新型离心机串联模型试验方法及其初步应用研究

为解决以往离心机试验中将大型地质物理模型过渡缩尺时无法与离心加速度相匹配的问题,在综合分析以往离心试验技术的基础上,结合现有离心试验技术的不足,提出新型离心机串联模型试验技术。该技术通过两次量纲变换,即在模型设计阶段,原型地质体经过第一次量纲变换至常规模型试验尺度(m倍),然后经过第二次量纲变换换算至离心模型试验尺度(n倍),将模型缩小至原来的1/mn。第一次变换将模型进行较大尺度的缩减,因此第二次将其变换至离心试验尺度时将具有较大的灵活度,能够适应承载能力较小的离心机模拟高程较大的地质体的工作特征。此技术实现了将天然地质模型缩尺至离心机试验箱内,并结合弱化岩土力学强度的方法,从而解决大尺度地质结构模型模拟中存在的缩尺困难的问题。结合我国西南某水电站边坡开展了初步验证,结果表明,串联试验理论能较好地满足大型离心机模型试验的要求,可再现大型地质体变形破坏的整个过程,该技术较好地解决了蓄水过程中边坡的变形模拟问题。     

二滩导流水工模型试验研究

简要介绍了二滩水电站不同设计阶段导流隧洞水工模型试验的若干成果，对试验中的隧桐糙率相似、摩阻相似、洞线布置、下游涌浪和细颗粒覆盖层模拟等进行了探讨。     

永乐电站调压室模型试验

结合具体的模型试验，对长引水隧洞引水系统的变态模型设计进行了研究，特别对阻力相似条件进行了分析，指出在变态模型设计中，也可以同时满足沿程阻力相似和局部阻力相似。并给出相应的涌波试验结果，此外，对隧洞至调压室过渡段的流道体型、分流墩形式进行了优化设计，从而改善了流态，减少了水头损失。     

离心机振动台模型试验原理和应用

介绍离心机振动台的发展，阐述离心机振动台模型相似理论。运用离心机振动台模型试验技术，研究混凝土面板堆石坝和砂性地基在地震作用下的加速度反应、坝体和面板 变形、振动超静孔压的产生、消散过程，真实地再现地震时土层和建筑物的主要反应特性。研究结果表明，离心机振动台模型试验是研究岩土工程地震问题的有效手段。     

地质力学模型试验技术研究及工程应用

 针对在地质力学模型试验研究过程中存在的岩体材料相似模拟以及结构面相对位移测试问题,首先开展了不同性能岩体变形特性的相似模拟研究,试验结果确定了配制岩体模型材料的成分及其制备方法,得到了水泥、石蜡和机油是影响高、中、低性能岩体模型材料变形特性的控制性因素,提出了不同变模岩体材料采用不同尺寸的模型小块体进行精细化模拟。同时,采用应变测试技术,研制了用于获取结构面相对位移的测试仪器,测试时,用应变仪记录不同加载条件下相应测点的应变变化过程,再由埋设之前标定得到了位移和应变系数,即可得出位移变化过程。上述研究成果在小湾拱坝模型试验中的应用表明,所制备的模型材料以及结构面相对位移测试技术是满足模型试验要求的。     

海上电气平台动力模型试验设计

为了满足海上大型风电场的开发需求,有必要建立系统的海上电气平台设计和安全评价体系,其有效性需要通过海上电气平台整体结构动力模型试验进行验证。联合考虑弹性相似律和弗劳德数(Froude)相似得到水弹性相似律,以水弹性相似律为基础得到电气平台各参数之间的相似关系,完成海上电气平台整体结构试验模型的设计。在海上电气平台动力模型试验中引入水弹性相似律保证了结构原型与模型间的动力特性以及水环境的相似关系;并通过引入牛顿相似律对冰荷载进行了相似转换。采用海洋平台分析软件SACS分别建立海上电气平台原型和模型的有限元数值模型,开展原型和模型结构响应分析和动力特性分析,同时依据数值分析结果对水弹性相似律进行了验证。     

常规水力学模型试验中的缩尺效应问题

本文根据丹江口水利枢纽泄洪深孔的模型试验成果和原型观测资料,对常规水力学模型试验中的缩尺影响问题进行了分析研究。通过原、模型成果资料的对比分析表明:水流基本特性,诸如:水流边界上的压力特性,泄水建筑物的泄流能力等,可以通过按佛劳德相似准则设计的模型试验得以预见。而高速水流造成的水雾现象,模型上难以反映。其次,由于裂隙发育的岩基河床的构造特性在模型上难以模拟,因而坝下游河床冲刷坑的位置和冲刷坑形状无法通过模型试验预测。     

变温相似材料在结构模型试验中的应用

采用高温相似材料模拟夹层抗剪强度的变化，在普定拱坝试验中取得了满意的结果，变温材料由两层厚度小于０．１ｍｍ的紫铜箔中间涂黄油和惰性材料混合物，再掺入耐高温，高压的圆粒状高分子材料制成。在夹层下盘岩体上铺电热丝。当电热丝通电升温后，随着温度升高，使抗剪强度逐渐降低，以模拟实际夹层受地下水等蚀后抗剪强度的降低。文中还对有关技术问题进行了分析。     

透明土及其在岩土工程模型试验中的应用研究进展

介绍人工合成透明土体的发展及其在岩土工程模拟试验、土体连续变形测量方面的应用。结合离心机模型试验和数字图像处理技术在国内的发展,对实现由离心机、数字图像技术和透明土模型结合而成的非介入离心机模型试验进行了可行性分析,认为目前已具备开展非介入离心机模型试验的条件。     

水库分层取水水温模型试验的相似理论

依据连续性方程、运动方程和能量方程,结合水库分层取水的流动特点,对水库水温模型试验的相似关系进行了理论分析,提出了模型和原型相似应满足的条件,以及模型与原型水温换算关系。依据所提出的模型相似理论,将二滩水电站物理模型试验的所测下泄水温转换成原型数据后,与原型实测资料进行对比,结果表明,两者吻合较好,验证了本文模型相似理论的正确性。研究成果可为开展水库分层取水下泄水温的试验研究提供理论基础。     

某路基土非饱和固结试验及研究

路基土在非饱和条件下的强度特性研究对路基设计与施工具有较大的指导意义。为研究某路基土在不同干湿状态下的非饱和变形及强度特性,该文通过非饱和吸力控制及固结压缩试验研究了某路基土重塑样的非饱和性能。试验结果表明该路基土饱和膨胀变形很小;通过气相法对土样进行吸力控制得到不同吸力控制条件下土样的体变特征,土样随着吸力的增大孔隙比减小;基于非饱和压缩固结试验的到了不同吸力状态下土样的屈服应力,随着吸力从0增大到110 MPa 土的屈服应力从200 kPa增大到1．05 MPa;通过经典模型对实验结果进行了验证,结果表明本文非饱和路基土的压缩固结试验结果能通过Alonso等在1990年提出的非饱和土BBM模型来描述。     

隔河岩工程重力拱坝动力模型研究

 本文阐述用动力模型试验和有限元动力分析方法研究清江隔河岩重力拱坝的动力特性,采用反应谱方法研究大坝的地震动力响应。探讨了封拱形式对大坝地震响应的影响,模型试验与动力分析的结果比较接近,研究表明大坝遇7度地震是安全的。     

双头加气振冲挤密法在砂质粉土地基处理中的应用

本文介绍了双头加气振冲施工法在宁波杭州湾新区慈溪十二塘围涂工程四灶浦十二塘水闸地基加固施工中的应用,对双头加气振冲挤密施工控制要点进行总结,为类似工程施工提供借鉴经验。     

悬移质模型沙级配的模拟计算方法探讨

对于研究泥沙问题的动床模型试验，模型沙的选择是模型设计的关键。模型沙的选择是指综合考虑所研究问题的性质，已知条件，模型几何比尺，以满足模型与原型的水沙运动相似为目的，选定，设计模型沙的材料，比重和粒径级配，作者主要阐述悬移质模型沙级配的模拟方法，并提出利用沙玉清公式计算，设计模型沙级配的另一种方法，以尽可能严格满足模型相似条件。克服老方法的不足和缺陷。     

饱和软粘土动力固结机理及实用工艺研究

传统的强夯法加固地基的顺序是由深部到浅部,动力排水固结法加固饱和软土地基的顺序是由浅部向深部,逐渐增大能量,逐层向下加固,而且动力排水固结法加固上层填土是直接的,而加固下层饱和软粘土是间接的.通过对动力排水固结法加固饱和软基的施工工艺的探讨,认识到确定饱和冲击能量、最佳冲击击数、合理的冲击遍数以及两遍夯击的间隔时间,可以有效避免冲击能量的浪费,杜绝实际工程中常见的"橡皮土"现象的产生.为优化施工设计和现场指导施工提供了技术支持.     

二滩拱坝地震响应的动力模型试验研究

二滩双曲拱坝的动力模型试验在大型模拟地震振动台上进行。研究了在实际地震波作用下,坝体、水库和地基的相互作用影响,坝体抗震安全度,动水压力分布和拱坝在强烈地震下的破坏机理。研究结果表明:1.高拱坝的最大动应力是拱应力,位于上游坝顶中间部位。下游坝顶中间部位和2/3坝高部位以及坝踵是抗震薄弱部位。2.紧靠拱坝上游面的山体形状对坝面动水压力值的影响较大,故对于坝前地形复杂的水库,应模拟一倍坝高长的自然地形。3.满库时,拱坝前几阶固有频率对库水位的微小变化非常敏感。4.拱坝在强烈地震下的破坏在瞬间完成,主要是中上部的脆性开裂。     

岳阳城陵矶底梁式全直桩码头物理模型试验设计

介绍了一种能够满足防洪要求、具有较高的靠泊等级并能够适应较大水位差的新型码头结构。为了研究这种码头结构的受力特性及力在立柱、桩上的分配情况,采用结构模型试验的相似理论,推导了相似指标。在此基础上,选择合适的材料建立模型对岳阳城陵矶新型码头进行缩尺模型试验研究。介绍了模型试验的结构设计和加载方法设计,其土的模拟方法能够为类似模型试验提供参考。     

强夯法加固大面积素填土与液化土地基应用研究

依据强夯法的加固机理,对拟建住宅小区大面积素填土和液化土地基进行强夯处理。通过平板荷载、标准贯入、静力触探、重型动力触探及室内土工试验研究对比,分析结果验证了强夯法处理此场地地基的适用性与设计参数选取的合理性。研究成果对加固相关素填土与液化土地基工程具有重要的指导意义。更多还原     

尼尔基水利枢纽坝基土料固结试验研究

大型固结试验所获得的参数，是坝基应力应变分析的重要数据，而此项试验研究工作，在东北地区尚未广泛开展。本文结合具体工程介绍了试验研究方法，阐述了资料整理计算过程，提出了试验最终成果。     

结构动力模型修正方法研究与进展

在结构动力分析中,通过初始模型得到的计算值与通过试验获得的测量值间往往存在偏差,为了能够精确预测结构的动力响应,依据结构的实测信息修正初始有限元模型是非常有必要的。对模型修正常用的矩阵型、参数型、基于神经网络算法和基于优化设计的模型修正方法做了较为详细的综述,介绍了这些方法的原理、实现和应用,并指出了它们存在的不足之处,最后展望了动力模型修正领域的研究发展方向。