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2011年 第2期

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有斜桩和无斜桩高桩码头地震反应的非线性有限元分析
李颖, 贡金鑫
2011, (2).
摘要:
为清楚了解斜桩在地震中的性能,采用非线性有限元软件ABAQUS对全直桩码头和斜桩码头分别进行了弹塑性时程分析.全直桩码头为全部采用直桩的码头,有斜桩码头分2种情况,一种是1根直桩顶部另设置1对斜桩,其余直桩全部与全直桩码头相同,另一种是将直桩截面尺寸和配筋减小后设置1对斜桩使其荷载-变形特性与全直桩码头相近.研究表明,有斜桩码头的刚度较大,水平位移、直桩桩端弯矩和水平力均较小,但残余位移较大.当地震作用较强时,由于斜桩变形能力较差,混凝土容易压碎,丧失水平承载力.计算分析也同时表明,近陆侧直桩比斜桩承受更大的地震弯矩和水平侧向力.
后石电厂排水口冲刷及其防护块体稳定试验研究
张磊, 徐啸
2011, (2).
摘要:
电厂排水口水域底床的稳定是电厂排水基础结构安全的保障,通过排水口水域局部动床冲刷以及排水口防护块体稳定模型试验,研究后石电厂排水海域泥沙冲刷及其防护块体稳定问题.排水口冲刷试验结果表明,不同水位下2个排水口满负荷排水时,排水口区域会出现冲坑、冲沟,排水明渠隔堤堤头外50 m左右海床范围内为严重冲刷区,最大相对冲深可达9.0 m.防护块体稳定试验结果表明,满负荷排水流量条件下,在排水口水域采用一定粒径组合的抛石防护工程措施,块石可以达到稳定状态.最终得出的优化方案为:在排水明渠口外50 m范围内采用直径40cm左右的块石防护,50~100m范围内采用直径为20cm左右的块石防护.
二维扩散方程的9点格式有限近似解法
李泰儒, 赵明登, 彭晓春, 槐文信
2011, (2).
摘要:
通过假设在曲线网格局部单元内满足二维扩散方程的近似解,并对计算区域进行离散,推导出中心点函数值和周边8点函数值之间的关系式,从而建立求解二维扩散方程的新方法,即基于曲线网格下的有限近似解法9点迭代格式.该格式用于非规则区域定常扩散方程和规则区域非定常扩散方程的计算,并与精确解等进行比较,结果表明该方法在计算简便性、精度和适用性等方面具有良好的特性,且比5点格式的有限近似解在精度方面有明显改善.最后计算了典型的坝基渗流流场,计算结果与试验结果吻合较好.
深沱孤礁泡漩水形成特性试验研究
张秀芳, 彭凯, 尹崇清
2011, (2).
摘要:
泡漩水险滩是山区河流中典型的碍航险滩之一,由于泡漩水险滩的存在,山区河流不仅通航能力低,甚至发生海损事故.弄清泡漩水形成条件、产生原因以及影响泡水强度的主要因素,是消除泡漩隐患的前提.针对顺直河段深沱孤礁地形产生的泡漩水进行了32组概化模型试验.通过试验和理论分析,找出了深沱孤礁地形泡漩水产生的条件,分析了这种地形泡漩水产生的原因以及影响泡水强度的主要因素,并对各因素进行相关分析,得出了泡水高度与各因素之间的量化关系式.将泡高的计算值与实测值进行比较,结果发现二者吻合较好.
长江中下游航道整治护滩带损毁机理分析及应对措施
马爱兴, 曹民雄, 王秀红, 蔡国正
2011, (2).
摘要:
护滩带是长江中下游航道整治工程中的主要护滩结构型式,在工程应用中,常出现塌陷、悬挂、架空和鼓包等破坏,减弱了护滩效果.通过对护滩带损毁过程的试验观测、损毁影响因素分析、护滩带块体间脉动力及受力分析,研究了护滩带常见的边缘塌陷、悬挂、排体中部鼓包或塌陷等破坏类型的损毁机理.结果表明:流速是护滩带破坏的动力因素,局部冲刷坑的形成与发展是护滩带破坏的诱发原因,编织布、系结条及接缝部位的抗拉强度不够是护滩带破坏的直接原因.并提出在护滩带边缘抛四面六边透水框架、增大排体自身的抗拉强度、选择合理的平面布置型式等应对措施,研究成果对护滩建筑物设计具有一定参考价值.
金沙江大雪滩群河床演变与滩险碍航特性
胡小庆
2011, (2).
摘要:
通过实测资料和河工模型试验,分析研究了由碛首滩、大雪滩、捞财坝滩和小雪滩组成的大雪滩群的水沙运动特性及其河床演变规律,揭示了该滩群成因和碍航特性.分析与试验研究指出,大雪滩群集中体现了浅、弯、急、险等碍航特征且水流条件复杂.针对大雪滩群上段碛首滩、大雪滩和捞财坝滩枯水期碍航特点,以及下段小雪滩中洪水期碍航特点,分别提出前者以满足航道尺寸为主,后者以改善流态为主的不同整治措施.该成果将为深入研究大雪滩群航道整治奠定坚实基础,为今后治理类似滩群提供有益的借鉴参考.
尾矿流槽临界流速和临界坡度计算
胡去劣, 熊梦婕
2011, (2).
摘要:
尾矿流槽保持不淤的最小流速称为临界流速,该流速对流槽设计有着重要意义.在浑水流动能量损失方程基础上,根据浑水流动临界流速的理念,采用求极值的方法,推得临界流速公式.该式综合了流槽与二相流的特性,考虑的因素较全面.并将计算结果与试验数据相比较,对比147个试验数据,其中计算相对误差小于10%的约占94%,说明该式的计算精度较高.
考虑水位分级和退水段独立的感潮河段双向波水位演算
王淑英, 黄国如, 周维
2011, (2).
摘要:
感潮河段水流受多种因素影响,呈现出复杂的周期性,具有不恒定往复流动的特征,且河道地形资料难以获得.考虑充分利用已有水位实测资料,采用以洪潮分离为出发点的双向波方法建立感潮河段水位演算模型,介绍该模型基本方法以及在有支流和区间入流汇入等不同情况下的改进方法.根据飞云江感潮河段的具体特点,利用新安江模型计算区间流量过程,针对不同级别的洪水进行水位分级和退水段独立模拟,证明该模型在感潮河段水位演算中具有良好的可靠性和适用性.
基于统一强度理论的管桩挤土效应分析
罗小艳, 刘伟平
2011, (2).
摘要:
基于统一强度理论和圆孔扩张理论对管桩的挤土效应进行分析,考虑了中间主应力的影响,并得出了相应的桩周土体弹塑性阶段的应力场和位移场等的解析表达式.通过算例分析,探讨了中间主应力对管桩挤土效应的影响程度.结果表明:与Mohr-Coulomb强度理论结果对比,中间主应力对计算结果有显著影响,随着中间主应力参数b的增大,塑性区半径明显减小,孔内最终压力则明显增大,在相同半径处,孔内的径向压力也增大.强度理论中的参数b对塑性区半径、径向位移及应力分布等均有影响.
SPH方法在自由面问题中的应用
张喜秋, 于昌利
2011, (2).
摘要:
作为无网格粒子法,SPH法在处理大变形、自由面流动问题时具有显著的优势.介绍了SPH法的基本数值方法,并基于SPH法数值模拟了2个二维溃坝问题,将计算结果与试验数据进行了比较,结果表明:SPH法在处理自由面时具有很强的适应性.尽管水面发生了翻卷、破碎等剧烈的变化,但SPH法仍然能够较好地捕捉到这些流动现象,同时数值模拟得到的水头位置和自由面形状均能与试验结果相吻合,表明SPH法在处理自由面问题时具有较高的准确性及可靠性.
三江口窝崩及抢护
章志强, 臧英平, 仲琳, 应强, 袁胜英
2011, (2).
摘要:
窝崩是发生在长江中下游极具危险性的崩岸形式,严重时会造成生命及财产的重大损失,因此,有必要对窝崩成因及抢护措施进行研究.根据三江口窝崩前后的河道实测地形资料,分析比较了崩塌前后河床地形及断面变化、崩岸发生的原因,计算了各测次的水下体积,研究了相关抢护措施及效果.分析研究结果表明,窝崩发生后80%以上的崩体均淤积在口门上下约1 km河道内,经过1个月冲刷,约有37%崩体被水流带走.文中介绍的抢护措施及效果可为相似抢护工程提供借鉴参考.
荆江河段水沙条件与主流线特征关系研究
刘亚, 李义天, 孙昭华, 陈飞
2011, (2).
摘要:
荆江河段的主流变化主要表现为弯曲分汊段的主支汉交替及单一弯道段深泓半径的变化,综合考虑两者关系,提出了能描述荆江分汉段及单一弯道段主流线特点的无量纲常数--弯曲特征数r,并针对同一河段分析了汛期平均流量、洪峰变差系数、年输沙量及输沙指数等水沙条件变化与主流线变化的对应关系.结果表明:汛期平均流量较小、水流相对饱和度低、来水来沙过程较为均匀使得滩槽高差较小,横断面向宽浅发展,从而减弱河道对水流的约束,弯曲特征数较小,主流顺直;反之主流向弯曲发展.
纯化水库防渗方案的优化研究
燕峒胜
2011, (2).
摘要:
在黄河三角洲近代冲积平原上修建水库,一般蓄水深度仅4~5 m.围坝挡水水头虽低,但出现渗透破坏的工程实例并不少见.纯化水库设计蓄水深度8.5 m,防渗安全问题尤为突出.为解决渗透问题,提出2种防渗方案:一是只对坝基做垂直铺塑防渗,二是坝体铺设复合土工膜与坝基垂直铺塑联合防渗.经比较,后一方案的出逸点高度、出逸坡降和单宽渗流量均低于前一方案.这表明坝体和坝基联合防渗具有较好的防渗效果,故将这一方案确定为纯化水库的防渗方案.同时对垂直铺塑距上游坝脚的距离进行了研究.多年渗流安全监测成果表明,纯化水库防渗效果良好.
垂向异重流式分离鳃在静水中的集成试验
张翔, 邱秀云, 李琳, 赵涛, 罗菲
2011, (2).
摘要:
通过垂向异重流式分离鳃在静水中的集成试验,分析了分离鳃数量、泥沙质量浓度与泥沙沉速的关系.试验表明:在相同质量浓度下,分离鳃集成数量越多,泥沙沉速越快;浑水的含沙质量浓度对泥沙的沉速也有影响,即泥沙质量浓度越大,泥沙沉速越慢.分离鳃集成用于水沙分离可以大大缩短泥沙沉降时间,并且具有节能环保,结构简单,造价低廉等特点.
电站泄流对坝下航道影响研究进展
曹民雄, 庞雪松
2011, (2).
摘要:
水电枢纽建设改善了库区航运条件,但电站泄流会对坝下游航道产生影响,需要对此研究以实现水电开发与航运建设的协调发展.在分析大量研究文献与资料的基础上,总结了电站下游流量、泥沙、水位在电站建设前后变化与沿程变化的特性,归纳了电站泄流对坝下游设计最低通航水位、通航水流条件(沿程流速、流向与比降)、河床演变的影响,以及提出了应对策略与措施等研究成果,最后指出了有待进一步研究的问题,以期推动本领域研究的深入开展.
桥墩紊流宽度研究综述
林姗, 陈明栋, 陈明
2011, (2).
摘要:
桥墩建在航道中,干扰了天然的水流运动,在其周围形成紊流区,影响到建桥水域的河床演变和航道稳定.桥墩附近存在不安全的航行区域,导致船舶碰撞桥墩事件时有发生.开展桥墩紊流宽度的研究对水运、桥梁建设等方面有着重大的现实意义.回顾了国内外对桥墩紊流宽度的研究进展,从桥墩周围水流紊动特性研究、紊流宽度影响参数分析及公式计算、桥墩紊流对通航净宽的影响3个方面概述了该领域的研究现状与发展趋势,分析了存在的问题并提出了需要进一步研究的方向.
“海港工程混凝土结构耐久性寿命预测与健康诊断研究”成果简介——获2010年中国水运建设行业协会科学技术特等奖
范卫国
2011, (2).
摘要:
我院作为主要参加单位完成的海港工程混凝土结构耐久性寿命预测与健康诊断研究是交通运输部十一五科技发展重大专项离岸深水港建设关键技术的重要组成部分.本项目针对海港工程混凝土结构