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RSS2009年 第1期
2009, (1).
摘要:
闭口组合箱梁复合弯扭作用下的约束扭转分析属于薄壁构件复合受力的空间问题非线性分析.本文首先根据广义坐标法原理,以拉伸弹簧和滑移弹簧模拟混凝土翼板和工字钢梁之间交界面的脱离和滑移效应,通过给定其广义坐标,推出了闭口组合箱梁复合受力下扭转分析的微分方程组;介绍了常微分方程(ODEs)求解器COLSYS的优点与求解方法;详细推导了闭口组合箱梁复合受力下的微分方程求解过程;借助计算实例和实测值.编制了满足求解器COLSYS的有关丰程序,借助于求解器COLSYS进行了求解分析,计算结果与试验值进行了分析比较.最后对闭口组合箱梁的弯扭相关性进行了分析,给出了理论计算和试验实测的闭口组合箱梁的弯扭相关性表达式.
闭口组合箱梁复合弯扭作用下的约束扭转分析属于薄壁构件复合受力的空间问题非线性分析.本文首先根据广义坐标法原理,以拉伸弹簧和滑移弹簧模拟混凝土翼板和工字钢梁之间交界面的脱离和滑移效应,通过给定其广义坐标,推出了闭口组合箱梁复合受力下扭转分析的微分方程组;介绍了常微分方程(ODEs)求解器COLSYS的优点与求解方法;详细推导了闭口组合箱梁复合受力下的微分方程求解过程;借助计算实例和实测值.编制了满足求解器COLSYS的有关丰程序,借助于求解器COLSYS进行了求解分析,计算结果与试验值进行了分析比较.最后对闭口组合箱梁的弯扭相关性进行了分析,给出了理论计算和试验实测的闭口组合箱梁的弯扭相关性表达式.
2009, (1).
摘要:
水工钢闸门轨道底板与混凝土基础间的接触,是决定轨道和混凝土基础复合系统服役能力的关键.以大型水工钢闸门轮轨支承体系为对象,基于三维接触有限元数值实验和物理模型试验综合分析,探讨轨道截面尺寸、砼基础厚度及砼强度等对轨道-砼基础接触压应力的影响效应.取得研究成果包括:(1)揭示了轨道-砼基础接触压应力在轨道长度、宽度方向上呈现出中部凸起的二角帽形状分布规律;(2)观察到轨道后砼基础厚度取大于2倍轨道高度时轨道应力已趋于稳定,为取混凝土厚度为无限大对轨道进行分析提供了依据;(3)鉴于压应力从轨道腹板传到底板,扩散范围有限,提出tw+3hι为底板宽度的优化取值,可使压应力扩散较为充分而又不存在过多的小应力区.此外,考虑轨道高度和轨道底板宽度对减小混凝土最大压应力的不同贡献,且计及混凝土不同弹性模量时的影响,提出了计算轨道底板混凝土承压应力的设计建议.
水工钢闸门轨道底板与混凝土基础间的接触,是决定轨道和混凝土基础复合系统服役能力的关键.以大型水工钢闸门轮轨支承体系为对象,基于三维接触有限元数值实验和物理模型试验综合分析,探讨轨道截面尺寸、砼基础厚度及砼强度等对轨道-砼基础接触压应力的影响效应.取得研究成果包括:(1)揭示了轨道-砼基础接触压应力在轨道长度、宽度方向上呈现出中部凸起的二角帽形状分布规律;(2)观察到轨道后砼基础厚度取大于2倍轨道高度时轨道应力已趋于稳定,为取混凝土厚度为无限大对轨道进行分析提供了依据;(3)鉴于压应力从轨道腹板传到底板,扩散范围有限,提出tw+3hι为底板宽度的优化取值,可使压应力扩散较为充分而又不存在过多的小应力区.此外,考虑轨道高度和轨道底板宽度对减小混凝土最大压应力的不同贡献,且计及混凝土不同弹性模量时的影响,提出了计算轨道底板混凝土承压应力的设计建议.
2009, (1).
摘要:
根据及大量资料的对比分析,确定了赣江石虎塘船闸输水系统型式.整体物理模型(模型比尺1:30)试验结果表明,石虎塘船闸所采用的具有局部分散输水系统特性的短廊道输水系统的整体布置是合理可行的,有效减小了闸室内的初始波浪力及局部水流作用力,针对不同的下游水位采用不同的阀门开启方式,使输水时间、船舶停泊条件等各项水力指标均满足设计和规范要求.
根据及大量资料的对比分析,确定了赣江石虎塘船闸输水系统型式.整体物理模型(模型比尺1:30)试验结果表明,石虎塘船闸所采用的具有局部分散输水系统特性的短廊道输水系统的整体布置是合理可行的,有效减小了闸室内的初始波浪力及局部水流作用力,针对不同的下游水位采用不同的阀门开启方式,使输水时间、船舶停泊条件等各项水力指标均满足设计和规范要求.
2009, (1).
摘要:
分析了试验单位N用传统的和试验单位s用沈珠江概化Hardlin模型整理出的坝料动参数的差别的原因,这是由于试验单位S测试的动应变γd的范围相对较窄(5×10-5～5×10-3),最大动剪模Gdmux非实测而是推求所得.虽然概化模型不能精确反映动剪模Gd、阻尼比λ与动应变γd的动本构关系,但在试验单位s的γd测试范围(5×10-5～5×10-3)仍能较好地反映动本构关系.经理论和计算证明,该段的本构关系对地震反应如加速度反应的计算结果起决定作用,所以认为沈珠江概化Hardin土动模型仍是较为实用的.
分析了试验单位N用传统的和试验单位s用沈珠江概化Hardlin模型整理出的坝料动参数的差别的原因,这是由于试验单位S测试的动应变γd的范围相对较窄(5×10-5～5×10-3),最大动剪模Gdmux非实测而是推求所得.虽然概化模型不能精确反映动剪模Gd、阻尼比λ与动应变γd的动本构关系,但在试验单位s的γd测试范围(5×10-5～5×10-3)仍能较好地反映动本构关系.经理论和计算证明,该段的本构关系对地震反应如加速度反应的计算结果起决定作用,所以认为沈珠江概化Hardin土动模型仍是较为实用的.
2009, (1).
摘要:
以河网地区小河道清淤为主要目的,在Solidworks软件上设计了一台C-DX便携式清淤机.清淤机离析机构的技术原理基于Bernoulli效应理论.室内试验研究了3种不同孔径的喷嘴在离析机构1/4小开度阀位工况下的管道出口泥沙输送量与密度,综合技术指标,推荐的喷嘴孔径为9.0 mm.现场清淤试验在河道中检验了清淤机的整体特性,给出了235 m长距离或45 m短距离泥浆输送情况下的扬程高度与排淤量的运行参数.样机试验结果表明,基于伯努利效应的清淤机具有体积小、出流量大、泥浆浓度高等优点,能较好适应河道宽度、水深、土质等要素变化.最后指出泥浆浓度的大小涉及沉积物的物理、化学、生态性质以及清淤机性能.
以河网地区小河道清淤为主要目的,在Solidworks软件上设计了一台C-DX便携式清淤机.清淤机离析机构的技术原理基于Bernoulli效应理论.室内试验研究了3种不同孔径的喷嘴在离析机构1/4小开度阀位工况下的管道出口泥沙输送量与密度,综合技术指标,推荐的喷嘴孔径为9.0 mm.现场清淤试验在河道中检验了清淤机的整体特性,给出了235 m长距离或45 m短距离泥浆输送情况下的扬程高度与排淤量的运行参数.样机试验结果表明,基于伯努利效应的清淤机具有体积小、出流量大、泥浆浓度高等优点,能较好适应河道宽度、水深、土质等要素变化.最后指出泥浆浓度的大小涉及沉积物的物理、化学、生态性质以及清淤机性能.
2009, (1).
摘要:
针对水资源开发利用多指标不相容、评价模型精度难以控制等问题,为提高评价等级的分辨率和模型的精度,根据标准评价指标和等级,随机模拟大样本数据,运用训练数据随机交叉和回归误差控制等方法选择模型参数,建立水资源开发利用程度综合评价的支持向量机的通用模型.并以西安地区水资源开发利用评价为例进行验证.结果表明,通用模型适用性强,与模糊评价相比较,评价结果更加客观可靠.
针对水资源开发利用多指标不相容、评价模型精度难以控制等问题,为提高评价等级的分辨率和模型的精度,根据标准评价指标和等级,随机模拟大样本数据,运用训练数据随机交叉和回归误差控制等方法选择模型参数,建立水资源开发利用程度综合评价的支持向量机的通用模型.并以西安地区水资源开发利用评价为例进行验证.结果表明,通用模型适用性强,与模糊评价相比较,评价结果更加客观可靠.
2009, (1).
摘要:
为研究近海水域的排污扩散规律,推导了往复流中射流流团运动轨迹与计算式.对排污工程进行概化,给出了模型的边界条件与数值模拟的工况,利用重组化群紊动能-紊动耗散率紊流模型,对往复流中射流流态进行了模拟,验证了数值模拟结果,研究了射流流速分量等值线分布,采用半经验半理论的方法分析了射流流团涡心运动规律.结果表明,受横流控制,射流z轴方向流速分量w等值线(简称:射流w等值线)在对称面上手形对称,形成两排并行的流团,流团在运动过程中互相掺混,形成Y状外形.在z剖面上射流w等值线形成一对同心圆.得到了流团涡心运动轨迹x与z分量随时间t变化的函数关系式.
为研究近海水域的排污扩散规律,推导了往复流中射流流团运动轨迹与计算式.对排污工程进行概化,给出了模型的边界条件与数值模拟的工况,利用重组化群紊动能-紊动耗散率紊流模型,对往复流中射流流态进行了模拟,验证了数值模拟结果,研究了射流流速分量等值线分布,采用半经验半理论的方法分析了射流流团涡心运动规律.结果表明,受横流控制,射流z轴方向流速分量w等值线(简称:射流w等值线)在对称面上手形对称,形成两排并行的流团,流团在运动过程中互相掺混,形成Y状外形.在z剖面上射流w等值线形成一对同心圆.得到了流团涡心运动轨迹x与z分量随时间t变化的函数关系式.
2009, (1).
摘要:
论述了侧向进水条件下流道水流的水力特性及常用研究方法,并以彭城电厂循环水系统为例,采用物理模型试验与数值模拟相结合的手段,优化设计泵房侧向进水流道.文章重点针对原设计方案下冷却塔集水池出口及回水明沟内的不利流态,采用多种整流措施,有效改善了回水明沟内水流流态及吸水室内流速分布的不均匀性,优化后的推荐方案能够满足循泵安全稳定运行的要求,研究成果也为其它类似的大中型循环水泵工程提供了参考.
论述了侧向进水条件下流道水流的水力特性及常用研究方法,并以彭城电厂循环水系统为例,采用物理模型试验与数值模拟相结合的手段,优化设计泵房侧向进水流道.文章重点针对原设计方案下冷却塔集水池出口及回水明沟内的不利流态,采用多种整流措施,有效改善了回水明沟内水流流态及吸水室内流速分布的不均匀性,优化后的推荐方案能够满足循泵安全稳定运行的要求,研究成果也为其它类似的大中型循环水泵工程提供了参考.
2009, (1).
摘要:
为了提高苏通大桥宅塔墩基础的安全性、确保大桥顺利施工以及大桥建成后的安全运营,实施了桥墩冲刷防护工程.利用GIS技术,确定该项工程中防护材料的抛投提前量、计算防护材料成型的工程量、分析防护区内水下地形不同时段的冲淤变化以及剖面形态等.结果表明,利用GIS技术可以精确而直观地反映防护材料的成型位置与抛投位置的关系,计算出相应的参数,为指导该项工程的顺利实施及以后的工程维护提供了科学依据,同时也为今后的类似工程项目提供了较好的借鉴和指导作用.
为了提高苏通大桥宅塔墩基础的安全性、确保大桥顺利施工以及大桥建成后的安全运营,实施了桥墩冲刷防护工程.利用GIS技术,确定该项工程中防护材料的抛投提前量、计算防护材料成型的工程量、分析防护区内水下地形不同时段的冲淤变化以及剖面形态等.结果表明,利用GIS技术可以精确而直观地反映防护材料的成型位置与抛投位置的关系,计算出相应的参数,为指导该项工程的顺利实施及以后的工程维护提供了科学依据,同时也为今后的类似工程项目提供了较好的借鉴和指导作用.
2009, (1).
摘要:
结合南水北调中线京石段左岸排水工程麻黄沟预应力渡槽结构设计,应用叠合结构设计与施工原理,提出了预制和现浇结构有机结合的墙梁式渡槽二次预应力施工方案.对渡槽施工全过程进行了三维有限元数值模拟,明确了墙梁式渡槽在二次预应力施工过程中混凝土的应力分布规律及变形特性,建立了合理有效的施工顺序.结果表明,采用二次预应力施工方案,不仅解决了高空架设模板和混凝土浇筑等施工难题,而且能够减小槽体反拱值.
结合南水北调中线京石段左岸排水工程麻黄沟预应力渡槽结构设计,应用叠合结构设计与施工原理,提出了预制和现浇结构有机结合的墙梁式渡槽二次预应力施工方案.对渡槽施工全过程进行了三维有限元数值模拟,明确了墙梁式渡槽在二次预应力施工过程中混凝土的应力分布规律及变形特性,建立了合理有效的施工顺序.结果表明,采用二次预应力施工方案,不仅解决了高空架设模板和混凝土浇筑等施工难题,而且能够减小槽体反拱值.
2009, (1).
摘要:
为了及时全面地掌握我国病险水库及其除险加固的状况,应建立病险水库及除险加固信息管理平台.病险水库及除险加同信息管理平台是一个分布式平台,包括网络平台、数据库平台、采集与管理平台、公共数据服务平台、信息服务平台,由远程采集与管理系统、管理信息系统、数据服务系统、信息服务系统、PDA信息查询系统、水库GPS导航和定位系统等组成.能够在保证数据安全的条件下,满足不同用户不同层次的要求.
为了及时全面地掌握我国病险水库及其除险加固的状况,应建立病险水库及除险加固信息管理平台.病险水库及除险加同信息管理平台是一个分布式平台,包括网络平台、数据库平台、采集与管理平台、公共数据服务平台、信息服务平台,由远程采集与管理系统、管理信息系统、数据服务系统、信息服务系统、PDA信息查询系统、水库GPS导航和定位系统等组成.能够在保证数据安全的条件下,满足不同用户不同层次的要求.
2009, (1).
摘要:
编制水库大坝突发事件应急预案是大坝安全管理的重要内容,而可行性则是应急预案的基本要求,直接影响其实施效果.编制的应急预案是否具有可行性并不确定,也难以全部通过演练来判断.本文论述了构建水库大坝应急预案可行性评价指标体系的指导思想,对构建指标体系进行了初步探讨,设计了目标层、准则层和指标层的指标体系框架,确定指标序号法等评价方法,对水库大坝应急预案的可行性评价进行了实例研究,根据计算的权重值,确定应急预案的可行性评价等级,并提出提高可行性的对策措施及该方法的不足之处,为水库大坝应急预案制定和评价提供参考.
编制水库大坝突发事件应急预案是大坝安全管理的重要内容,而可行性则是应急预案的基本要求,直接影响其实施效果.编制的应急预案是否具有可行性并不确定,也难以全部通过演练来判断.本文论述了构建水库大坝应急预案可行性评价指标体系的指导思想,对构建指标体系进行了初步探讨,设计了目标层、准则层和指标层的指标体系框架,确定指标序号法等评价方法,对水库大坝应急预案的可行性评价进行了实例研究,根据计算的权重值,确定应急预案的可行性评价等级,并提出提高可行性的对策措施及该方法的不足之处,为水库大坝应急预案制定和评价提供参考.
2009, (1).
摘要:
根据芦潮港海域近年水文、泥沙、波浪及地形观测资料,分析了芦潮港海域波浪、潮流及泥沙特征.研究表明,芦潮港附近海域为强潮流、高含沙量区域;芦潮港海域潮流是控制海域含沙量和地形冲淤的主要因素,而波浪作用处于次要位置;芦潮港海域为淤泥质岸滩,岸滩形态主要由潮流动力所塑造,波浪主要对近岸区泥沙作用较明显.通过分析研究含沙量与潮流及波浪的关系,得到芦潮港海域波流共同作用下的水流挟沙力关系式.验证结果表明,关系式计算结果与实测含沙量吻合较好.
根据芦潮港海域近年水文、泥沙、波浪及地形观测资料,分析了芦潮港海域波浪、潮流及泥沙特征.研究表明,芦潮港附近海域为强潮流、高含沙量区域;芦潮港海域潮流是控制海域含沙量和地形冲淤的主要因素,而波浪作用处于次要位置;芦潮港海域为淤泥质岸滩,岸滩形态主要由潮流动力所塑造,波浪主要对近岸区泥沙作用较明显.通过分析研究含沙量与潮流及波浪的关系,得到芦潮港海域波流共同作用下的水流挟沙力关系式.验证结果表明,关系式计算结果与实测含沙量吻合较好.
2009, (1).
摘要:
光滑粒子流体动力学方法是一种新近发展的无网格数值方法,在处理自由表面等复杂边界、流体大变形方面具有显著优势.应用该方法求解了拉格朗日形式的Navier-Stokes方程,为提高计算精度,本文通过采用两种粒子模拟固壁边界,改进了计算方法.并对湍流、粘性流体、不可压缩问题进行求解.通过二维和三维算例对近岸水动力学中波浪传播、变形、与建筑物的相互作用问题进行了数值计算,验证了其可行性,并为SPH的进一步扩展和应用奠定了基础.
光滑粒子流体动力学方法是一种新近发展的无网格数值方法,在处理自由表面等复杂边界、流体大变形方面具有显著优势.应用该方法求解了拉格朗日形式的Navier-Stokes方程,为提高计算精度,本文通过采用两种粒子模拟固壁边界,改进了计算方法.并对湍流、粘性流体、不可压缩问题进行求解.通过二维和三维算例对近岸水动力学中波浪传播、变形、与建筑物的相互作用问题进行了数值计算,验证了其可行性,并为SPH的进一步扩展和应用奠定了基础.
2009, (1).
摘要:
应用遥测遥控、通讯、计算机及信息化技术,在曹娥江大闸枢纽工程建立了基于水利工程信息化技术的计算机监控系统,实现了工程安全监测信息和实时图像信息的自动采集.闸门监控与枢纽调度管理的自动化.详细介绍了监测监控系统、工程安全评价系统及调度管理中心的组成和功能.利用计算机监控系统,可为治洪排涝.水资源优化配置等提供决策支持,可进一步提高管理决策速度和水平,充分利用现有的工程措施,提高工程的运行效益.
应用遥测遥控、通讯、计算机及信息化技术,在曹娥江大闸枢纽工程建立了基于水利工程信息化技术的计算机监控系统,实现了工程安全监测信息和实时图像信息的自动采集.闸门监控与枢纽调度管理的自动化.详细介绍了监测监控系统、工程安全评价系统及调度管理中心的组成和功能.利用计算机监控系统,可为治洪排涝.水资源优化配置等提供决策支持,可进一步提高管理决策速度和水平,充分利用现有的工程措施,提高工程的运行效益.
2009, (1).
摘要:
多标段工程项目管理中,经常会遇到衔接标段的控制问题.上一标段的施工输出会直接影响下一标段的施工输入,当输出与输入之间的协调差达不到啮合状态时,会导致整个施工系统的不稳定.考虑标段内及标段间的转移偏差,再应用标段协调差啮合原理,根据集对理论可计算各标段的协调差之间的联系角.最后,根据设定的三角稳定阈值,可判断施工系统的稳定性,为工程管理人员提供科学的过程控制依据.
多标段工程项目管理中,经常会遇到衔接标段的控制问题.上一标段的施工输出会直接影响下一标段的施工输入,当输出与输入之间的协调差达不到啮合状态时,会导致整个施工系统的不稳定.考虑标段内及标段间的转移偏差,再应用标段协调差啮合原理,根据集对理论可计算各标段的协调差之间的联系角.最后,根据设定的三角稳定阈值,可判断施工系统的稳定性,为工程管理人员提供科学的过程控制依据.
2009, (1).
摘要:
分别采用水渗透压力法和快速氯离子直流电通量法,测试了由低热硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥配制的道路混凝土的渗透性能,并对导致两种测试方法结果不同的原因进行了分析.结果表明:低热水泥道路混凝土在28 d,60 d和90 d三个龄期的电通量值都大于普通硅酸盐水泥道路混凝土,抗渗性劣于普通硅酸盐水泥混凝土,差异较显著;水压法试验结果表明,28 d龄期低热水泥道路混凝土的抗渗性略逊于普通硅酸盐水泥道路混凝土,而60 d龄期后,则略优于普通硅酸盐水泥配制的道路混凝上.分析认为水压力渗透法能较真实地反映混凝土中的孔结构,电通量法的结果因受剑浆体材料及水化产物组成对氯离子固化的影响,在反映混凝土的抗渗件能或孔结构的差异方面存在一定的偏差.
分别采用水渗透压力法和快速氯离子直流电通量法,测试了由低热硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥配制的道路混凝土的渗透性能,并对导致两种测试方法结果不同的原因进行了分析.结果表明:低热水泥道路混凝土在28 d,60 d和90 d三个龄期的电通量值都大于普通硅酸盐水泥道路混凝土,抗渗性劣于普通硅酸盐水泥混凝土,差异较显著;水压法试验结果表明,28 d龄期低热水泥道路混凝土的抗渗性略逊于普通硅酸盐水泥道路混凝土,而60 d龄期后,则略优于普通硅酸盐水泥配制的道路混凝上.分析认为水压力渗透法能较真实地反映混凝土中的孔结构,电通量法的结果因受剑浆体材料及水化产物组成对氯离子固化的影响,在反映混凝土的抗渗件能或孔结构的差异方面存在一定的偏差.
2009, (1).
摘要:
我国砂砾石广泛分布于河床和岸坡滩地,开采成本低,在幅员辽阔的西部地区,砂砾石坝比其他坝型更具经济性.砂砾石压实后具有比爆破堆石料更高的强度和变形模量,从应力应变角度来看,足构筑高坝的良好材料.
我国砂砾石广泛分布于河床和岸坡滩地,开采成本低,在幅员辽阔的西部地区,砂砾石坝比其他坝型更具经济性.砂砾石压实后具有比爆破堆石料更高的强度和变形模量,从应力应变角度来看,足构筑高坝的良好材料.
水利水运工程学报