高碾压混凝土重力坝分区材料-结构界面特性与变形协调仿真分析

高碾压混凝土重力坝不同功能部位"结构特性"与"材料性能"的差异产生的变形协调问题直接关系到工程结构的安全运行,现阶段变形协调分析多是对结构变形和受力进行分析,对异种材料变形协调机理认识不足,缺乏理论基础研究。本文基于界面力学理论,考虑混凝土坝分区中常见的两种双材料界面形式与理想界面的连续边界条件,基于奇异性特征值的特征方程,提出了以应力奇异性特征值作为异种材料变形协调的评价指标,并通过有限元分析验证了理论计算的正确性与有效性;进而分析了界面结合角度和异种材料组合对单侧自由界面端与埋入界面折点处应力奇异性的影响,通过非均质有限元数值仿真分析了复合试件破坏模式,研究了抗压强度与应力奇异性特征值的关系;最后通过统计实际混凝土坝工程中不同坝段内的双材料界面的材料参数(弹性模量)与结构参数(界面形式与结合角度),计算奇异性特征值,评价了该工程中界面的变形协调特性,为高混凝土坝分区材料-结构设计与材料选取提供新的思路。     

土工袋参数对土质边坡加固效果及特性的试验研究

随着土工袋加固边坡技术应用愈来愈广,土工袋粗放式布置的弊端逐渐凸显,其优化应用研究势在必行。通过室内物理缩尺模型试验,进行不同土工袋尺寸大小及袋子形式的7种边坡加载破坏试验。通过分析边坡坡体破坏形态与破坏压力、墙后土压力的竖向分布及沿水平方向的传递规律和加载过程中土压力变化趋势等,探究土工袋墙体加固宽度(简称袋宽)、尾翼长度(简称筋长)等参数对土质边坡加固效果的影响及其规律。研究结果表明:土工袋有良好的边坡加固效果,土工袋墙体加固宽度越大加固效果越好;在保证经济成本不变的情况下,并不是筋长越长越好。     

电厂热力系统稳态仿真软件开发

基于模块化建模的方法,开发电厂热力系统的稳态仿真软件,介绍建模方法、数据交互与模型解算、主要模块的数学模型,对仿真结果的准确性进行验证。仿真软件的仿真结果准确,与设计计算数据的相对误差范围为1%~-2%。     

直接酯化法合成1,3-丙三醇二丙烯酸酯

以丙三醇和丙烯酸为原料直接酯化合成1,3-丙三醇二丙烯酸酯,并系统地研究了带水剂、阻聚剂、催化剂、醇酸比、反应时间等对酯化反应的影响。研究表明,带水剂与阻聚剂显著地抑制了反应过程中副产物的生成,且在70 mL环己烷为带水剂,1.5 g对甲苯磺酸为催化剂,对甲氧基苯酚与吩噻嗪复配成的复合阻聚剂1.5 g,丙三醇与丙烯酸的物质的量之比为1∶2.4,反应时间为9 h的条件下酯化生成1,3-丙三醇二丙烯酸酯的产率可达88.1%。     

基于项目群的南水北调工程建设数字化管理方法

以南水北调工程为研究对象,建立了适合于南水北调工程建设的项目群划分组合模型,提出了考虑层次维度和时间维度的南水北调工程建设项目群总体结构.基于项目群分解结构,结合南水北调中线某倒虹吸工程,耦合三维数字建模、三维可视化仿真和工程进度,提出了基于横道图的施工进度三维动态可视化分析方法,能够直观地描述工程施工过程中复杂的时空逻辑关系,通过施工面貌与施工进度计划的交互分析,实现其施工过程的数字化管理,为南水北调工程建设的数字化管理提供模型基础和技术支持.     

水利水电工程地质-水工 三维协同设计系统研究

针对实现水利水电工程三维设计中所存在的关键问题,基于三维地质建模、水工建筑物快速建模和计算机协同设计技术等先进技术,采用了面向对象方法,设计并实现了水利水电工程地质-水工三维协同设计系统。该系统由三维地质建模、水工建筑物建模、工程地质分析与设计,以及数据库管理4个模块组成。地质和水工建筑物建模为工程地质分析与设计提供了三维模型,能够进行三维剖切分析、建基面分析、地下建筑物布置分析、边坡开挖分析等多方面的综合分析和不同专业间的协同作业,为水利水电工程三维设计提供了技术支持。     

基于三维地质模型的坝基灌浆工程可视化分析

利用 Struts 和 Hibernate 技术，对灌浆数据进行采集和整理，在灌浆分析系统中将这些灌浆数据转化为三维灌浆孔模型，实现三维地质模型和灌浆数据耦合；在耦合模型的基础上对灌浆效果进行可视化分析：对任意排灌浆孔模型进行三维地质模型剖切，揭示每排灌浆孔模型的不良地质体垂直分布情况；通过改变单位注灰量较大灌浆孔模型的颜色属性，耦合其对应的三维地质模型，从而实现单位注灰量在地质模型中的可视化分析；在灌浆参数基础上自动生成其对应的综合剖面，将地质条件耦合到剖面中，赋予综合剖面图地质信息属性；通过对任意灌浆孔段进行地质信息数字化，明确每个灌浆孔段是否通过不良地质体以及各个不良地质体的高程分布；以施工单元为基准，对单位注灰量和地质信息进行耦合统计分析。通过工程应用实例表明，基于三维地质模型对整个坝基灌浆工程的可视化分析，可以有效指导灌浆工作并能对灌浆效果做到及时、有效的反馈分析，为工程管理人员做出快速的决策提供可靠的依据，从而提高工作效率和工作水平。     

溢洪道开挖边坡三维地质建模与稳定性分析及应用

溢洪道的开挖边坡,与一般的自然边坡不同,属于人工开挖边坡,有着施工区内山高坡陡的特点,其边坡稳定性通常采用极限平衡法进行分析,但由于所建立的三维地质模型不够精确,剖分过程可视化的缺失以及稳定性分析计算界面的不够友好,很难做到直观性和清晰性的统一。运用NURBS技术建立研究区域的三维地质模型,并对 VisualGeo 三维地质软件进行二次开发,实现三维边坡体的自动剖分和数据提取,同时采用改进的三维可视化模拟分析系统VisualSlope进行稳定性计算、参数敏感性分析和支护措施研究。该方法可实现边坡稳定性的可视化分析与直观演示,开辟了基于三维地质模型的边坡稳定性与可视化分析的新途径。     

水工高性能混凝土配合比多目标智能优化设计与分析方法

高性能混凝土（HPC）在水利工程中的多元化应用对其配合比设计提出了更高要求。为实现高效、准确的配合比设计,本文结合人工智能算法和元启发式搜索技术,开发了一种综合考虑多目标需求（力学性能、经济性和环保性）的HPC配合比优化设计新方法。其主要包括：（1）建立了以配合比参数为设计变量,以抗压强度、单方生产成本和碳排放量为优化目标的HPC配合比多目标联合优化数学模型;（2）提出了基于随机森林算法和自适应进化多目标粒子群优化算法（AEPSO）的模型求解方法,其中随机森林算法用于表征原料配合比与抗压强度之间的复杂非线性关系,而AEPSO用于迭代搜索最优Pareto前沿,以期获得不同偏向的最佳配比方案。利用本文方法对某工程用HPC的配合比进行多目标优化设计,并通过与传统方法进行对比验证了该方法的有效性与优越性。     

库区滑坡稳定性二维、三维分析与应用

库区滑坡的地形、滑床及其地下水位面等几何形状复杂,具有典型的三维特征,为了更合理地分析评价其稳定性,在同等条件下选取二维剩余推力法和三维极限平衡法同时进行计算对比分析。以某库区滑坡作为实例,分别运用二维、三维方法反演确定其强度参数,计算各典型库水位下的滑坡稳定系数,并对滑坡稳定系数在水库水位变化(包括上升和下降变化)的情况下进行了敏感性对比分析。结果表明,三维方法的计算分析结果更为客观、合理;而且综合二维、三维计算结果进行分析,可得到符合实际的结论,为分析评价库区滑坡稳定性提供了一条好的途径。