大型渡槽流固动力耦合效应试验研究

以南水北调工程穿黄箱形渡槽为研究对象,采用大比尺水弹性振动渡槽模型在水平振动台上进行试验,研究了地震作用下和谐激励下水体与槽体相互作用效应和机理,并将试验结果和Housner模型计算结果进行了对比分析.结果表明流固耦合作用对渡槽结构的动力特性、振动位移和动应力响应以及槽内水体的动水压力特性有很大影响,弹性槽壁上的动水压力远大于刚性槽壁上的动水压力.试验条件下,由槽内水体晃动产生的动水压力很小.基于研究结果最后对Housner模型在抗震分析中的应用提出了修正建议.     

淹没丁坝动水压力的基本特性及计算方法探讨

在实验室水槽试验的基础上，对不同槽底糙率，不同水流压缩比与压缩比与各级流量，水深条件下的淹没丁坝动不压力进行了探讨。论述了坝体周围动水压力分布的若干基本特性，并根据试验资料，得出平板柱头式不透水直立丁坝动水压力的计算式。     

考虑动水压力的土石坝三维动力反应分析

本文用空间有限元与边界元相结合的方法分析土石坝与水体间的动力相互作用问题,考虑地震荷载和动水压力共同作用时对土石坝进行三维动力反应分析。还对动水压力问题进行了一些试验研究,在土石坝动力计算中采用了部分试验结果,并结合工程实例对计算方法进行了比较分析。     

考虑坝体柔性的重力坝坝面地震动水压力计算

为了准确模拟地震作用下重力坝坝面动水压力,采用比例边界有限元与有限元的无缝耦合理论,提出了一种考虑坝体和库底柔性的坝面动水压力计算方法。该方法采用比例边界有限元的理论,可仅离散坝水交界面实现半无限库水的高效高精度模拟,且能方便考虑库水的可压缩性以及库底和岸坡的吸收作用;采用有限元离散坝体结构,通过作用在大坝迎水面上的动水压力实现对大坝-库水系统的求解。算例计算结果表明,该方法计算得到的重力坝坝面动水压力与已有文献计算结果吻合较好;坝体柔性削弱了坝面动水压力;坝面动水压力随库底反射系数的减小而减小。     

淹没丁坝动水压力的基本特性及计算方法探讨

在实验室水槽试验的基础上，对不同槽底（壁）糙率、不同水流压缩比与各级流量、水深条件下的淹没丁坝动水压力进行了探讨。论述了坝体周围动水压力分布的若干基本特性，并根据试验资料，得出平板柱头式不透水直立丁坝动水压力的计算式。     

碾压混凝土坝坝前动水压力的模型试验研究

本文根据大坝整体模型的大型水下振动台试验结果以及有限元模型数值计算的结果,研究了地震作用下坝前动水压力的分布趋势及对整个坝体的影响,初步总结了地震作用下坝前动水压力的几点特性,并给出了进一步研究的建议。     

不同激振方向下动水压力对高面板坝面板动应力的影响

目前关于面板坝与库水动力相互作用的研究较少,而且现有的研究没有考虑库底与岸坡振动所激起的动水压力,即不能精确计算动水压力对高面板坝的影响,难以满足300 m级面板坝的安全评价要求。本文采用比例边界有限元方法计算动水压力,对坝高为300 m的面板坝进行了地震作用下三维有限元动力分析,研究了不同方向地震激励下坝面动水压力的分布规律及其对面板动应力的影响。结果表明:顺河向和坝轴向激励的动水压力最大值相差不大,而竖向激振的动水压力最大值相对较大。顺河向地震作用产生的动水压力对面板动应力有明显影响,而坝轴向地震作用下,动水压力对面板动应力有一定影响;竖向地震作用引起的动水压力对面板的动应力影响较大,不考虑动水压力时会明显低估面板的顺坡向应力最大值及高应力区范围。     

饱和砂土振动孔隙水压力增长的实用算法

本文在对国内外已提出的饱和砂土振动孔隙水压力计算模式试验验证的认识基础上,对不规则荷载作用、不同应力-应变条件、不同动荷作用强度、部分排水条件、静动孔压耦合作用以及有起始静孔压场存在等实用情况下饱和砂土振动孔隙水压力的计算问题进行了探讨,同时建议了相应的实用计算方法。     

溢流坝流激振动响应计算方法

为计算方便，将作用在坝体上的水动力荷载分解为两个部分，即由于水流紊动而产生的水流脉动压力和由于坝体振动引起附加扰动流场而产生的动水压力。计算时用定义在频域上的相干函数来分析模型试验测得的脉动压力在各个结点之间的时空相关性，同时考虑了脉动压力在不同频率分量上相关程度的不同，形成脉动水流的结点荷栽，基于此建立了模型实验和数值计算相结合的溢流坝结构流激振动响应计算方法。     

严寒地区拱坝水垫塘底板稳定性分析

水垫式消力塘底板主要承受动水压力、自重及扬压力,其稳定条件主要取决于作用在底板表、底面上的动水压力、扬压力及自重等。文章主要介绍了通过模型试验观测得到的水垫塘底板压力特征值等特性,并通过理论计算方法与试验成果进行相互比较论证,复核底板的稳定性,最终确定水垫塘的布置形式。     

边界元法在非直立坝面动水压力分析中的应用

基于边界元法理论,建立了非直立坝面动水压力计算模型。通过算例验证了模型的正确性。计算结果表明,倾斜坝面动水压力小于直立坝面,坡面越缓,动水压力越小,最大值出现在距坝锺0.2倍坝高处,模型解答与Chwang解析解非常吻合,计算精度不受坝面倾角影响。     

二滩水电站双曲拱坝消力塘内动水压力及冲深的试验研究

通过对二滩水电站双曲拱坝消能工方案试验资料的分析研究,提出计算冲击区瞬时最大动水压力的经验公式:p_(max)=K_(2q)~(0.5)H~(0.25)/g~(0.25);试图建立冲坑水深与瞬时最大动水压力的关系:T=K_(1Pmax)。     

洪水作用下CFRP加固的村镇砖混建筑有限元分析

在中国,洪水是发生频率高、造成损失大的自然灾害之一,每年都有很多村镇建筑在洪水中严重损坏甚至倒塌,造成巨大生命和财产损失,因此,对村镇建筑抗洪性能进行深入系统的研究具有重要意义。推导洪水对村镇建筑作用的动水压力的计算公式,研究CFRP加固村镇砖混建筑的抗洪性能。通过理论推导得到动水压力的计算公式,利用试验数据进行修正。利用有限元分析软件ANSYS,对CFRP加固的建筑进行分析,并与加固前的分析结果进行对比。计算了洪水作用下村镇建筑中的应力及位移。计算结果表明,文中得到的动水压力公式和数值计算模型具有较高的精度,对深入研究村镇建筑抗洪性能和工程应用具有积极意义。     

地震作用下高心墙堆石坝超孔隙水压力演变分布规律研究

传统经典的振动孔压模型一般根据砂土试验得到,不能直接应用于高心墙堆石坝动力计算中。 根据饱和不排水动三轴试验,提出了一个适用于掺砾黏土、砂砾石等土料的振动孔压模型,并编制了计 算程序应用于某高心墙堆石坝动力计算分析中,计算得到了地震过程中及震后超孔隙水压力演变分布 规律:地震过程中,超孔隙水压力和超孔压比不断增大,且增长的幅度与材料和地震强度密切相关。震 后超孔隙水压值随时间减小,渗透系数越小,超孔隙水压力消散越慢。由于超孔隙水压力在消散中伴随 着扩散现象,导致部分区域孔压先增长后降低,震后４８ｈ超孔隙水压力仍有２５０ｋＰａ。     

动水压力及其对坝体地震反应影响的研究进展

由于大坝事故可能产生的灾难性后果，合理确定地震时坝面动水压力是地震区新建坝设计和已建 坝安全评估的一个重要因素。自从Westergaard(1933)的创造性研究开始，许多研究者对坝面动水压力及其对坝体地震反应影响进行了研究。由于计算工具和计算方法的局限性，在初期的研究中一般都采用简化模型，假定坝体和地基为刚性，分析刚性坝面动水压力。随着计算机性能的不断提高，多种数值方法开始广泛应用于分析坝面动水压力，坝面动水压力分析的计算模型不断完善，逐步考虑了坝体和库水的动力相互作用、地基柔性的影响、库水可压缩性的影响、库底淤积泥砂层的影响以及非线性反应的影响等。本文详细回顾了上述几方面的研究进展，总结了库水的可压缩性、坝体、库底淤积砂层、地基等因素对地震时坝面动水压力影响的研究成果。     

小湾水电站坝下水垫塘动水冲击压力问题研究

通过对小湾水垫塘多方案整体、局部模型，动、定床试验研究，探讨了其动水冲击压力与冲探的关系，以及动水冲击压力允许值问题。     

一个新的内时参量动孔压模型及其适用性研究

基于Ｆｉｎｎ等人提出的内时孔压模型，通过饱和砂土应变控制的振动扭剪试验，研究了孔隙水压力的增长规律，以有效剪剪应变路径长度参数为内时参量，提出了一个饱和砂土振动孔隙水压力的计算模型，通过对已有试验资料的检验表明。新的内时参量对于应变控制的动单剪，动三轴试验以及应力控制振动试验的孔压发展规律都具有很好的归一化性能。     

非淹没丁坝动水压力研究

在水槽试验的丛础上,对不同梢底(壁)糙率、不同水流压缩比与各级流量、水深条件下的非淹没丁坝动水压力进行了研究。论述了坝体周围动水压力分布的若干基本材性。应用Karmao平面绕流旋涡阻力理论,导出丁坝动水压力理论表达式(8),并根据试验资料,求得反映丁坝动水压力基本规律的实用计算式(15)、(16)。     

土质堤坝地震反应的简化有效应力计算方法

详细介绍了一种简便计算土质堤坝地震过程中动孔隙水压力增长的方法一一动孔压试验曲线法的基本原理和计算过程。利用该法对一土坝进行了考虑动孔压影响的非线性有效应力动力分析，预测了抗震加固前后大坝可能液化范围和坝坡稳定安全系数，并作比较分析。分析表明，动孔压试验曲线法应用简便，计算结果合理可靠。采用堆石压坡抗震措施能有效地减小大坝的液化度和可能液化范围，同时又能明显提高坝坡抗震的动力稳定性。     

水垫消能的水力计算问题讨论

文中回顾了水垫消能的流态及相应的计算方法,水舌在水下的扩散,流速分布、动水压强分布及允许动水压力的研究成果,列出了水力参数的计算方法,可供设计参考。