波流共同作用下单体网格式锚碇网箱水动力特性研究

运用刚体运动学原理和集中质量方法,建立了计算重力式网箱浮架、网衣和锚碇系统受力和运动的数学模型.利用此数学模型获得了波流作用下网箱在网格式锚碇情况下锚碇锚绳受力、浮架运动的计算结果.在此基础上,计算并分析比较了不同设计流速与波况组合作用情况下,单体网箱各类锚绳(锚碇锚绳,连接锚绳和网格锚绳)受力、浮架运动及网衣变形情况.讨论结果表明,在相同工况下,各类锚绳中锚碇锚绳受力最大,连接锚绳受力次之,网格锚绳受力最小.锚碇锚绳、连接锚绳受力随波高、周期、流速的增加有不同程度的增加;网格锚绳受力随波高的增加有一定程度的增加,随流速的增加有较小幅度的减少,与周期变化关系不明显.浮架水平方向运动幅度随波高、周期及流速的增加而有不同幅度的增加;浮架竖直方向运动幅度随波高、周期的增加有不同程度的增加,随流速的增加有较小程度的减小.各种波流工况作用下,浮架倾角随流速的增加有一定程度的减少,随波高的增加有较小程度的增加,与周期变化关系不明显.网衣体积损失率随流速、波高及周期的增加有较小程度的增加.     

重力式网箱浮架结构在船兴波作用下的受力研究

基于质量集中法将浮架结构离散成多个微元,根据薄船理论并运用边界元方法计算船舶兴波,同时采用莫里森方程对重力式网箱浮架结构在船兴波作用下的受力特性进行了数值模拟.为了验证该文计算方法,分别将薄船理论与非线性理论,以及浮架受力的数值计算与实验数据进行了对比.同时对船速、船长、船宽和间距等因素对浮架受力特性的影响进行了进一步的研究与分析.     

隧道式锚碇在碎裂岩体中成洞及承载特性数值模拟

与重力式锚碇相比,隧道式锚碇更为经济、环保,在峡谷地区悬索桥建设中具有广阔的应用前景。我国西南地区某在建铁路大跨度悬索桥隧道式锚碇在IV—V级工程岩体中承担4.3×10⁵ kN的超大主缆荷载,通过三维数值模拟方法对该隧道式锚碇的成洞特性、主缆荷载及超载作用下的围岩响应特征进行研究。结果表明:按设计支护措施,碎裂岩体在锚洞开挖后处于轻微挤压变形状态。主缆荷载作用下,锚碇周边围岩主要表现为弹性变形,锚塞体的位移增量属毫米级,围岩变形受地层岩性影响显著,锚塞体周边围岩位移梯度较大,主缆荷载的扩散范围有限;超载作用下,锚塞体围岩塑性区由后锚面逐步沿着锚塞体周边围岩向中前部发展,其最终破坏模式为锚岩接触周边围岩的剪切破坏。隧道式锚碇在围级基本质量较差的碎裂岩体中同样具有很强的适应性。     

长江口深水航道防波导堤软基处理方法研究

针对长江口深水航道治理二期工程中遇到的在强软土地基上钢筋混凝土半圆体防波导堤及丁坝的稳定问题,通过实地观测以及实测资料分析,并结合物理模型实验研究成果,分析了重力式沙袋防波导堤在非恒定潮流的作用下产生的滑动、不均匀沉降以及失稳的原因,并相应提出采用土工织物软体排配合水平排水通道和竖向排水通道的地基加固方案,即采用砂袋垫被和排水板的软土地基加固措施.根据试验段的跟踪观测,防波导堤在多次有效波高超过3 m的台风作用下,堤身沉降和位移等多方面的监测结果分析表明,提出的长江口深水航道大规模软基防波导堤加固方法及治理措施是成功的.     

交通荷载下煤矸石路基填料累积变形PSO-BP神经网络预测模型

基于煤矸石路基填料大型动三轴试验结果,采用灰色关联分析法分析累积变形影响因子,确定了围压、压实度、级配参数、循环荷载振动次数4个特征参数。引入PSO算法对BP神经网络的权重、阈值进行全局寻优并赋值,提出了一种煤矸石路基填料累积变形PSO-BP神经网络预测模型。与传统BP神经网络模型对比结果验证了该预测模型的可行性和优越性,并通过不同学习程度下模型的预测效果分析了模型的泛化能力,证明了模型的预测潜力。     

基于影响因子的GM(1,1)-BP模型在八字门滑坡变形预测中的应用

滑坡的预测预报是世界性难题,特别是如何把外界影响因素定量计入到滑坡中长期预报模型中。在滑坡中长期预报模型适用性分析的基础上,提出了基于影响因子的GM(1,1)-BP模型,该模型能考虑库水位、降雨等外界影响因素。以三峡库区八字门滑坡为例,在八字门滑坡工程地质条件的基础上,通过对位移、库水位、降雨等监测资料的分析,系统研究了八字门滑坡的变形特征、影响因素和变形破坏模式。在确定八字门滑坡影响因子的基础上,分别采用本文模型、GM(1,1)模型和不考虑影响因子的BP神经网络对滑坡位移进行了预测研究,发现本文模型预测精度较高。     

格宾生态格网挡墙在河道治理中的单价计算

<正>0引言格宾生态格网挡墙通常为0.50~1.00 m的钢丝格网网箱叠砌而成的建筑物,用以代替浆砌石及混凝土成为河流护岸挡墙,亦用于陡峭岸坡的保护,同时实现被绿化、生态环境保护。格宾生态格网挡墙工程具有适应地基变形能力强、透水性、抗冲性强、经济、美观大方、生态等优点,文章即对其做了具体探讨。1概况格宾重力式挡墙的基本稳定原理同浆砌石重力挡墙和混凝土重力挡墙相同,均是通过墙体自身重量来维持挡墙在土压     

顺层岩质滑坡变形破裂扩展及高速失稳特征研究 ——以四川省"5·5"三河口顺层滑坡为例

2018年5月5日,四川乐山市三河口乡发生高速岩质滑坡,方量约23.4万m~3,滑坡自启动至堆积过程影像记录清晰。基于现场勘探和无人机航空摄影,对滑坡发育的形貌特征、结构特征、运动及堆积过程进行了调查,对滑坡的变形破裂扩展、形成机理进行了分析。研究表明:斜坡侧缘和后缘节理对滑坡启动起到主控作用,滑坡主滑用时16 s,最大水平运动距离约215 m,最大运动速度约24.1 m/s;斜坡在重力作用下沿层面发生蠕变,随着变形累积,周缘节理破裂逐渐贯通、掉块,侧缘的渐进贯通对最终破坏起到控制作用。该滑坡运动和破坏模式较为典型,研究成果对其他类似顺层岩质斜坡失稳机理研究具有借鉴意义。     

基于BP神经网络的义乌市水资源需求量预测

针对区域水资源需求量的预测问题,由影响义乌市水资源需求量变化的三类影响因子——经济发展与水资源量不协调因素、人口因素和水环境破坏因素三类入手,运用BP神经网络模型对该区域水资源需求量进行预测,通过网络学习训练得出义乌市2010年水资源需求量为2.684103×108m3。其结果可为政府决策者制定与水资源相协调的区域发展规划提供一定的参考。     

复杂地层下大吨位预应力锚索施工关键技术

水布垭水利枢纽预应力锚索工程由于地层复杂、裂隙发育、岩性软硬差别大,钻孔孔道长(50m左右),钻杆钻具由于冲击、扭力、重力产生挠曲变形等因素引起钻孔偏斜,钻孔精度很难满足设计要求(孔斜率小于1%);锚固段位于软岩中的内锚式锚索达不到设计要求的大吨位(2000kN)张拉要求。施工中通过采取加设扶正器、固结灌浆、偏心钻头进行内锚段扩孔等一系列技术措施,成功解决复杂地层下大吨位预应力锚索施工技术难题。可供今后同类不良地质条件下的大吨位预应力锚索施工借鉴。     

NUMERICAL SIMULATION OF THE EFFECTS OF WEIGHT SYSTEM ON THE HYDRODYNAMIC BEHAVIOR OF 3-D NET OF GRAVITY CAGE IN CURRENT

In this article, a model of 3-D net is set up by using lumped mass method. Model test results made by Lader and Enerhaug are cited to verify the numerical model. The aim of this paper is to investigate the effects of weight system on the hydrodynamic behavior of 3-D net of gravity cage in current. Using the 3-D net model, with different styles and masses of weight system, hydrodynamic behavior of gravity cage net in current is simulated. In this article, two styles of common weight system are used, which include: (1) sinker system , (2) bottom collar-sinker system. Under each style, three different masses of weight system are adopted. The numerical results indicate that the bottom collar-sinker system is practically feasible in improving the cage net volume deformation. Results of this study will give references for better knowledge of hydrodynamic behavior of gravity cage.     

Hydrodynamics of marine and offshore structures

An overview of hydrodynamic problems related to the broad variety of ships and sea structures involved in transportation, oil and gas exploration and production, marine operations, recovery of oil-spill, renewable energy, infrastructure and aquaculture is given. An approximate hydroelastic model for wave and current induced response of a floating fish farm with circular plastic collar and net cage is discussed. Weakly nonlinear potential-flow problems such as slow-drift motions and stationkeeping, springing of ships and ringing are given special attention. Body-fixed coordinate system is recommended in weakly nonlinear potential-flow analysis of bodies with sharp corners. Dynamic ship instabilities, Mathieu-type instabilities, chaos and two-phase flow involving interface instabilities are discussed. It is advocated that slamming must be coupled with structural mechanics in order to find important time scales of the many physical effects associated with slamming and that both water entry and exit matter in describing the global wetdeck slamming effects. Further, sloshing-induced slamming in prismatic LNG tanks is perhaps the most complicated slamming problem because many fluid mechanic and thermodynamic parameters as well as hydroelasticity may matter.     

基于正交试验法的重力锚基坑岩土参数敏感性分析

为了探究重力锚基坑变形过程中的岩土参数敏感性,以重庆万州驸马长江大桥北岸重力锚基坑作为研究对象,首先基于正交试验法设计计算方案,采用有限差分软件FLAC^3D对基坑开挖变形进行数值计算。然后对计算结果进行极差分析和方差分析。结果表明:极差分析和方差分析识别出的影响基坑开挖变形的主要岩土参数均为全风化层的弹性模量E₁、泊松比μ₁、黏聚力c₁、内摩擦角φ₁以及强风化层的弹性模量E₂;结合基坑开挖试算结果综合确定的反演目标参数为全、强风化层的弹性模量E₁和E₂。研究结果为后续的位移反分析奠定了基础,以及为控制基坑开挖变形提供了施工指导建议,同时还为类似工程的敏感性分析问题提供了借鉴方法。     

废旧轮胎浮式防波堤模型试验

依据水弹性相似理论设计小比尺的废旧轮胎浮式防波堤模型,该模型试验结果与原型结果吻合较好,验证了废旧轮胎浮式防波堤模型试验所取的相似关系是合理的,试验技术是可行的。研究废旧轮胎浮式防波堤结构衰减波能量的机理,探讨结构相对堤宽、锚链拖地长度、锚链刚度对废旧轮胎浮式防波堤消浪性能及锚链力的影响。在该试验范围内,当堤宽大于0.6倍波长时,透射系数小于0.5,锚链刚度和锚链拖地长度对透射系数的影响不明显。     

江西廖坊水利枢纽拦污浮排设计

为避免水体中的漂浮物堵塞水电站进水口而影响电站的正常运行,一般要在电站进水口前设置拦漂清污装置。但多数电站拦污装置的运行效果不甚理想,而江西廖坊水电站拦污浮排装置的运行效果颇佳,具体设计为：采用浮排、锚头及垂直升降的卷扬机组成浮排装置,浮排由36节双浮筒和挂栅构成,每节长度7.6 m,节间十字铰接可双向转动,浮筒直径0.7 m,挂栅高0.9 m,栅条间距0.2 m,双浮筒下面的栏栅伸入水下1.37 m。重点介绍了该装置的设计特点和设计体会。可为同类工程设计参考。     

波浪群性作用下系泊船运动响应和统计特征值分析

码头前系泊船的运动响应与缆绳张力对于码头的运营安全至关重要。波群对系泊浮体波浪载荷特性不同于普通的随机波浪,具有一定的特殊性。该文对两种模拟波群方法进行了讨论,分析了两种模拟波群方法的特点以及群性与波浪统计特征值之间的关系。在此基础上开展了群性波浪作用下系泊船的运动响应研究,得出了谱峰因子?、群高参数GFH和群长参数GLF与波浪特征波高的变化规律。     

浮式植物体消浪效果的试验研究

通过大量水槽试验,研究植物消浪装置消浪效率与植物密度、植物带相对宽度、波陡之间的关系,分析植物高度大于波高的前提下影响浮式植物规则波作用下消浪效率的因素。结果表明,浮式植物消浪装置具有良好的消浪效果,在植物带高度大于波高的前提下,植物带密度和相对宽度是影响消浪效果的最重要因素。     

潮汐电站厂房浮运结构的浮运稳定计算

基于神经网络技术建立了浮运结构的重心知识库和稳性参数知识库 ,用于计算潮汐电站厂房浮运结构在浮运和沉放过程中的稳定性 .该知识库克服了公式计算的局限性 ,无需预知模型的形式 ,建模简单 ,易于程序化 .计算实例表明 ,该知识库可以有效地预报浮运结构稳定性能     

那比重力坝4号坝段坝基加固措施优化研究

文章采用三维非线性有限元法,对那比水电站工程4号坝段的坝基抗滑稳定性进行研究,对比分析加固前后变位及应力的变化和三种加固方案下4号埂段坝基超载稳定安全系数.优化研究表明:4号坝段采用锚筋桩和固结灌浆加固处理措施后可以满足坝基抗滑稳定性要求,推荐采用长6 m间排距1.5 m×1.5 m的锚筋加固方案.