水工沥青混凝土动态抗压尺寸效应试验研究

为研究动态荷载作用下水工沥青混凝土力学性能的尺寸效应规律,在5℃的环境温度及10^-5/s～10^-2/s的应变率条件下,对直径为100 mm、高径比分别为0.5、1.0、1.5和2.0的水工沥青混凝土试样开展了单轴动态抗压试验研究,分析了应变率效应与尺寸效应对沥青混凝土动态抗压强度、弹性模量及破坏模式的影响。结果表明：应变率越大或试样高径比越小,试样破坏越显著;随着高径比的增加,抗压强度减小,而弹性模量增大;随着应变率的增加,抗压强度与弹性模量的动态增强因子呈非线性增长趋势。基于试验研究,综合考虑应变率效应与尺寸效应的协同作用,引入应变率影响因子建立了水工沥青混凝土动态抗压尺寸效应计算模型,并验证了模型的合理性。     

近断层P波斜入射下沥青混凝土心墙坝响应分析

近断层地震动的断层距一般在20 km以内,此范围内的地震波由于在不同岩层介质中的反射和透射次数远小于远断层地震动,到达地表时一般不满足垂直入射假定。关于沥青混凝土心墙坝抗震研究目前少有考虑近断层地震动斜输入的影响。选择合适的近断层脉冲型地震动记录,推导了P波斜入射时二维地基侧面和底面边界完整波场分解、叠加方案下的等效节点力公式,通过近断层P波波动斜输入模拟沥青混凝土心墙坝遭受近场地震波作用过程,分析了近断层P波脉冲特性和输入角度对沥青混凝土心墙加速度、应力、曲率和坝体永久变形的影响规律。结果表明,地震波斜入射下心墙和坝体响应与垂直入射相比存在明显差异,近断层地震动脉冲特性亦对各响应影响显著。     

三维流体固体动力耦合模型研究

流体固体动力耦合是众多工程领域的重要问题。由于流体与固体动力特性的巨大差异,二者的耦合研究异常困难,尤其是三维领域的研究更加复杂。本文分析了三维流体、固体接触界面上的运动状态,提出并采用流体固体接触界面的无限点对模式,模拟流体固体的动力相互作用。并利用广义变分原理结合Lagrangian乘子法,引入流体固体接触面约束条件,建立了三维不可压缩流体与固体动力耦合统一分析的理论模型,继而推导了耦合后的动力有限元求解方程,首次将流体与固体动力耦合内力作为未知量求解,使耦合后的流体与固体域的瞬态动力响应从同一方程中解出。经典算例较高的计算精度表明了这种耦合模型的正确性。液体储存箱的地震反应结果表明,固体变形的动力效应是显著的,应引起工程设计的注意。     

SV波斜入射不同自由场构建方法下水电站地面厂房地震响应研究

针对目前近断层地震动少有考虑斜入射以及存在不同自由场构建方法的问题,研究了不同自由场构建方法的精度及其对水电站地面厂房地震响应的影响.将总波场分解为内行场和外行场,基于波场叠加原理分析了地基各边界面上的3种自由场,推导了与各边界面自由场对应的等效节点荷载计算公式,并结合边界条件实现了平面SV波斜入射输入.分析了3种斜入...     

基于SLP的施工场地布置规划

施工场地布置是项目施工组织设计的重要内容,也是项目施工的前提和基础。传统施工场地布置就是凭经验布置,存在诸多不合理的现象。本文采用系统布置方法(SLP)对施工场地进行布置规划,基于对场地布置中各功能分区的相关性研究,提出了可行的场地布置规划方案。最后采用加权因素法对各个方案进行评价,选出最佳方案。研究结果表明,SLP法的采用为解决施工场地布置优化问题提供了一种有效的途径,在降低成本的基础上也减少了设备的二次搬运,可为相关工程应用提供借鉴。     

铅芯橡胶减震技术在渡槽中的应用研究

本文探讨了铅芯橡胶支座用于渡槽减震的有效性，对一实例通过非线性时程分析法研究了在不同地震波激励下的地震作用效应，表明采用铅芯橡胶支座较普通的叠层橡胶支座具有更多优点，可实现对地震响应多目标控制。     

FRP复合材料横担体系空间受力性能足尺试验研究

为研究FRP复合材料横担在三向荷载作用下的空间受力性能,结合某输电线路FRP复合材料塔架,对FRP复合材料横担进行了三向荷载作用下的足尺试验,观察了试验过程及现象,分析了FRP复合材料横担体系的荷载-位移关系曲线,并对横担梁和拉索中钢套管和FRP复合材料的应变变化规律进行了研究。结果表明:钢套管与FRP复合材料具有良好的粘结性,FRP复合材料之间出现轻微撕裂但并未发生破坏;横担梁中部截面外鼓变形,拉索侧向变形很明显。横担梁的荷载-位移关系基本成线性变化,FRP复合材料横担体系的荷载富余度系数约为4.0,表现出较好的受力性能。横担梁及拉索的钢套管应变均小于FRP复合材料的应变,FRP复合材料同一截面应变分布较为均匀。拉索较横担梁更容易发生破坏,设计时应对拉索进行一定的加强处理。研究结论将为FRP复合材料横担的推广应用提供技术参考。     

Q690D高强钢螺栓连接疲劳性能试验研究

为探究Q690D高强度钢材螺栓连接的疲劳性能,对Q690D高强钢母材、有孔板和螺栓连接三组试件进行疲劳试验,拟合了S-N设计曲线,并与现行规范进行比较,对其疲劳特性及疲劳寿命给予评价。试验结果表明：Q690D高强钢母材、有孔板、螺栓连接疲劳极限比GB50017理论计算值分别提高了170%、76.02%、47.76%,比AISC360理论计算值分别提高了200%、131.77%、70.49%,说明Q690D高强钢螺栓连接具有较高的抗疲劳能力。讨论了应力集中与螺栓预紧力对试件疲劳强度的影响,应力集中系数越大,疲劳强度越小,螺栓预紧力能缓和应力集中程度,可间接提高疲劳寿命。基于零塑性累积应变率假设得到了疲劳损伤公式,应力集中在一定程度上可以反应损伤发展,损伤曲线可以解释疲劳破坏机理。     

土石坝渗流安全监控的集成学习融合模型

土石坝渗流监控模型是定量分析土石坝渗流安全的重要方法。传统土石坝渗流监控模型常独立采用统计模型或机器学习智能算法模型,未有效融合两者的优点。本文在集成学习的框架下,创新地将统计模型和多种并行的智能算法预测模型进行融合,利用统计模型的可解释性和智能算法的高拟合性进而提升集成模型预测精度。首先针对土石坝渗流统计模型,在经典土石坝渗流统计模型基础上充分考虑渗流影响因子的滞后效应,改进水位分量和降雨分量影响因子表达式。然后,基于贝叶斯差分自适应Metropolis(differential evolution adaptive Metropolis,DREAMZS)集成理论,将机器学习中多个先进智能算法和改进的统计模型进行集成,并获得各模型的最优权重系数。实例分析表明,集成学习融合模型相较于单一统计模型或智能算法模型预测精度有明显的提升,有效融合了统计模型和多种智能模型的预测优势,为土石坝渗流监控模型的建立提供了一种新的建模方法。     

考虑电磁刚度的水电机组转子轴承系统弯扭耦合振动研究

从水轮发电机转子的气隙磁场能表达式出发,推导发电机转子的弯曲及扭转电磁刚度表达式。建立了考虑弯曲和扭转电磁刚度的水电机组转子轴承系统的弯扭耦合振动模型。研究了弯曲和扭转电磁刚度在不同导轴承刚度支承情况下对转子轴承系统弯扭耦合振动的参与耦合作用,探讨了导轴承刚度和集中阻尼对系统弯扭耦合振动特性的影响。结果表明,两种电磁刚度对弯振及扭振幅值的影响存在相互激发放大作用,轴承刚度及集中阻尼虽然对弯振及扭振的影响规律略有不同,但均是不可忽视的因素。