基于回弹补偿的模具型面修正方向

在分析基于回弹补偿的模面几何位移修正法中不同补偿方向对结果影响的基础上,提出了一种新的考虑方向补偿因子的模面综合补偿修正方法。以V形弯曲件和复杂叶片为研究对象,对位移修正法中不同补偿方向的结果进行了有限元仿真对比验证,并以U形工件为例进行了实验验证。结果表明:本文方法以回弹前后工件的法向夹角对连线方向补偿进行了修正并引入了方向补偿因子,更符合实际的模面补偿修正方向,适应性广,且补偿结果的精度比其他方法高。     

温度应力下边坡细石混凝土喷层开裂问题实测研究

针对细石混凝土喷层开裂，从而失去其作用，尤其是喷层内的钢筋网失去保护而锈蚀的问题。为此，根据连云港中云台山开挖深度约200 m的路堑岩质高边坡约10年的监测数据，开展细石混凝土喷层开裂问题的分析，结果表明，对于岩体变形大的区域，坡面钢筋网轴力与温度呈现正相关；根据应变协调原则，细石混凝土存在顺坡向拉裂问题，是坡面细石混凝土出现开裂原因之一；由于存在边坡岩体向坡内产生水平位移的部位，导致坡面细石混凝土喷层存在被揭起现象，这是坡面细石混凝土出现破坏的另一原因。     

边坡可靠度分析的响应面方法比较研究

系统地总结了多种响应面法(RSM)在不同类型边坡可靠度问题中的应用情况,通过文献分析总结出4类典型土坡可靠度问题:问题Ⅰ,单层土坡不考虑参数空间变异性;问题Ⅱ,单层土坡考虑参数空间变异性;问题Ⅲ,多层土坡不考虑参数空间变异性;问题Ⅳ,多层土坡考虑参数空间变异性.重点研究了基于多项式的4种响应面法(SQRSM、MQRSM、SSRSM和MSRSM)在解决4类土坡可靠度问题(问题Ⅰ~Ⅳ)中的有效性.分别从计算精度和计算效率两个方面系统地比较了4种响应面法在黏性土坡和c-土坡可靠度问题中的适用性.结果表明:对于不考虑土性参数空间变异性的单层土坡可靠度问题(问题Ⅰ),推荐SQRSM;当单层土坡考虑土性参数空间变异性时(问题Ⅱ),推荐MSRSM;对于不考虑空间变异性的多层土坡可靠度问题(问题Ⅲ),推荐MQRSM;对于考虑参数空间变异性的多层土坡可靠度问题(问题Ⅳ),推荐采用MSRSM方法.     

根系固土边坡的滑移变形模拟

在平面应变的假定下求解均质无限长土坡的应力平衡方程以得到坡土应力分量。考虑根系固土作用,对沈珠江水滴形屈服面进行了修正。通过拟定坡土的滑移速度和黏塑性应变率的关系式,得出滑移变形速率的显式表达式。经修正黏滞性参数来改进模型的模拟精度。最后通过一个算例,将模型计算值和现场实测滑移数据进行比较,分析表明二者较为一致。     

大跨单层折面空间网格结构施工全过程分析

以深圳大运会体育场大跨屋盖为工程背景,分析了新型＂单层折面空间网格结构＂的受力特点;基于大跨空间网格结构的矩阵力学模型,考虑结构在施工过程中几何时变、约束时变、荷载时变等特征的基础上,建立了考虑时变效应的施工状态非线性求解分析方法及其步骤,并利用ANSYS的APDL语言编制了单层折面空间网格结构的施工全过程分析程序。分析结果表明：结构在施工过程中的最大位移、最大应力均随之出现一定程度的波动;支撑内力在卸载过程中均有较大波动,其波动幅度最大接近于初始值的2倍;施工完成时结构中的应力与设计状态存在差异,位移分布也出现了不对称的现象。分析结果可为临时支撑的设计与施工过程的控制提供指导和依据。     

陆浑灌区填方坝局部稳定分析

陆浑灌区运行10多年来,在豫西抗旱斗争中发挥了巨大的作用,由于群众性施工,运行期间事故率高,特别是灌区的数百座填方坝,原施工质量较差,针对填方坝的局部稳定问题,利用有限元方法计算多种方案的渗流要素,以及坡面自由出渗和坡面淹没出情况下的临界坡降值,分析了填方坝局部稳定状况,认为基本不能满足局部稳定要求,主要原因是：施工质量差,坝体密实度不够,裂缝多且贯通,使渗流流速和水力坡偏大,冲起坡面土料而失稳,解决方法是通过灌浆等措施增大坝体密实度,坝面增设层或培厚。     

陆浑灌区填方坝局部稳定分析

陆浑灌区运行10多年来,在豫西抗旱斗争中发挥了巨大的作用由于群众性施工,运行期间事故率高,特别是灌区的数百座填方坝,原施工质量较差.针对填方坝的局部稳定问题,利用有限元方法计算多种方案的渗流要素,以及坡面自由出渗和坡面淹没出渗情况下的临界坡降值,分析了填方坝局部稳定状况,认为基本不能满足局部稳定要求,主要原因是施工质量差,坝体密实度不够,裂缝多且贯通,使渗流流速和水力坡度偏大,冲起坡面土料而失稳.解决方法是通过灌浆等措施增大坝体密实度,坝面增设滤层或培厚.     

顺倾向层状岩质边坡溃屈破坏分析

为了解顺倾向层状岩质边坡的溃屈破坏特性,根据多层层状岩质边坡的溃屈破坏模式,并考虑静水压力和地震的影响,建立了相应的力学模型.采用特殊函数理论进行分析,得出各层岩体溃屈曲线的理论公式,对此类边坡溃屈破坏的临界坡长和破坏位置进行了求解.分析了岩石弹性模量、层间滑动面强度、岩层厚度、层面倾角等因素对此类边坡溃屈破坏临界坡长的影响.针对工程实例的分析结果与实际情况符合较好,证明了该理论的正确性.     

梁系结构二阶分析的单元模型

以梁单元平衡微分方程为基础,推导了考虑剪切变形影响的空间梁单元位移插值函数,用于模拟结构中无轴力的杆件.利用Maclaurin级数统一了空间梁柱单元在拉、压两种情况下的不同位移插值函数,与稳定函数表示的位移插值函数等价,用于模拟结构中有轴力的杆件.推导了包含轴向变形、剪切变形、双向弯曲、扭转及其耦合效应的二阶单元切线刚度矩阵.从计算精度与总体刚度矩阵的正定性两方面考虑确定了位移插值函数中级数的展开项数.对承受不同轴压力的悬臂梁梁端位移进行计算,表明所提出的单元模型可以很好地体现二阶效应的影响.利用不同单元模型对单层柱面网壳进行对比分析,表明所提出的梁系结构二阶分析单元模型具有较高的计算精度与效率,可以很好地反映单层柱面网壳的几何非线性.     

大侧向加速度下汽车驾驶员建模研究

针对线性驾驶员模型在大侧向加速度下无法较好地跟随路径的问题,提出了侧向加速度对方向盘转角增益修正和驾驶员预期轨道修正两种方法。仿真结果表明:驾驶员预期轨道修正具有较好的跟随精度,而侧向加速度对方向盘转角增益修正对路径跟随精度改善非常有限。     

碾压混凝土重力坝静动力分析

碾压混凝土坝受施工影响 ,常在混凝土碾压层间出现结合面夹层 ,影响坝体变形及内应力分布 .应用等效模量理论 ,把层状体结构转换为横观各向同性体进行应力和位移计算 ,根据Aboudi公式预测弹性参数 ,结合龙滩碾压混凝土重力坝 ,采用有限元法分析了碾压混凝土的横观各向同性性质对坝体应力分布和动力特性的影响 .结果表明 :对比各向同性体模型 ,碾压混凝土重力坝采用横观各向同性体模型 ,计算的坝基面的坝踵及坝趾处应力集中程度变化明显 ,坝体位移相对各向同性体计算的位移偏大 ;进行碾压混凝土坝的静动力分析时 ,把层状体结构物简化为横观各向同性体的方法是简单可行的     

复杂地基重力坝与胶凝砂砾石坝变形破坏对比分析

胶凝砂砾石坝（CSG坝）是一种新型坝,具有大坝整体应力水平低、施工快速以及节约工程投资等优点。本文采用地质力学模型试验法,对CSG坝与重力坝在复杂地基上的深层抗滑稳定问题以及破坏差异进行分析,CSG坝原型选取守口堡大坝,与武都重力坝19#坝段坝址区复杂地基相结合成一新坝段,从而模拟CSG坝在复杂地基下的运行情况,并通过模型加载试验得到坝体的变形特点及复杂地基中断层和层间错动带的破坏形态。通过CSG坝与武都重力坝19#坝段的模型试验数据以及两者破坏形态对比分析中可以得到：1）在相同的超载倍数下,重力坝坝体较CSG坝坝体变位较大;2）在最终破坏阶段,CSG坝与重力坝坝体均有轻微的扭转,其中重力坝坝体有轻微的顺时针转动,CSG坝坝体有轻微的逆时针转动;3）CSG坝与重力坝所在复杂地基的断层均发生了不同程度的滑移,其中断层10f2、f115发生了较大的相对变位;4）重力坝整体向下游变位较CSG坝明显,挤压破坏情况较为严重;5）模型试验中得到CSG坝安全度为6.4,重力坝安全度为3.0,运用刚体极限平衡分析得到CSG坝安全度为5.9,重力坝安全度为2.5。模型试验结果与理论分析结果得到相互验证,因此,从两者数据结果可得出CSG坝的极限承载能力较重力坝强,超载系数大,安全度较重力坝高,说明CSG坝是一种高安全性的坝型。     

基于状态空间理论分析圆柱形拱坝静动力响应

本文应用现代控制论中的状态空间理论,引入圆柱形拱坝内应力与位移作为状态变量,根据圆柱形拱坝的控制方程及其混合能量变分原理,推导出状态方程。对静力问题,将指数矩阵函数展成级数来求解;对动力问题,采用状态空间迭代法来求解。由于状态空间法同时可算出各种应力与位移量,因此应力与位移的精度均较高。文中给出圆柱形拱坝动力响应问题的数值算例,所得计算结果与其他方法进行了比较。     

激光位移传感器的标定

介绍了一种基于高精度光栅尺标定激光位移传感器的方法。该标定装置使用步进电机控制挡板的移动,光栅尺和激光位移传感器同时采集挡板移动的距离,计算机通过数据采集卡采集光栅尺和激光位移传感器的数据。本装置的结构设计符合阿贝原则,同时详细介绍了标定装置的原理、组成结构和数据处理。     

高土石坝安全监测位移混合模型研究及应用

近20年来高土石坝建设快速发展,这些大坝所处地质环境复杂、坝高库大、边坡高陡,失事后果严重。如何有效利用高土石坝的安全监测信息,实时、科学地掌握其工作性态,保证大坝安全运行,事关国计民生。结合冶勒沥青混凝土心墙堆石坝及其原型监测数据系列及3维有限元计算成果,首次将GM(1,1,t)灰色时效模型应用于高土石坝位移混合模型中并应用于冶勒大坝。分析表明,该模型模拟精度高,预测效果好,能够满足工程要求。而且,模型因子物理意义明确,时效位移分量的敛散性容易判别,对大坝运行监控的针对性较强。对于同类坝型的模型研究具有一定的参考价值。     

基于ANSYS的拱坝坝肩及坝基整体稳定分析

结合拱坝坝肩与坝基的地形、地质特征以及软弱结构面分布状况,通过ANSYS软件建立拱坝天然地基条件下的三维数值模型,并进行超载法计算,分析坝体变形与应变特征、坝肩和断层的变位分布特征、坝肩的破坏形态和过程,得到整体稳定超载安全系数,评价拱坝的安全度,为工程设计、施工和加固处理提供依据.     

某水电站拱坝施工期温度仿真分析

拱坝施工期的温控防裂研究是设计和施工期需要特别关注的问题之一.采用三维有限单元法对某水电站拱坝碾压混凝土坝段和常态混凝土坝段的施工期温度场进行仿真分析.计算结果表明,薄层浇筑的层面散热效果好,层厚超过3 m后效果不明显;不同季节的层面散热效果差异较大,浇筑气温越低,层面散热效果越好;常态混凝土溢流坝段自由冷却时间较长,须采取坝体二期冷却措施,以保证按期进行接缝灌浆.     

大型坝体基础结构新施工方案的综合研究

鉴于坝基结构施工传统沉井方案在大型坝体应用中的局限性,设计采用地下连续墙处理坝基深厚覆盖层、兼具挡土与坝体基础双重作用的新施工方案.分别从结构受力、施工技术以及工程造价的角度对此方案进行了综合研究:依据水工规范,在进行坝体整体结构核算的基础上,采用三维有限元方法,分析坝体整体结构及地下连续墙复合挡土墙体系在最不利工况下的受力变形与稳定特性;并作出方案的技术经济评价.结果表明,结构的受力状况满足规范要求且安全储备较大,地下连续墙技术能够胜任大型坝基施工,新方案与原沉井方案造价约相差5.5%.综合分析验证了新方案的可行性,并针对结构特点提出一些施工建议,为同类大型工程设计施工提供参考.     

复杂地基条件下土石围堰施工防渗研究

某水电站上游围堰在围堰左岸基础位于基岩上,右岸基础位于松动体上,中间河床覆盖层自下而上分为三类岩组,其中Ⅰ、Ⅲ类岩组岩层属强透水层,Ⅱ类岩组属中等一强透水层。围堰挡水后将产生集中绕坝渗漏。为解决上游围堰防渗及绕坝渗漏问题,确定最优防渗方案,对上游围堰及基础进行了三维有限元渗流计算。计算结果表明,确定河床覆盖层必须修筑混凝土防渗墙进行防渗,但根据实际的地形条件以及施工难度情况,对右岸松动体的防渗方案做了相应优化,确定采用防渗帷幕进行松动体内的防渗。     

全埋式钢衬钢筋混凝土管道与坝内垫层管比较分析

结合某坝后式水电站工程实例,对全埋式钢衬钢筋混凝土管道方案进行了平面非线性有限元分析,比较了不同管坝接缝面连接形式(垫层、冷缝、固结)对结构受力特性的影响.计算结果表明:垫层接缝方案可以有效地减少内水压力传至坝体,冷缝连接方案次之,固结方案最为不利,因此从坝体安全性角度考虑,建议在工程中使用垫层接缝方案.在坝址区域地震烈度较高或者对管、坝混凝土开裂有严格控制的工程中,建议使用坝内垫层管方案,这样不仅可以保证坝体及管道抗震安全,又能使钢管承担更多的内水压力,减少或避免管道及坝体混凝土开裂.