表孔闸墩颈部钢筋混凝土非线性有限元分析

针对闸门承担大推力会使闸墩颈部产生明显的应力集中问题,采用单弹簧联结单元模拟钢筋混凝土的粘结滑移作用,同时引入混凝土四参数损伤模型模拟混凝土的非线性特性,对运行期短暂工况下某重力坝#5表孔闸墩颈部进行钢筋混凝土三维非线性有限元计算,分析了钢筋的作用效果。结果表明,钢筋可在一定程度上减轻损伤程度并限制损伤范围,使局部混凝土的受力状态得到改善;闸墩颈部的钢筋总体应力水平不高,裂缝开展宽度较小。最后调整配筋方案,计算结果说明在满足构造要求的前提下,适当减小配筋量是可行的。     

小湾水电站底孔弧形闸门支铰应力分析

将闸门和支臂及支铰作为整体考虑，在铰轴与活动铰链和固定铰座连接处采用薄层接触单元模拟其间只传递法向压力的特性，分析了正常工作荷载作用下支铰各部件的应力分布。计算成果表明，正常工作荷载作用下，小湾水电站底孔弧形闸门支铰各部件的应力分布合理,满足强度要求。     

基于有限元法的散度自由隐式浸入边界求解

该文针对现有的浸入边界算法不满足连续性条件的问题,提出了散度自由的隐式浸入边界求解方法。将控制方程沿特征线展开进行时间离散,使用有限元法进行空间离散。通过直接力法求解附加体积力时,采用隐式方法,考虑了控制方程中附加体积力与压力的耦合关系。将附加体积力按是否与压力耦合分为两部分,分别求解。在分步法的求解过程中,速度校正在附加体积力和压力的迭代计算内完成,从而使计算结果同时满足无滑边界条件与连续性条件。以圆柱绕流为基准算例,验证了算法的可行性与准确性。同时验算了方柱匀速运动算例,对比了显、隐式求解方法的计算结果。     

库区滑坡涌浪数值模拟方法研究进展

对近年来库区滑坡涌浪涉及的边坡失稳、滑动、涌浪产生和传播这4个阶段研究中采用的数值模拟方法的研究进展和发展趋势进行了综述,重点归纳总结了边坡滑动过程以及涌浪产生过程的数值模拟方法的研究成果,指出滑坡涌浪从库区边坡失稳到涌浪传播是一个完整连续的过程,今后需要在目前各个阶段独立研究的基础上融合固体力学和流体力学两类学科中的相关研究方法,建立库区滑坡涌浪全程数值模拟方法,实现滑坡涌浪的全过程模拟。     

小湾水电站事故链轮门轮轨接触分析

采用有限元混合法对5 000 kN级的小湾水电站事故链轮门轮轨接触问题进行了分析。首先给出三维有初始间隙摩擦接触问题的力学模型,推导出相应的有限元方程,然后给出迭代求解步骤。计算结果表明,虽然表面接触点的最大压应力大大超出容许压应力,但由于接触区域附近处于三向受压状态,最大剪应力发生在表面接触点以下3.4 mm,不会引起表面的屈服破坏,辊轮的承载能力可以进一步提高,有一定的强度富裕空间。     

白鹤滩拱坝施工期地震反应分析

拱坝在施工期具有"上梁下拱"的结构特点,遭遇地震情况时上部悬臂梁坝段会对坝体产生较大影响。白鹤滩施工期拱坝的悬臂梁高达80m,因此不能忽视其施工期的抗震研究。综合考虑无限地基辐射阻尼效应、横缝接触非线性等因素的影响,对施工期和运行期工况的动力响应进行计算,比较分析运行期完整拱坝结构与施工期拱坝的不同规律。结果表明,施工期坝体上部位移变化幅度增大,在封拱高程处出现应力集中现象,顶拱处整体的顺河向加速度水平提高,悬臂梁使得横缝的开度更加剧烈。     

库底淤沙对混凝土重力坝地震响应的影响

将库底淤沙层模拟为液固两相孔隙介质,用以固相位移和液相压力为基本未知量的u-p格式的Biot方程进行分析,建立了坝体-地基-库水-淤沙系统的动力反应分析模型.用该模型分析了地震荷载作用下库底淤沙层对重力坝动力特性的影响,结果表明淤沙层厚度增加会使坝面动水压力减小,使坝体加速度响应略有增大.     

大型灯泡贯流泵站全流道非定常湍流数值模拟

针对大型灯泡贯流泵为泵站振动的主要水力激振源,为分析研究流激振动产生的机理,应用不可压缩的连续方程、Reynolds平均的N-S方程和RNG κ-ε双方程湍流模型,模拟了大型灯泡贯流泵全流道三维非定常湍流流动,并采用滑移网格技术模拟机组内部的动静干扰,获得了流道内的流速与压力分布规律,通过对监测点的压力脉动时程作傅里叶变换获得流道内压力脉动的频谱特性,为泵站结构振动问题研究提供依据.     

有横缝高拱坝非线性地震响应动接触模型

本文针对有横缝高拱坝的非线性动摩擦接触问题，提出一种新的动接触算法——有限元混合法。该方法根据接触问题局部非线性的特点，将作用在接触体上的力系分解为外力和接触界面上的接触力，以接触体的位移为基本未知量，而以接触区域局部坐标系下的结点接触力为迭代变量，将非线性接触迭代收缩在可能接触面上进行，把复杂的摩擦接触非线性反映在接触力的变化上，使得迭代计算变得简单易行，并且当考虑坝体中有多条横缝的情况，可以保持关于接触力的柔度矩阵的带状性和稀疏性，大大提高了计算效率。文中首先给出了有横缝高拱坝的非线性动摩擦接触问题的力学模型，推导得出了相应的有限元柔度方程，然后详细给出了迭代求解的步骤。最后，用本文方法对地震作用下某高拱坝横缝的张开与闭合过程进行了算例分析。     

考虑库水可压缩性的高拱坝动力特性分析

结合实际工程给出了考虑库水可压缩性时高拱坝动力特性的数值求解方案.计算结果表明,库水的可压缩性对坝体的自振频率、振型参与系数和振型等动力特性均有较大的影响.考虑库水可压缩性之后,计算坝体动力特性时计算量略有增大,建议采用可压缩库水模型求解高拱坝的动力特性.