三种水闸—地基模型在某泄水闸动力反应分析中的应用与比较

鉴于水闸震害现象较为严重,分析了刚性地基模型、无质量弹性地基模型和人工边界模型的适用范围,并以某土基上的水闸为例,对比了不同地基模型对水闸动力反应的影响。结果表明,对土基上修建的水闸进行动力计算时应考虑土—结构相互作用和辐射阻尼效应的影响。     

边荷载对水闸地基沉降与底板内力的影响研究

基于三维有限元分析软件ANSYS,建立了考虑闸室、岸墙、地基相互作用的三维有限元整体模型,分别对岸墙为空箱式结构和水泥土结构的两种不同方案的框架式闸室结构进行了计算分析、对比后,选择前者为最优方案。     

大型泵房沉井在深厚软土层中的下沉控制应用研究

某大型火力发电厂的循环水泵房沉井位于软弱土层上,软土层厚度达到了20~30 m,采用刃脚下施打水泥搅拌桩控制沉井下沉,沉井外壁附近施打水泥搅拌桩防止井内涌水涌泥;泵房地基处理采用管桩刚性地基处理方案,同时采用格构式水泥搅拌桩保护管桩基础。文章对深厚软土层中的大型泵房沉井设计和下沉控制进行了详细介绍,可对类似工程设计和施工提供参考和借鉴。     

某泄洪水闸上部结构动力响应分析

大量震害表明水闸上部结构是地震作用下易发破坏部位,然而规范并未对其抗震性能作专门要求,众多水闸设计中并未将上部结构与主体结构作为整体分析。以西北某水闸为例,采用动力时程法分别计算了水闸整体结构、下部主体及上部结构的动力响应,对比分析了各个结构的动力响应,探讨了上部结构与下部结构之间的相互作用。结果表明,相比于单独承受地震作用,上部结构和下部结构作为一个整体时,水闸会出现显著的鞭梢效应,且下部结构的地震能量会向上部转移。建议水闸设计时考虑上部结构的影响。     

全连接神经网络在砂砾石地基上闸底板弯矩预测中的应用

闸底板作为闸室结构的基础,其结构安全决定了水闸工程整体的安全和稳定。砂砾石地基上的闸底板弯矩预测是设计阶段的重要内容,目前主要通过材料力学法、结构力学法和有限元法计算得到,其中前两种方法无法考虑接触效应,存在应用局限性,有限元法计算量及前期准备工作量大,且过程相对复杂。为了给初设阶段水闸设计参数的确定提供简捷算法,加快设计进度,以某水闸工程为例,基于ABAQUS有限元分析的计算结果,在Tensorflow平台上建立了多层全连接神经网络预测模型。结果表明,该模型的预测精度达91.71%,与实际值较吻合。     

不同加载方式对水闸改造工程结构应力的影响

针对水闸在加固改造过程中新老结构的应力和位移分布有所不同的问题,以江苏省某水闸改造工程为例,采用三维有限元法分别对一次加载方式和模拟施工过程的加载方式下水闸的结构应力进行了计算,比较了两种不同加载方式的差异。结果表明,水闸改造工程应采用模拟施工过程的加载方式,该方式不仅考虑了水闸原有位移沉降对结构的影响,而且考虑了拆除部分结构与新增部分结构的施工过程对水闸剩余结构的影响。同时,还对减小结构应力提出了合理的施工建议。     

某高耸进水塔地基处理方案优选

针对新疆地区某水电站高耸进水塔地基不能满足上部结构要求的问题,采用PKPM软件中桩筏有限元计算模块和ADINA有限元软件,对高耸进水塔三种地基处理方案进行了计算分析。结果表明,桩基础、深齿墙+桩基础、无桩深齿墙三种方案均满足上部结构承载的要求;通过对比三种方案五个工况下的最大沉降量、应力及安全性等,并结合该高耸进水塔的项目特点,最终推荐选择无桩深齿墙方案。     

上犹县城区堤防工程地质问题及防治对策

以江西省上犹县山区城市堤防工程为例,通过现场钻探与工程地质调查,并运用工程地质分析原理分析了该堤防主要存在软土地基、堤基渗透稳定、崩岸塌坡等工程地质问题,通过工程地质方案比选,软土地基问题建议采用换土垫层法或抛石挤淤法进行处理,堤基渗透稳定问题采用堤内填塘压浸方法进行处理,崩岸塌坡采用干砌石护岸进行处理,对山区城市的堤防工程建设具有一定的借鉴和指导意义。     

海上风电嵌岩区风机基础比选原则及依据

  [目的]  随着海上风能的开发中心从江苏扩大至广东、福建等省份,海上风机基础的嵌岩问题已逐步成为海上风能开发中的核心问题,嵌岩区的风机基础造价严重制约着海上风电场的成本,因此海上风电嵌岩区的风机基础比选就显得尤为关键。  [方法]  讨论了几种风机基础的嵌岩施工工艺,探讨了嵌岩区海上风机基础的比选依据及原则,并对海上风电嵌岩问题的发展进行展望。  [结果]  研究表明:海上风电场嵌岩区域风机基础方案的比选原则应主要从结构安全性、施工可行性和经济性三个方面进行综合比选。在上述三个比选因素中,应首先满足结构安全性上的要求,在此基础上再满足施工可行性的要求,最后考虑经济性的影响。  [结论]  研究成果可为嵌岩区海上风电风机基础设计提供参考。     

分组量子遗传算法在某翻转式弧形门水闸地基土层力学参数反演中的应用

复杂运行条件下水闸的材料力学参数随着服役时间的增长往往会发生变化,因而利用现场原型监测资料对水闸材料力学参数进行实时反演,对掌握水闸整体安全工作性态具有重要价值。基于分组量子遗传算法建立水闸地基土层力学参数有限元联合反演模型,通过Matlab编程建立有限元软件调用接口,利用工程实测值与有限元计算值确立误差适应度函数,并通过分组量子遗传算法进行智能寻优,实现水闸地基土层力学参数反演。实例应用表明,该方法反演精度及运行速度均高于传统遗传算法,具有一定的实践应用价值。     

深厚覆盖层上闸坝坝基振冲桩处理方案优选

针对深厚覆盖层层次结构复杂、细砂与淤泥质层承载力不足的问题,以甲米一级水电站闸坝工程为例,采用D-P非线性本构模型,进行三维有限元数值模拟计算,分析了控制工况下的闸基变形特征及振冲效果。结果表明,控制工况天然地基条件下闸基承载力不满足要求,振冲地基后闸室变形和闸基承载力均满足现行规范要求。对振冲桩桩深和桩距的敏感性分析得出闸室各方向位移随振冲深度增加和振冲桩桩距减小而减小,其中铅直向位移最敏感。因此,要综合考虑振冲效果、施工难度和工程投资,选择最优地基处理方案。     

深覆盖层高面板堆石坝连接板型式优化分析

以金沙江塔城水电站深覆盖层高面板堆石坝为例,采用三维有限元数值方法,研究了在100m级深厚覆盖层上建200m级超高混凝土面板堆石坝坝基与坝体防渗系统的连接采用连接板型式时,坝体各防渗结构及接缝的应力变形情况,并对可行方案进行了优化分析。结果表明,塔城深覆盖层高面板堆石坝各防渗结构及接缝的应力变形与同类坝相比是合理的;三种方案中,设置三块等长连接板时,防渗体系各接缝的剪切变形最小,为最优方案。     

深厚覆盖层闸坝坝基的三维有限元渗流分析

结合一拟建的以深厚覆盖层为基础的闸坝枢纽工程,运用三维有限元法,进行了在采用全封闭式混凝土防渗墙地基防渗处理方案下的坝基稳定渗流分析。结果表明,采用此方案可以大部分或全部截断坝基中的集中渗漏,对于避免坝基覆盖层各层发生渗透破坏、减小坝基渗透流量均具有重要作用。     

基于多跨连续水闸底板结构的桩基布置方案优化研究

为减少不均匀沉降,提高上部结构整体景观性,上海市某水闸工程拟采用多跨连续整体式底板结构型式。针对多跨连续整体式结构受力机理复杂的特点,基于共同作用原理对均匀桩基布置、不均匀桩基布置等不同桩基布置方案进行Plaxis有限元数值协同分析,研究各方案下底板内力、沉降值情况。结果表明,相比于桩基均匀布置,软土地区多跨连续水闸底板下桩基不均匀布置对控制底板弯矩、减小不均匀沉降更为有利。其中,桩基边侧加密布置方案较桩基均匀布置和墩下桩基集中布置情况更优,底板上部最大弯矩显著降低的同时,桩基受力更为均匀。     

某软基水闸闸墩结构工作性态分析

为监控某深厚软基上拦河水闸的运行安全状态,基于该水闸上下游水位、水平位移、垂直位移、扬压力和地基反力等分析了闸墩结构的工作性态。结果表明,水闸闸墩随时间逐渐向下游移动,并存在上游侧沉降大于下游侧的问题;闸墩基底压应力基本符合分布规律,呈周期性增大趋势;扬压力符合渗流规律,反映基底上下游防渗围封桩工作状态良好。该结果较为真实地反映了闸坝的工作状态,建议后期加强观测,及时分析反馈以指导闸坝运行。     

砂砾石地基上水闸闸墩下局部灌浆效果及合理范围分析

水闸通常需要进行地基处理,以降低差异沉降和底板应力。根据水闸荷载集中在闸墩上的特点,提出了一种在闸墩下的砂砾石地基局部灌浆的处理方式。结合工程实例,通过有限元软件ABAQUS计算和比较地基局部灌浆前后闸底板的应力,该地基处理方式降低了底板应力。比较不同灌浆范围时闸底板的最大拉应力,发现当地基局部灌浆区域总宽度与闸室宽度的比值约为35%时,闸底板最大拉应力的降幅效果最好。     

姜唐湖闸基渗流特性和优选渗控方案研究

运用有限元，对姜唐湖进洪闸成层地基三维渗流场进行求解，得出闸基渗流场等水头线的分布规律。重点对该闸设计防渗体系中的水平混凝土铺盖和垂直混凝土地下连续墙的防渗作用进行了论证分析，得出该闸可以去铺盖而加强地下连续墙的优选渗控方案的结论。     

基于塑性损伤模型的某低强风电机组基础加固方案优化设计

针对风电机组基础加固缺少精确理论分析的问题,以某风场项目为例,通过ABAQUS三维有限元分析软件,采用塑性损伤模型模拟不同方案的加固效果,以期为实际风电机组基础加固设计提供理论支撑.通过对比分析不同尺寸环梁加固后基础的最大应力、损伤程度以及钢筋应力的变化,结果表明:增加环梁高度能有效提高基础结构承载力,增加环梁宽度能在...