基于P-D-ε特性的重力坝主余震损伤累积分析

发生强震时主震会给重力坝带来损伤破坏,伴随主震发生的多次余震也会给重力坝带来额外的累积损伤破坏,目前关于重力坝在地震作用下的损伤研究大多都只考虑了主震及一次余震。因此,为了更加全面地分析评估多次余震对重力坝结构的累积损伤破坏,基于混凝土塑性损伤模型,结合水工混凝土P-D-ε曲线求解重力坝在多次主余震序列作用下的损伤,并考虑坝体位于水下部位出现裂缝后产生的水力劈裂现象,研究主震受损混凝土重力坝在强余震作用下的非线性动态响应。加载余震直至结构发生贯穿性裂缝破坏,并再次对破坏后的坝体结构重新建模,进一步分析后续的滑移、倾覆失稳情况。结果表明：强主震作用下坝体仅受到轻微至中等破坏,基本满足设计可修复的设计原则;多次余震对重力坝坝体的塑性损伤效益累积作用明显,坝体损伤区主要集中在坝踵、建基面和上游折坡点附近;随着余震次数的累计增加,塑性应变均有不同幅度的提高,最终由于累计损伤产生了贯穿性裂缝;水力劈裂对于重力坝塑性损伤累积、滑移和倾覆失稳等影响显著。     

基于BIM的长距离引调水工程三维参数化智能设计研究及应用

为了摆脱以往三维设计中效率低下的重复性工作,提高长距离引调水工程三维设计的水平和效率,从建筑物建模之初就融入参数化设计理念。首先建立引调水工程典型建筑物BIM模型,再基于组件对象技术(COM)与Inventor API(应用程序接口)技术,采用C#编程语言开发出一套基于C/S框架的三维参数化智能设计平台。通过研究引调水工程的BIM标准化关键技术,建立存储各类模型及其信息的数据库,并对Navisworks可视化仿真软件进行二次开发,融合基于云平台的协同设计技术,实现工程图纸的高效快速生成、施工进度仿真以及协同办公等功能。该系统已经应用于某长距离引调水工程中且效果显著,应用前景广泛。     

钢闸门卡阻故障数值模拟研究

采用两种方法分别模拟了钢闸门的两种卡阻故障,一种是施加约束的方法模拟面板与侧轨间的卡阻;另一种是在接触面设立三维非线性薄层单元的方法模拟弧形闸门铰轴的卡阻。引用某水电站弧形闸门作为算例,对这两种卡阻故障进行了数值模拟,将得到的应力结果与钢闸门在正常运行情况下的应力状态做了对比分析:其中第一种模拟方法着重分析了面板的应力,结果表明卡阻处面板有应力集中,但影响范围不大,约占面板宽度的4%;而第二种模拟方法则着重分析了支臂的应力,结果显示支臂应力的最大值增大一倍,但并未出现应力集中的情况。     

基于局部稳定场系数法的含水率变化诱发滑坡稳定性分析

为准确评价由降雨及泄洪雾化导致的岩土体含水率上升所诱发的滑坡的稳定性,引入局部稳定场系数法,并对其相关的基础理论及求解过程进行了说明。最后基于此法对具体实例开展了稳定性分析,并与基于滑动面假定的刚体极限平衡法所得结果进行了比较。结论如下:对同一滑坡开展稳定性分析,采用局部稳定场系数法所求结果与现场调查及传统的刚体极限平衡法所得结果吻合;结合Geostudio-Seep/W-Sigma/W、Excel VBA、Surfer等程序可实现局部稳定场系数法,该法无需指定滑动面,且充分考虑斜坡体应力环境,适于评价由降雨及泄洪雾化引起的斜坡失稳问题。     

地质灾害危险性评价模型的比较分析与应用

地质灾害危险性评价过程中模型的选取是评价的关键。为了研究评价模型的适用性,分析比较了常用模型的优缺点。以黄登水电站库区为例,根据适用条件选取了信息量模型和逻辑回归模型进行分析应用。通过ROC曲线的比较,两种模型都能很好的评价黄登水电站库区的灾害危险性,但是逻辑回归模型能够剔除对地质灾害贡献小的因子,从而使得评价结果更为精确。分析表明,合适的模型能够快速、有效地对地质灾害做出危险性评价,从而为地质灾害防治提供科学依据。     

滑坡涌浪作用下某电站事故闸门动力响应分析

滑坡涌浪可能造成闸门大变形和失稳,研究某电站进水口事故闸门在滑坡涌浪动水压力作用下的动力响应问题对电站安全生产具有重要意义。采用自编程序模拟了不同工况下库区滑坡涌浪过程,将滑坡涌浪数值动水压力转化为施加在平板钢闸门有限元模型上的节点荷载,利用动力时程方法得到了闸门在滑坡涌浪作用下的动力响应,依据规范对闸门的动力响应做出评价。结果表明：闸门在正常蓄水位下受滑坡涌浪动水压力作用位移和应力响应值最大,在死水位下受滑坡涌浪动水压力作用闸门的动力响应影响更为明显;闸门在正常蓄水位下受滑坡涌浪动水压力作用的位移响应最大值为9.27 mm,Mises应力最大值为192.06 MPa;各个构件动应力水平较低,满足规范要求,在滑坡涌浪动水压力作用下可安全运行。     

基于SWAT模型的枣阳市滚河流域非点源污染模拟与控制研究

枣阳市滚河流域畜禽养殖污粪和生活污水散乱排放,非点源污染严重,琚湾控制断面水质严重超标。基于实测水文水质数据,通过污染源计算和水质现状评价确定了流域水环境问题,以SWAT模型为基础,构建了枣阳滚河流域非点源污染模型,并对其进行参数率定与模型验证,模拟了2013-2015年流域COD和NH3—N负荷以及琚湾断面的水质变化情况。结果表明:2015年枣阳市COD和NH3—N负荷分别为49842. 92和6681. 08 t,研究区以非点源污染负荷为主,其中,畜禽养殖污染所占比例最大,COD和NH3—N对流域总负荷的贡献率为45. 62%和35. 68%,城镇和农村生活污水其次,种植业污染负荷较低。为此,提出了以非点源污染控制为主的流域水体污染物排放总量控制措施和负荷削减方案,并对各削减方案实施效果进行了模拟。     

事故树分析方法在水利水电工程建设生态风险评价中的应用研究

水利水电工程建设将会对河流生态系统产生一定影响,从而改变其系统内部的稳定性。为定性和定量研究水利水电工程建设生态风险,本文引入了事故树分析方法,利用该研究方法,构建了水利水电工程建设生态风险事故树,揭示了生态系统内部各关联因子之间的关系,从而对生态系统发生破坏的风险进行评价。     

东非某大型水电工程地下洞室群稳定性研究

以东非某大型水电站为研究对象,建立地下洞室群的三维数值模型,基于Hoek-Brown破坏准则确定岩体力学参数,采用等效方法模拟系统支护效果,模拟洞室群七层开挖及支护的全过程,分析、对比围岩的变形、二次应力及塑性区等力学响应和整体稳定性。计算表明,Hoek-Brown准则是实用及可靠的;开挖后洞室变形、应力松弛、塑性区深度等均不显著,洞室整体稳定性良好,局部交叉部位需加强支护;采取系统支护后,上述力学响应均明显减弱,表明了支护的有效性;分析结果为后续的设计及施工提供重要依据。     

基于三维有限元的高水头大管径月牙肋岔管结构设计

随着国内水电大力开发,高水头大管径钢岔管使用日趋增多,而钢岔管为典型的空间结构,构造及应力状态较为复杂,且容易出现应力集中,对钢材强度等级要求较高。本文结合大盈江水电站(四级)岔管设计,应用有限元法对岔管进行结构计算分析,验证岔管选材及设计的合理性。通过有限元计算成果与水压试验成果进行对比分析,验证了采用有限元计算分析的准确性。