基于统一硬化参量的海洋K0固结土动力本构模型

为方便海洋工程中桩土相互作用计算,根据海洋K₀固结土体特性,对现有相关土体本构模型进行简化。在修正剑桥模型的基础上,基于热力学理论,选用耗散功作为硬化参量,结合原状土体的固结属性,推导了适用于黏土与砂土的统一硬化模型。在此基础上,通过采用旋转硬化与等向硬化相结合的硬化理论来表征K₀固结土在循环荷载作用下的硬化规律,同时引入屈服面收缩参数Θ来描述循环荷载加载过程中土体屈服面的演化特性,进而建立了循环荷载下海洋K₀固结土体统一硬化模型。为验证本文提出的本构模型的合理性,开展了2个案例的对比研究,研究结果表明:新提出的统一硬化模型的计算值与实测值吻合,选用的计算参数少且物理意义明确。     

琼中抽水蓄能电站高压引水系统布置与设计

琼中抽水蓄能电站采用一洞三机的布置形式,岔管段最小覆盖层厚度与最小主应力条件满足规范要求,且运行期衬砌结构整体裂缝宽度处于可控范围内,检修期间,在外水压力作用下结构出现整体受压破坏的可能性较小,具备采用钢筋混凝土衬砌的条件。另外通过对不同钢岔管方案的比较,认为钢板衬砌需要的高强钢材用量较大,考虑到直接投资和工期方面的明显优势,最终推荐采用衬砌厚度为1.0 m的钢筋混凝土衬砌方案。     

基于正交试验法的重力锚基坑岩土参数敏感性分析

为了探究重力锚基坑变形过程中的岩土参数敏感性,以重庆万州驸马长江大桥北岸重力锚基坑作为研究对象,首先基于正交试验法设计计算方案,采用有限差分软件FLAC^3D对基坑开挖变形进行数值计算。然后对计算结果进行极差分析和方差分析。结果表明:极差分析和方差分析识别出的影响基坑开挖变形的主要岩土参数均为全风化层的弹性模量E₁、泊松比μ₁、黏聚力c₁、内摩擦角φ₁以及强风化层的弹性模量E₂;结合基坑开挖试算结果综合确定的反演目标参数为全、强风化层的弹性模量E₁和E₂。研究结果为后续的位移反分析奠定了基础,以及为控制基坑开挖变形提供了施工指导建议,同时还为类似工程的敏感性分析问题提供了借鉴方法。     

断层破碎带与洞室间距对地下水封洞库洞室稳定性的影响研究

地下水封洞库通常在花岗岩等硬质岩体中开挖形成,其库区地质构造多发育有断裂构造、节理裂隙等不良地质结构。为了探究断层破碎带对地下水封洞库洞室稳定性的影响,依据湛江地下水封洞库库址区地质构造及地应力实测资料,基于FLAC^3D有限差分软件,分析了断层破碎带距洞室不同距离时的围岩位移及模型断面典型位置的位移。结果表明:①断层破碎带位置对洞室近边墙围岩稳定性影响较大,对远边墙围岩稳定性影响较小;②当断层破碎带距离近边墙的距离超过1/2洞室跨度时,断层破碎带对洞室围岩稳定性影响可忽略。研究成果对于类似洞库工程选址及安全距离的选择具有良好的指导作用。     

向家坝水电站下游水温变化分析

为明确溪洛渡—向家坝水电站联合运行对下游河道水温的影响,基于向家坝下游主要水文站长序列水温监测资料、电站蓄水资料,对向家坝下游河段水温变化趋势和河段梯级建设水温影响进行了统计分析。结果表明,溪洛渡、向家坝联合运行使向家坝站水温4月~9月降低了0.4~1.8℃,11月~次年1月升高了1.2~2.2℃;升温期朱沱站—华弹站水温温差降低了0.2~1.0℃,寸滩站—华弹站水温温差降低了0.4~0.7℃,其余月份均无明显变化。可见,该影响虽可延续至三峡库尾寸滩站,但已有明显削弱。     

压气储能地下洞室密封钢衬的非线性力学响应特征

依托某压气储能电站实际工程,基于ABAQUS平台,研究密封钢衬应力的非线性影响因素,分别探究了围岩与混凝土材料非线性、密封钢衬-混凝土接触非线性的影响机理。结果表明,浅埋地下储气洞室围岩初始地应力水平不高,巨大气压导致围岩局部塑性屈服,混凝土严重开裂,密封钢衬高应力区-混凝土严重开裂区-围岩塑性区三者存在对应关系;考虑密封钢衬-混凝土之间的接触关系,使得密封钢衬应力分布更加均匀;检修期在重力影响下密封钢衬顶部与混凝土脱开,检修后再加压密封钢衬应力分布出现调整现象,顶部应力峰值和应力不均匀度有所增大;密封钢衬应力峰值随摩擦系数与缝隙值的增大而增大,当摩擦系数大于0.5时其影响不明显,随缝隙的变化梯度大致为30～40 MPa/mm;地下储气洞室密封钢衬受力分析时需同时考虑材料非线性与接触非线性,以保证密封钢衬具有足够的安全储备。     

地下厂房硬性结构面切割围岩体爆破振动特性研究

为研究多硬性结构面切割下围岩体的爆破振动特性,依托托巴电站地下厂房,开展多硬性结构面切割围岩体的爆破振动特性现场试验研究。首先,分析托巴地下厂房硬性结构面的岩体特征与现场施工情况;然后,基于工程现场条件,设计地下厂房爆破振动试验方案,开展爆破振动现场监测试验研究。研究表明,多硬性结构面切割围岩体中峰值振速衰减规律受到比例距离(爆心距与炸药量的立方根之比)和结构面倾角的共同影响,呈现显著的非线性关系;同时,重点针对结构面倾角对围岩体爆破振动特性的影响,研究考虑比例距离和单结构面不同倾角下的围岩质点爆破振动规律,并提出相应的计算公式;在此基础上,基于围岩爆破安全振速理论,研究地下厂房多硬性结构面切割围岩体的爆破安全距离,并将研究成果进行工程应用实践。     

超大型半潜浮式风力机基础概念设计及性能研究

半潜浮式风机的基础是保证风机正常运行的关键,而基础各个构件尺寸的设计尤为重要。针对具有大型浮箱结构的半潜型浮式风机基础,拟定三种不同尺寸浮箱的平台,建立了三个有限元模型,进行稳性分析、水动力分析和强度分析,将计算的结果与规范标准进行对比分析,最终确定平台尺寸。计算结果表明：浮箱的尺寸影响平台垂荡和纵摇的固有周期,并且随着尺寸的增大初稳性高度降低,其中浮箱宽度为9 m平台的稳性和水动力性能相对较好,其整体强度分析结果也满足规范要求。     

水泥砂浆受硫酸钠侵蚀时力学特性的尺寸效应研究

为了解水泥砂浆试件经海水侵蚀时的尺寸效应,分别采用3种尺寸的正方体试件放在硫酸钠溶液中侵蚀,后每隔一定时间取出部分试件进行单轴压缩试验,分析不同尺寸试件的单轴抗压强度、峰值应变和弹性模量的差异。研究结果表明试件经硫酸钠侵蚀时强度的尺寸效应存在一个临界值,随着试件尺寸的增加,侵蚀对强度的影响效应会呈现增加后减小的规律;不同尺寸的试件经硫酸钠侵蚀时,其峰值应变和弹性模量的差异没有强度的差异明显。     

太原市水资源承载力主要驱动因子识别

基于已有太原市水资源承载力评价结果,结合水量、水质、水域、水流各维度临界超载/超载原因分析和太原市水资源现状,定性分析太原市水资源承载力的驱动因子;采用主成分分析法、层次分析和熵权组合赋权法,定量识别影响太原市水资源承载力的驱动因子;综合定性分析与定量识别驱动因子方法的各自优势,取其交集,将共同影响因子作为太原市水资源承载力的主要驱动因子。结果表明,影响太原市水资源承载力各维度的主要驱动因子分别为：(1)水量维度：降水量、人均水资源占有量、引入水占用水比、地下水开采系数、农田灌溉水有效利用系数、万元工业增加值用水量、污水利用率;(2)水质维度：水功能区水质达标率、劣Ⅴ类水质占比;(3)水域维度：水土流失治理率;(4)水流维度：河流生态补水比例。研究结果可为太原市水资源承载力提升方案的制定提供参考。