密布半球型桥墩防冲刷装置局部冲刷试验研究

文中对一种装配式桥墩防冲刷装置提出改进,即对装置表面设置半球凸起用以增强导流,达到减小其局部冲刷的目的,并通过水槽清水冲刷试验验证了其效果。试验结果表明,在装置表面增加半球导流,可以有效减少装置的局部冲刷量。同时,对桥墩起到良好的防护作用;导流半球布置排数增加、半球半径增大,装置的局部冲刷量均呈减小趋势。     

桥墩不均匀冲刷对简支桥模态影响的数值模拟

大多数桥梁损毁是由于桥墩基础受到洪水冲刷导致桥墩基础承载能力降低而造成的。在桥-桩-土的系统中,基桩裸露程度对该系统的整体刚度有着直接的影响,从而影响到系统的模态特性。对三跨简支桥动力模型进行数值模拟,研究了简支桥桩基础的冲刷深度与其动力特性的关系,分析简支桥在同跨下两墩受到不均匀冲刷时简支桥振动特性的变化规律,研究成果对于桥梁冲刷深度的无损检测具有一定的参考价值。     

海上风电桩基础冲刷数值模拟分析

近年来,海上风电产业在我国迅速发展,大直径单桩成为海上风力机的主要基础形式。海洋环境复杂多变,桩基础周围容易发生冲刷,严重影响风机的稳定性。建立了海流作用下单桩基础局部冲刷的三维数值模型,对桩周的流场形态、漩涡体系、局部冲刷特征进行了研究,并通过改变来流速度、泥沙粒径、桩基直径等3个方面的因素模拟其对桩基础局部冲刷的影响,分析了局部冲刷坑深度和水平范围随这三类因素改变的趋势,旨在为桩基础设计的优化提供参考。研究结果表明,数值模拟的流场形态与局部冲刷坑与实际基本吻合;在其他条件相同时,桩基础局部冲刷坑深度和水平范围随着来流速度的增加而增大,增加速率随着流速的增加而逐渐减缓;桩基础局部冲刷坑深度和水平范围泥沙粒径的增大而逐渐减小,且冲刷坑深度的减小速率逐渐减缓;桩基础局部冲刷坑深度和水平范围随着桩基直径的增加而逐渐增大,但增长幅度不大。     

海底管道局部冲刷的二维数值模拟研究

建立了一个定常流下二维管道冲刷的数值模型。流场模型通过求解时均N-S方程,结合RNG湍流模型进行封闭。床面剪切力采用壁面函数方法。泥沙运输模型分别考虑了推移质和悬移质两种运输方式。数值模型工况采用了Mao(1986)室内实验。结果表明,本文建立的模型能准确地模拟冲刷深度以及轮廓变化。     

高层建筑走廊防排烟方式的数值模拟分析

运用fluent软件,通过数值模拟的方法,对比分析了三种烟气控制模式下的楼梯间及前室内部烟气的温度和浓度,得出了三种排烟方式下的烟气扩散特点,为建筑的防排烟设计提供了理论依据。     

隧道防排烟设计方案数值模拟及优化设计研究

当隧道出现火灾后,会产生大量的烟气,为了防止烟气在车道内蔓延,影响隧道内火场环境,需要快速将火灾产生的烟气排出。当前国内外隧道防排烟主要分为集中排烟和纵向排烟,两者根本性的区别在于是否布置了排烟风道。文章首先对隧道防排烟设计方案数值模拟进行分析,然后对优化设计措施进行探讨,可供参考。     

长通道式地下商业街防排烟数值模拟

针对长通道式地下商业街的具体特点,采用FDS模拟典型的地下长通道式商业街内防排烟系统启动方式不同时走道内的烟气扩散和温度变化情况。结果表明,起火防烟分区排烟,相邻防烟分区送风的联动方案对烟气的控制效果较好,为地下商业街的隐患整改和升级改造提供参考。     

某体育馆安全区防排烟系统设计及数值模拟

针对某体育馆安全区防排烟系统的设计,模拟在相同的火灾场景下采用2种不同的防排烟系统,即正压送风和机械排烟。通过FDS软件模拟计算发现,采用机械排烟方式,其在安全区的各项指标(温度、能见度及CO浓度)均好于采用正压送风方式。该模拟结果对同类建筑安全区的防排烟系统的选择具有一定的借鉴意义。     

新型装配式辐射供冷顶板性能的数值模拟研究

为提高装配式辐射顶板的供冷性能,本文建立了一种采用特殊气体层进行热量交换的新型直接蒸发式防凝露辐射供冷顶板的传热模型,利用CFD数值模拟的研究方法,分析了不同管间距,气体层厚度,管径大小,制冷剂流速及蒸发温度对辐射顶板供冷性能的影响.研究表明:随着管间距,气体层厚度的增大及管径的减小,辐射板供冷能力呈下降趋势.当结构参...     

计算机数据中心液氮防灭火数值模拟

针对液氮喷淋在数据中心防灭火方面研究较少的现状,通过 FDS 对某数据中心进行火灾数值模拟,对比有无液氮灭火系统两种情况,机房内烟气蔓延、火焰控制、温度分布以及能见度等参数的变化规律。结果表明,液氮喷淋系统在控制火灾烟气蔓延方面有分散作用,可提高走道处的能见度;液氮汽化并快速分布到整个空间中,可在 500 s 内将着火点周围的温度降低到 50 ℃以下,对其他设备起到保护作用;与传统 CO 2 灭火相比,液氮灭火具有一定的优越性。     

装配式自复位钢框架梁柱节点低周往复试验的数值模拟

采用ABAQUS有限元分析软件,对4个装配式自复位钢框架梁柱节点在低周往复荷载作用下的试验进行数值模拟分析,并将分析结果与试验结果及理论计算结果相对比。结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合较好,丰富了研究成果,获得对节点受力性能更准确、更全面的认识。同时梁柱节点开口处弯矩-转角的理论模型得到了验证,为进一步对节点的性能化设计及整体结构进行分析和设计奠定了基础。     

储罐地基三维数值模拟

将地基土看做多孔介质,考虑罐体与储液相互耦合、罐体-基础-地基之间的相互作用、多孔介质固液相耦合,建立壳-液-基础-地基三维有限元模型,探讨了静荷载作用下罐体及罐基应力分布的特点.结果表明,在荷载作用下,单个储罐所引起的竖向附加应力主要集中在罐底边缘外0.3D范围内,为消除群罐效应的影响,罐距可取0.6D左右;罐体的应力随地基固结的进行不断变化,罐底板的径向应力最大值、罐底板与罐壁板的环向应力最大值在加载结束时达到峰值,罐壁板的径向应力最大值的峰值出现滞后现象;固结结束后,底板边缘处罐壁径向应力较大,罐壁最大环向应力发生在距离罐底约H/3处.     

孔隙流体可压缩各向异性土体三维固结半解析数值模拟

 基于满足边界条件的位移和超孔隙水压力试探函数,利用半解析数值原理建立考虑孔隙流体可压缩性各向异性层状土体三维Biot固结问题的有限层求解格式,由三角函数系的正交性实现加权余量方程按不同级数项的解耦。在编制相应计算程序实现有限层方程求解的基础上,进行算例数值分析,通过计算结果和经典解答的对比验证半解析数值方法的有效性,同时说明渗透各向同性、孔隙流体可压缩性、横观各向同性以及土体层状分布对三维固结行为的影响。     

急倾斜俯伪斜上保护层保护范围的三维数值模拟

 针对急倾斜俯伪斜采煤法上保护层保护范围的划定难题,基于有限元法,结合保护层顶底板煤岩层的物理力学参数和地质特征,采用3D- 软件模拟急倾斜俯伪斜上保护层开采中被保护层的应力场及变形场的变化过程,得出保护层的保护效果,分析被保护层的最大主应力和变形随上保护层采煤工作面推进的变化规律;并根据保护层开采的应力卸压保护准则和变形保护准则,确定保护层沿倾向和走向的保护范围。结果表明,急倾斜俯伪斜采煤法上保护层沿倾向上、下边界的卸压角分别为84.9°和68.0°;沿走向的卸压角在倾向上呈非均匀分布,大小为38.3°～51.0°;同时,由现场考察方法与数值模拟方法所确定的急倾斜俯伪斜上保护层保护范围基本一致。因此,采用数值模拟方法来研究急倾斜俯伪斜上保护层的保护范围是可行的,且结果偏于安全。     

基坑降水的三维非稳定渗流数值模拟

采用可视化三维渗流数值模拟技术求解基坑降水问题,不但可以提高计算结果的可靠性,而且具有直观、清晰和应用灵活等许多优点。本文提出了进行基坑降水方案三维非稳定渗流数值模拟的技术要点。     

锚固岩体的三维数值流形方法模拟

提出了三维数值流形方法中锚杆的计算模型，并给出了相应的算法和公式。算例表明，该模型能较好地反映加铺岩体的变形行为以及锚杆的加固效果。     

装配式预应力短索自复位钢框架数值模拟

在已经完成的预应力短索自复位钢框架节点试验和数值模拟的基础上,采用ABAQUS有限元分析软件将装配式预应力短索自复位钢框架和普通自复位钢框架、刚接钢框架进行静力往复加载和动力时程的数值模拟结果进行对比分析,结果表明:两种自复位钢框架较刚接框架而言可有效减少结构损伤,且残余力较小,具有良好的自动复位和恢复结构功能的能力;装配式预应力短索自复位钢框架可以避免高空张拉钢绞线,减小了张拉难度,保证了张拉质量,具有更广阔的应用前景。     

混凝土框架连续性倒塌的3维离散元数值模拟

目前对建筑物连续性倒塌的研究,多集中在有限元方法的改进,由于建筑物倒塌是一种非线性问题,因此一般有限元计算很难收敛。所以有限元法根本无法模拟结构倒塌的全过程。基于离散元原理的颗粒流数值模拟理论,借助离散元软件,编制了计算模型和分析程序,对混凝土框架的开裂、失效、退出工作、局部倒塌一直到整体倒塌,进行了全过程数值模拟。分析结果表明只要合理建模,离散元计算速度快,收敛效果好,能比较真实地反映结构连续性倒塌的过程。     

不均匀沉降对装配式混凝土框架结构的影响模拟

地下工程开挖或地基处理不当等均会造成建筑物基础发生不均匀沉降,不均匀沉降势必引起建筑物的应力发生重新分布,即在建筑物内部产生附加应力,而引起建筑物构件发生变形破坏。因此,文中以装配式混凝土框架结构为例,运用SAP2000,建立含有梁、板、柱的结构模型,设置4种工况模拟基础不均匀沉降,通过弯矩、剪力、轴力三方面对上部装配式混凝土框架结构进行分析,并在工况4的情况下建立现浇式混凝土结构,与装配式混凝土框架结构对比分析,研究结构受力变化规律。     

深基坑中装配式钢支撑围檩强度优化的数值模拟

深基坑支护体系的稳定对工程安全至关重要.针对装配式围檩在施工过程中的微小形变导致预应力消散问题,通过改变围檩钢板厚度以及注入微膨胀混凝土,并基于Midas GTS对比分析了装配式围檩强度变化特征.结果表明采取在钢围檩中灌注微膨胀混凝土、增强钢围檩刚度等措施,能够极大的提高围檩抵抗塑性变形的能力,确保钢支撑的承载力达到预...