高水头作用下饱和边坡破坏物质点法模拟研究

水是影响边坡稳定的重要因素之一,对于大变形的边坡破坏问题,难以使用有限元等网格方法进行分析,物质点法由于不受网格畸变影响,在模拟岩土大变形问题上有巨大的优势。为了探究高水头作用下,饱和边坡的破坏机理及其破坏行为,使用完全耦合的半隐式物质点算法来模拟饱和滑坡问题。通过一维自重固结模拟来验证物质点算法的正确性,模拟了二维饱和摩尔—库仑土块在高水压作用下其破坏过程,证明物质点算法能够准确捕捉水压及应力的发展过程。模拟了高水头作用下饱和边坡的破坏问题,结果表明,在7 m额外水头作用下,边坡发生整体破坏,由于上下土层的不连续性,破坏主要发生在上层土中,坡脚位移几乎为水平,最大位移约为5 m,坡面的最终位移与实验结果吻合。物质点算法能够较为准确地预测高水头作用下坡体的破坏行为。     

白龙湖水质模拟预测及保护方案的研究

在分析白龙湖坝前区的例行水质监测数据的基础上,构建白龙湖水域二维水流水质数学模型,对白龙湖的氨氮、总氮、总磷、COD等水质指标进行模拟分析,预测规划期内的白龙湖水质变化趋势。结果表明:2016年白龙湖区域按目前的排放,白龙湖总氮、总磷等水质指标将继续下降,无法满足水功能要求,其中总磷降为IV类标准。根据白龙湖流域的现有状况,提出社会经济调控、污染源防治工程、生态保育工程、生态环境监管工程等方案,提出削减的污染量计划,再次预测水质,各项指标稳中有升,其中总磷从IV类提高到Ⅱ类。以上4个方案的实施对于保护白龙湖的现有水质具有建设性的意义,同时对于同类型的湖泊保护起到了很好的借鉴作用。     

航道桥钢塔临时存放阶段主梁的受力分析

针对采用整体竖转提升的方式进行上塔柱安装的某航道斜拉桥,利用有限元分析软件对该桥某一节段钢塔吊装临时存放阶段的主梁进行建模计算,并与现场的监控实测数据进行对比,探讨主梁的受力情况。结果表明,上塔柱在主梁上吊装过程中,对主梁受力的影响较小,满足了设计及施工要求,该方案安全可行。     

高温后聚丙烯纤维混凝土热工参数试验研究

采用瞬态热源法对高温处理后不同纤维掺量和纤维长度的聚丙烯纤维混凝土 PFRC 的热工性能开展试验研究。结果表明：高温后PFRC 的表观密度、导热系数、导温系数和比热容均随受热温度升高逐渐减小;孔隙率随着温度升高而增大,聚丙烯纤维的掺量及长度对混凝土的表观密度和孔隙率无明显影响,说明混凝土水分流失和水化产物分解是导致其高温下质量降低和孔隙增大的主要原因;经历同一温度后聚丙烯纤维掺量越高,混凝土的导热系数和导温系数越小。     

水电站进水口渐变段局部水头损失研究

为研究水电站进水口渐变段局部水头损失,分别针对渐变段长度、隧洞长度和圆形隧洞直径三个影响因素,采用CFD方法模拟了15种进水口渐变段,进行数值分析。在此基础上,通过量纲分析研究了水电站进水口渐变段水头损失的敏感性。结果表明:水电站进水口渐变段局部水头损失与渐变段长度、隧洞长度和圆形隧洞直径有关;渐变段长度、隧洞长度对局部水头损失影响较小,而隧洞直径对局部水头损失影响较大。研究结果可为水电站进水口渐变段设计计算提供参考。     

软土地基上水闸结构内力分析比较

水利枢纽工程中水闸结构的分析较为复杂,一般通过上部结构与地基共同作用的方法进行整体分析。以开敞式水闸为算例,应用软土地基上水工结构内力计算与图形处理软件（SGR）对多种地基下的水闸结构内力分析计算。概括了不同地基的特点、计算原理以及地基模型的优缺点,主要包括文克勒地基、半无限大弹性地基、有限深弹性地基、多层地基,总结探讨了不同地基模型对计算结果的影响。     

大尺寸混凝土试件断裂过程中的声发射信号特性分析

为研究混凝土断裂过程中声发射参量的特性及其在同组试件之间的离散性,设计了4组混凝土三点弯曲梁试件进行损伤断裂全过程试验。通过分析试验得到的声发射参量特性值表明:声发射参量中振铃计数和能量均能很好的表征混凝土从起裂、稳定扩展到失稳扩展的损伤断裂全过程;门槛值的变化对振铃计数造成的影响最为显著,但在同组试件之间振铃计数的离散性小,且试件尺寸越大,声发射各参量离散性越小,表明声发射参量能够揭示大尺寸混凝土的损伤断裂破坏机理。     

基于Autobank_3d软件的尾矿坝三维渗流计算分析

借助Autobank_3d三维渗流计算软件,建立了较为准确的尾矿坝三维计算模型进行稳定渗流场计算,得到了详细的坝体渗流状态,模拟了埋置于堆积坝坝坡的排渗水管及尾矿坝运行后期出现的初期坝淤堵情况,前者将有效降低堆积坝的浸润面,后者则大大不利于坝体渗流稳定,需要采取其他排渗措施。     

二维水质模型参数的敏感性分析

建立了二维水量-水质耦合模型,并增加了随机函数生成模块与Regionalized Sensitivity Analysis(RSA)功能。以太湖总氮为例,运用RSA方法分析该模型参数的敏感性。结果表明:有机物沉降速率VS3最为敏感,对总氮模拟结果的影响较大;太湖各分区的参数敏感性不尽相同,如监测点平台山的可接受参数的敏感性顺序为:VS3KpzdK12K71K2VS4K2DGP1,而东太湖34参数的敏感性顺序则为:VS3VS4KpzdGP1K2DK12K71K2。说明模型参数的敏感性差异主要由于各分区的水质条件及水环境变化规律不同。本文确定的模型参数敏感性分析方法,可为水质模型的参数选取提供依据。     

坝基玄武岩柱状节理松弛弱化对白鹤滩拱坝的影响分析

白鹤滩水电站坝址区玄武岩柱状节理较为发育,建基面开挖会引起其发生松弛及模量弱化,进而对坝体的位移、应力状态产生影响。采用三维非线性有限元数值方法,通过玄武岩柱状节理不同松弛厚度与变形模量变化组合多方案计算分析,分析了柱状节理松弛层玄武岩性态变化对坝体位移应力的影响特征。结果表明,柱状节理卸荷松弛将引起坝体顺河向位移极值增大、指向右岸横河向位移极值增大、指向左岸横河向位移极值减小;坝体最大主拉应力及最大主压应力均增大,坝体最大梁向拉、压应力均增大,坝体最大拱向拉应力增大,坝体最大拱向压应力减小;随柱状节理松弛层变形模量的劣化,拱端横河向位移增加,拱端上游顺河向位移增加,拱端下游顺河向位移减小,拱端主拉应力增加、主压应力减小。随柱状节理松弛层厚度的增加,坝体位移、应力的变化很小,为不敏感因素。