可为今后对各种泵房深井结构的设计提供参考.     

考虑雨强贡献的大型水电站枢纽泄洪雾化影响规律分析

泄洪雾化对两岸边坡的影响一直是水电枢纽长期运行安全关注的重大问题。针对西南水电站枢纽泄洪雾化影响问题,采用随机喷溅数学模型分析了雾化影响规律,并对该模型求解方法进行了改进,在综合考虑复杂地形、水舌风、自然风及水滴飞行过程等因素的同时,以西南地区GS水电站为依托,对不同泄洪工况下的雾化降雨进行预测。结果表明,泄洪方式、地形及自然风在大型水电站雾雨区分布形态中起主导作用。GS水电站不同工况下雾化降雨呈现沿河谷两岸边坡竖向爬升的趋势,暴雨区沿左岸最高扩散至2 236 m高程,右岸扩散至2 188 m高程,最大纵向长度为815 m,暴雨中心雨强达600～1 000 mm/h。研究成果为未来窄河谷、大规模水电站工程泄洪出口处的雾化影响分析提供了参考依据。