考虑施工期至运行期全过程温度荷载作用的高碾压混凝土拱坝结构分缝研究

在碾压混凝土拱坝设计中，选择合理的分缝方案是改善坝体应力分布、保证大坝安全的关键技术问题。本文对万家口子碾压混凝土拱坝，根据碾压混凝土坝的实际成层浇筑过程和施工期的温度作用，通过三维有限元数值仿真计算，对设置8缝、10缝和不设缝情况下的坝体应力和位移分布规律进行分析和比较，并探讨了诱导缝的作用以及设置诱导缝的利弊。最后，确定了8缝方案为最优方案。计算结果表明，对坝体设置诱导缝可以有效的释放坝体应力。但坝体分缝条数不宜过多。     

基于无网格NS-PIM与有限元法的边坡应变能及位移上下限解研究

为尽可能精确求解边坡应变能及位移的上下限解的问题,结合无网格NS-PIM方法与有限元法,求解出了离散精度不同的边坡模型的应变能及位移,快速确定了精确解的分布范围,并依据工程精度要求,进一步细化模型以使计算结果逼近精确解。实例计算表明,NS-PIM方法、有限元方法可分别得到应变能和总体位移的上、下限解,为位移监测分析和边坡稳定性评价提供了良好思路。     

降低含氟废水中氟含量的研究

以含氟聚合物凝聚过程产生的含氟废水为试验对象,采取化学沉淀和混凝沉淀的处理方法,确定并验证了含氟废水的最佳处理条件。氢氧化钙调节废水pH为9~11后,添加聚合氯化铝400~600 mg/L,含氟废水的氟离子浓度大幅降低,可进入企业污水管线,氟离子浓度甚至可降低至10 mg/L及以下,达到上海市污水排放标准。     

软基上厂房大体积混凝土施工期温度应力仿真

采用有限元法对某软基上厂房混凝土浇筑过程进行仿真计算,分析了基本温控方案混凝土施工期温度及徐变温度应力的详细分布规律.根据仿真分析结果,提出了合理的温控措施并进行复核.然后以此工程为例,通过对地基变模的敏感性计算,研究了地基软硬程度对混凝土温度应力的影响,并给出了软基上大体积混凝土应力分布的一些特殊规律;建议对软基上的厂房大体积混凝土温控问题,应重点关注混凝土浇筑块中心部分的内部最高温度控制,并加强表面保温,特别是蜗壳及尾水管等结构突变及边界条件突变部分的保温.     

基于水化度的泵送混凝土温升模型及参数反演

针对泵送大体积混凝土绝热温升高、早期水化速率快的特点,结合绝热温升试验,构建了基于水化度的水化温升速率模型(简称水化度模型),采用人工蜂群算法对水化度模型、双曲线模型、单指数模型和双指数模型参数进行反演对比分析,将水化度模型应用于5组绝热温升试验结果拟合中,使用4种温升模型对上海某泵闸工程混凝土试块温度场进行了反馈仿真分析。结果表明,水化度模型仿真结果与试验结果吻合较好;水化度模型能反映不同阶段的水化热变化特性,其参数采用分阶段拟合,稳定性好,避免了一般模型参数过多时出现的过拟合问题,能为泵送混凝土结构施工期智能温控提供较准确的温度场数值模拟结果。     

可生物降解聚丁二酸丁二醇酯的合成及表征

以煤基路线获得的1,4-丁二醇(BDO)和丁二酸二甲酯(DMS)为原料,以钛酸异丙酯为催化剂,在催化剂用量为0.4%～0.6%(BDO摩尔比)、醇酯摩尔比为1.4～1.6、酯交换温度为140℃,缩聚温度为230℃等条件下,合成了高分子量的聚丁二酸丁二醇酯(PBS),并用FTIR(傅立叶转换红外线光谱)和1HNMR(1H核磁共振波谱)对其进行了表征。差示扫描量热分析(DSC)和热失重(TG)分析表明,PBS聚酯熔点为115℃,其1%失重温度(T1%)为250℃,具有良好的热稳定性。     

陆水水利枢纽溢流坝段闸墩裂缝成因分析及加固措施

采用三维有限元法对陆水蒲圻宽缝重力坝闸墩尾墩纵缝下端出现的裂缝进行了分析计算。利用混凝土单元的开裂特性来模拟闸墩的开裂,结果表明裂缝是由温度荷载、水荷载及坝体本身自重的共同作用造成的,在现有荷载状况下,闸墩裂缝有进一步发展的趋势。因此提出了粘贴钢板的加固处理措施,结果表明能有效控制混凝土的进一步开裂;同时对钢板的布置进行了优化分析,得出加固处理优化方案。     

基于无单元伽辽金法的水工结构温度应力及温度裂纹扩展计算

水工混凝土结构的温度应力及裂纹扩展计算是一大难点。用节点来离散域的无单元伽辽金法由于不需要网格,特别适合模拟裂纹扩展问题。本文主要研究应用无单元法来计算温度应力以及温度裂纹扩展,提出了基于衍射法的折线不连续面模拟方法,并介绍了计算裂纹应力强度因子的围线积分法等,编制了温度裂纹及其扩展计算的VC++程序。通过典型气温骤降温度应力、单边直裂纹和斜裂纹实例对程序进行了验证,算例结果表明其具有较好的精度和可靠性。然后以底部约束混凝土块为例介绍了裂纹扩展的模拟过程及结果。最后对无单元法计算裂纹扩展的一些问题和难题进行了总结。     

应用无单元伽辽金法计算大坝稳定温度场

基于无单元伽辽金法基本理论,推导了稳态热传导问题的基本积分方程,并介绍了其离散形式中,包含刚度矩阵在内的各个系数矩阵和荷载向量的主要形成过程.采用VC++语言编制了二维无单元法计算稳态热传导问题的计算程序并通过典型算例验证了程序的正确性.应用该法分别计算了典型重力坝和拱坝的稳定温度场,并与有限元法计算结果对比,结果表明无单元法具有较好的精度.该法的计算理论和编程思路对采用无单元法研究温度场具有重要指导作用.     

混凝土坝洪水漫顶生命风险评价

对混凝土大坝洪水漫顶的生命风险评价方法进行研究,以改进传统的评价方法。提出基于Copula函数和三点式变倍比放大法来随机生成年最大入库洪水过程线概率序列的峰量双变量分析方法,同时进行生命风险的评估;并对溃坝生命风险评价标准进行研究,以得出更符合我国大坝现状的生命风险评估标准。以贵州某水电站为例,对其加固后的洪水漫顶生命损失进行评估,依据风险标准进行生命损失风险评价,结果显示加固后该水电站拱坝洪水漫顶对下游村镇造成生命损失的风险较小,属于社会可接受范围。混凝土坝洪水漫顶生命风险评价的方法考虑了洪水特征量间的相互关系,所得洪水发生概率更加贴合实际。