铁板沙疏浚平板铲的补水减阻探究

疏浚工程作为维护航道,保证通航的重要手段,已经成为水利行业的研究焦点。该课题针对实际疏浚工程中泥沙不易铲动的特点人手,以试验为基础,旨在提高平板铲的使用效率,使其工作能够更节能、更省力,以此提高挖泥效率。并扩大其运用领域对已有的挖泥船耙吸装置进行改造创新,通过理论计算与试验相结合来确定引水系统的最佳补水位置及角度等具体方案。     

真空联合注气降水机理的数值分析

真空降水方法广泛应用于软弱地基处理工程,积累经验丰富,但软弱地基往往渗透性较低,其降水效率难以满足工程施工的工期需求.为提高降水效率,在真空降水的同时,可对真空抽气位置以下的土体进行注气,在压力气体驱动下实现快速降水.通过对不同注气压力工况的渗流计算分析,结果表明,注气可显著提高真空降水效果;压力气体作用下.降水区域的渗流水力梯度大幅增加,且真空抽气附近的非饱和土范围明显缩减,利于周围水体快速转移.     

软弱岩体对西龙池上库1#副坝应力变形的影响分析

西龙池抽水蓄能电站上库1#副坝为沥青混凝土面板堆石坝,坝址地质地形复杂,有软弱岩层出露。本文采用E-B模型和Bursers粘弹性模型分别模拟堆石材料和沥青混凝土材料的应力应变关系,对该坝进行二维及三维应力变形有限元分析,计算结果较合理地揭示该坝在施工和蓄水过程中的受力和变形性状。本文对改善面板变形的两种软弱岩体开挖处理措施的效果作出了数值模拟和合理评价,为设计提供了参考。     

刀齿切削角对绞刀生产效能影响的数值分析

为分析刀齿切削角对绞刀生产效能的影响,基于颗粒离散元PFC2D软件,对不同刀齿切削角下刀齿体切削过程进行建模与数值分析,获得了刀齿-土体相互作用过程中的土颗粒速度场、位移场特征及切削土体的破坏形态,并全程记录了刀齿功率的动态演化过程。结果表明,刀齿切削角度越大,其所需功率越大,切削角度从30°增大至45°、60°时,其最大功率分别增加约2.2、3.3倍;刀齿切削角度越大,土体破碎越好,越易于泵吸带离,而切削角度较小时切削下的土体呈长条块状,难于卷入进入绞刀中心。     

模袋浮板对管道冲刷的防护效果分析

为验证将新型冲刷防护装置“模袋浮板”运用于管道冲刷的防护效果,建立了主流-渗流耦合模型,模拟单向流作用下管道附近的主流场和渗流场,验证了模袋浮板装置的有效性,研究了模袋浮板装置各设计参数对防护效果的影响。模拟结果显示,安装在管道上游的模袋浮板能显著降低管道附近的水流流速,降低土体中的渗流水头梯度,使管道受到有效保护。土体中的渗流水头梯度随浮板倾角的增大而减小,随悬空高度比的增大而增大,随浮板高度的增大而减小。渗流水头梯度与模袋浮板的有效高度呈非线性负相关关系,当有效高度超过临界值时,管道下方出现与主流方向相反的渗流。     

斜坡单桶吸力式基础负压贯入与倾斜机制试验

针对吸力式基础(吸力桶)负压沉贯中的桶体倾斜,自行研制了专门的试验平台,并开展了一系列物理模型试验,模拟了水平与倾斜的地基初始状态下单个吸力桶贯入过程,探究了在地基倾斜状态下桶体贯入发生倾斜时的贯入机制。试验结果表明,吸力桶贯入深度演变曲线与贯入负压有关,其表示为三个规律性阶段:线性增加阶段、缓慢收敛阶段以及极限阶段。倾斜状态下贯入部位附近孔隙水压力的变化可反映基础的倾斜状态和倾斜程度。同时,负压的增大对桶基础倾斜有一定抑制作用。     

开孔护圈对海上风力机单桩基础的冲刷防护试验

基于圆形护圈调整桩基局部流场，护圈开孔进一步交换上下两侧水体，降低结构振动并减少桩基冲刷深度，从而维持风力机的正常运行。为验证开孔护圈的防护效果，开展不同开孔型式护圈防护下的单桩基础冲刷物理模型试验。通过设计9种不同型式的开孔护圈，探究护圈开孔形态、开孔数量和开孔位置对防护性能的影响。结果表明：护圈改变桩基边缘冲刷形态，护圈开孔可提高桩基前期冲刷速率；相比传统护圈，内侧开孔护圈和外侧开孔护圈防护效果较差，而中间开孔护圈可进一步减小单桩基础周围冲刷深度，并控制冲刷深度不均匀性，提升护圈防护效果。