重力坝坝体—库水相互作用的振动台试验研究

结合某重力坝工程,进行了坝体—库水动力相互作用的振动台动力模型试验,研究库水对大坝自振频率及坝面动水压力的影响,同时辅以数值计算,将目前工程上应用广泛的韦斯特伽德库水附加质量模型以及库水有限元模型的计算结果与模型试验成果进行比较。结果表明,库水有限元附加质量模型能更好模拟库水对坝体动力特性和地震动力反应的影响,而韦斯特伽德库水附加质量模型夸大了库水的动力影响,建议在适当折减的基础上采用。     

斜拉桥单塔结构在波浪作用下的数值模拟与试验研究

为了更准确的得到斜拉桥单塔结构的群桩承台基础上的波浪力,采用CFD方法,依据Stokes二阶波理论在FLUENT中运用边界造波法进行造波,数值模拟波浪作用下斜拉桥单塔结构的桩和承台上的一些点的动水压力,将这些动水压力与试验测得的动水压力进行对比,验证了CFD方法在模拟群桩承台结构波浪力方面的有效性。用有限元软件ANSYS建立斜拉桥单塔结构有限元模型,分别对结构的加速度、位移、应力结果进行分析。将数值模拟的加速度与试验加速度对比分析,验证了将点的动压转化为波浪集中力及施加到有限元模型上的方法是合理的。对位移和应力分析可知,斜拉桥单塔结构在波浪作用下是安全稳定的,与试验观测到的现象相一致。     

重力坝坝体库水气幕相互作用的振动台试验

结合某碾压混凝土重力坝工程,模拟了坝体库水气幕的动力相互作用,振动台模型试验中测试了大坝自振频率、坝面动水压力、坝面加速度和上、下游坝面动应力响应、坝顶位移等,研究了气幕对坝面动水压力、加速度、位移等的影响,并将库水有限元模型的计算结果与模型试验成果进行比较。结果表明,气幕对坝面动水压力及其动力特性均有影响,坝前气幕的良好压缩性能对地震效应有很大的缓冲作用,能降低动水压力和坝体的动应力,改善和提高坝体的抗震性能。     

模拟拱坝坝体－库水相互作用的振动台动力模型试验研究

采用仿真混凝土材料在振动台上进行逐级加载的拱坝坝体－库水相互作用的动力模型试验研 究,分析拱坝从弹性阶段到破坏阶段的动力响应和损伤情况。在不同的地震波激励下,测得拱坝沿不同 高程拱圈和拱冠梁的坝面动水压力分布,拱冠梁处动水压力最大值在坝底至距坝底1／3坝高之间,认为 拱坝动水压力分布与坝体体型、山体形状、地震动强度、地震干扰频率和地震激励方向等因素有关。在 人工波顺河向激励下,通过坝体基频、加速度响应分析确定坝体在0．377ｇ时出现损伤,0．471ｇ时在坝 体两侧靠近坝肩和距右岸1／4拱圈处率先出现贯穿裂缝,确定了坝体抗震薄弱部位,对研究坝体的抗震 安全有重要意义。     

水库高土石坝地震动力反应特性试验研究

高地震烈度区建设高坝通常采用心墙堆石坝和面板堆石坝,大型土石坝振动台模型试验可以为土石坝的结构-动力特性的研究提供一定的数据参考。基于大型振动台模型对某高土石坝的地震动力特性进行研究分析,其结果表明：所构建的三种不同高土石坝模型的抗震性能都较为良好;水库蓄水与否影响坝体动力特性,且水库蓄水量对坝体动力特性参数的影响规律有所不同;面板堆石坝防护效果更为明显,有效抑制了上坝坡的破坏。     

高土石坝地震动力反应特性大型振动台模型试验研究

心墙堆石坝和面板堆石坝是目前高地震烈度区高坝建设中普遍采用的两种高土石坝坝型,它们的动力反应特性和抗震性能是水电工程界普遍关注的问题。本文基于双江口高心墙堆石坝、两河口高心墙堆石坝和猴子岩高面板堆石坝等3个实际工程的大坝大型地震模拟振动台模型试验,对比、分析试验结果,研究高土石坝地震动力反应特性,重点考察了两种坝型(心墙坝和面板坝)地震动力反应特性的异同点。研究表明:高面板堆石坝和高心墙堆石坝均有良好的抗震性能;水库蓄水对两种坝型结构动力特性参数变化的影响规律有所差异;面板对堆石坝上游坝坡的保护作用明显,有效抑制了上坝坡的加速度反应;面板堆石坝虽然抗震性能优良,但对面板相关的设计和施工水平依赖性很强。     

碾压混凝土重力坝动力模型破坏试验研究

采用仿真混凝土材料研究碾压混凝土重力坝不同坝段模型在地震荷载作用下的破坏特征.通过施加不同的地震波,研究各种坝段的动力特性,并在此基础上进行了大坝的超载破坏试验,分析研究了重力坝各坝段的极限承载力和变形破坏机理,对比评价各坝段的抗震性能.试验结果表明,各坝段均首先在坝头部位发生开裂损伤,随着输入地震动加速度的逐级增加,不同坝段出现破坏的部位和破坏程度有所变化.试验结果为工程设计和全面定量评价重力坝各坝段的抗震性能提供重要依据.     

地震时海底悬跨管道动力特性试验研究

铺设在地震活跃区域的海底管道可能在地震荷载作用下发生破坏。利用水下振动台研究了海底悬跨管线在地震作用下的动力反应。试验中考虑了地震波输入方向、管道端部支撑情况、悬跨高度、悬跨长度和管内是否有水等因素。完成了这些因素组合的120组试验，得到海底悬跨管道动力响应特性。试验结果表明水中管道与陆地悬空管道的动力反应存在明显差别；悬跨长度是控制管道反应的关键，水平地震输入对管道反应起控制作用，海底悬跨管道在地震作用下的反应与受波和流作用下的反应也存在差别。     

龙开口水电站溢流坝段动力模型破坏试验研究

采用仿真混凝土材料研究了龙开口水电站溢流坝段在不同因素影响下的动力破坏特征,并通过对6个模型试验结果的分析探讨了溢流坝段的动力破坏机理。试验中考虑了坝体-库水的动力相互作用以及横河向地震动对大坝破坏的影响,采用规范谱波和场地谱波两种地震动激励进行模型超载破坏分析。试验结果为工程设计和评价溢流坝段的抗震性能提供依据。     

柱承式筒仓累积损伤及振动台试验研究

通过对柱承式筒仓结构1／8整体模型进行模拟地震振动台试验,测试了模型结构的动力特性及其动力响应,研究了柱承式筒仓结构的损伤特点和破坏形式,并探究了柱承式筒仓结构在主震作用后,余震对结构的损伤影响。实验结果和分析表明:柱承式筒仓的薄弱部位为柱顶和柱底,破坏时出现贯穿裂缝,环梁和仓壁损伤较小;余震对柱承式筒仓结构的损伤影响很大,降低了结构的自振频率和结构的刚度,这种累积损伤对结构的破坏产生了严重的影响。     

不同进洞高程隧道洞口段大型振动台模型试验研究

随着我国“一带一路”战略对中西部铁路建设投资力度的进一步加大,黄土地震区隧道安全问题日渐突出。如目前已建成的宝兰客运专线、兰渝铁路,正在修建的成兰铁路、银西铁路等都穿越黄土地震带。长期以来,进洞高程作为影响黄土隧道洞口段边坡隧道系统动力响应的重要参数,很少得到关注。因此,将进洞高程作为一个关键参数,借助振动台模型试验与数值模拟分析,定性研究了坡-隧系统动力响应的特点,设计了相似比为1∶70的隧道洞口段边坡隧道系统大型振动台模型试验。坡脚进洞和1/2倍坡高进洞模型试验震害观测结果表明:坡-隧系统坡高、坡角、入射地震波、岩土体材料、填筑方式、衬砌结构相同,进洞高程不同,洞口段破坏形态不同,破坏程度各异。进洞高程对衬砌结构加速度响应的影响与激振幅值的大小密切相关,坡脚进洞的加速度响应远远小于1/2倍坡高处进洞衬砌结构的加速度响应。     

土-隧道结构动力相互作用振动台模型试验中传感器位置的优选

基于有限元-无限元耦合分析模型,对软土地区地铁盾构隧道地震动力响应进行了分析,研究了不同地震动输入条件下地基-盾构隧道体系的加速度反应、位移反应和动应变规律,根据土-结构地震响应影响因素及特点提出了传感器的布置原则,明确了振动台试验中隧道结构的观测面位置及测点处的主要观测指标。结果表明:地基土对地震波的传播具有高频过滤、低频放大作用,地基中的加速度放大系数与埋深和加载波形有关;隧道结构动应力反应在与拱顶、拱底成30°圆心角附近达到最大,是应变量测的重点位置;结构不同高度处的加速度反应和接触土压力不同,沿结构高度布置传感器可量测各点动力差异及变化规律;观测面距离结构端部0.26D(D为结构宽度)处的端部效应可达13.58%,约为观测面距结构端部1D处的3倍,在选择主、辅观测面时应尽量远离结构端部1D。提出的量测方案为开展地铁盾构隧道振动台模型试验数据采集提供了保证,亦可为其他地下结构模型试验测点布置提供参考。     

斜拉桥预应力混凝土索塔锚固结构受力性能分析

为了研究U形与直线预应力束混合布置索塔锚固结构的受力特性,以国内某姊妹塔斜拉桥的菱形桥塔为例,采用通用有限元程序建立索塔锚固结构的节段有限元模型,分析索塔锚固结构在预应力荷载与斜拉索水平力共同作用下的受力情况。结果表明:在索塔锚固结构中采用U形与直线预应力束混合布置能较好的满足设计要求,使锚固区整体处于较为合理的压力状态之下,除局部的应力集中外,基本消除了斜拉索作用下顺桥向塔柱的拉应力;在齿块与塔柱内壁的结合处存在应力集中现象,应当引起足够的重视,施工时应严格控制施工质量。     

斜拉桥索力实测及分析

对某座特大跨径斜拉桥的索力进行索力测试,并与几次历史记录进行比较,分析结果表明,该斜拉索的受力性能良好。     

钢管塔真型试验及结果分析

通过各控制工况的加荷试验,测出有代表性的应变值和杆体变形值,检验其与理论计算结果的吻合程度和混合优选选材方法的正确性,分析连接部位的传力规律,根据真型试验测得的有关数据和宏观观察情况,检验铁塔的强度、刚度、插接深度和稳定性等是否满足设计要求。     

大跨径预应力混凝土斜拉桥自振特性研究

结合石忠高速公路忠县长江大桥的工程实例,建立全漂浮体系斜拉桥的空间有限元分析模型,对该桥的自振特性进行计算研究,为大跨径斜拉桥抗风和抗震设计、施工以及使用阶段的健康检测和维护提供依据。     

深覆盖层上高堆石坝的振动台试验研究

 通过振动台试验研究，探讨了修建在深覆盖层上的高堆石坝动力工作性态；验证了数值分析时建立的考虑坝体-地基相互作用的数学、力学模型的正确性。同时，还探讨了堆石坝模型试验的一些方法和技巧。     

江阴长江公路大桥南塔墩稳定性勘察研究

Jiangyin Yangtze highway bridge is a suspension bridge with main span 1 385 m. The south tower pier is located on a 70 m bedrock slope with bedding plane of strata tipping to the river channel and several weak intercalated layers. The stability of the tower pier is one of the main engineering geologic problems. On the basis of investigation and survey of relevant geologic condition analyses, the geomechanical model experiments are carried out for stability study of various foundation alternatives' advantages and disadvantages. Pile foundation has been finally adopted and constructed, and this is justified by practice.