不平衡剪力分配系数积分计算方法

在用弹性地基梁计算底板内力过程中涉及到不平衡剪力分配问题，一般计算方法是做面积矩Ｓｙ图，然后在Ｓｙ图中量取底板、闸墩所占的面积，用其与全面积的百分比进行不平衡剪力的分配。由于在Ｓｙ图中量取面积的误差造成不平衡剪力分配的误差，现用积分方法求解不平衡剪力分配系数，就可以消除该误差，提高计算精度。计算步骤为：①画计算简图；②求底板、闸墩对重心轴的面积矩Ｓｙ；③求在面积矩Ｓｙ图中底板、闸墩所占面积；④求底板、闸墩的不平衡剪力分配系数。     

基于弹性地基梁法的不同悬挑长度对闸室底板内力影响研究

将闸室结构简化为作用在地基上的框架结构,通过对框架结构地基梁单元的细分,采用弹性地基梁法计算完建期工况和蓄水期工况下,闸室底板不设置悬挑和设置不同长度的悬挑时闸室底板内力,得到设置悬挑时可明显降低闸室底板弯矩、剪力和地基反力值,且随着悬挑长度的加大,弯矩、剪力和地基反力值的减小量近似趋于稳定值的结论。     

无拉力半空间地基梁静力分析的线性互补解法

本文讨论了无拉力半空间地基梁静力分析的线性互补解法。将地基反力作为未知函数进行近似插值，对梁和半空间地基分别进行解析求解而获得１组地基与梁之间相对竖向位移和反力的线性互补方程。利用Ｌｅｍｋｅ方法求解线性互补方程而得到梁的挠度、转角、弯矩和剪力及地基反力。计算结果表明线性解与非线性解之间的差别是相当明显的。     

层状地基中考虑固结和流变的垂直单桩的理论分析

利用积分方程求解了考虑固结和流变的层状饱和土地基中的垂直受荷单桩问题。为了求解该问题，首先利用层状饱和土的圆形载荷基本解，建立了时域内层状饱和土地基中单桩的积分方程。对所得的积分方程进行Laplace变换，得到变换域内的积分方程。对变换域内的积分方程采用Schapery逆变换方法得到时域内单桩的近似积分方程。数值求解所得的积分方程可以得到桩的沉降、轴力、剪力和孔压     

有限元法在挡土墙设计中的应用

挡土墙在土建工程中应用很广。设计中主要是确定土压力，一般用库仑、郎肯或极限平衡法等进行计算。如果在岩石、砂砾石等地基条件较好情况下，挡土墙设计相对地比较简单。但在软粘土地基、荷载较为复杂，又要客观地反映问题，把挡土墙、填土、地基等作为一个整体来考虑时...     

无锡市张巷浜节制闸改造工程结构计算浅析

本文从改造工程概况、闸底板结构计算、闸室稳定计算三个方面对张巷浜节制闸改造中的结构计算进行分析。根据单宽板条平衡条件,推求不平衡剪力;依据剪力分布,采用积分法确定闸墩和底板剪力分配系数。针对性计算均布荷载、集中荷载、边荷载,核定闸室底板弯矩。依据《水闸设计规范》(SL 265—2001)要求,确定闸室稳定计算条件,列举地基应力、应力不均匀系数、闸室抗滑稳定系数、闸室抗浮稳定系数等计算方法。本文论证了节制闸改造工程的典型计算方法,阐明了计算过程,以期为类似节制闸改造提供借鉴。     

双层箱型结构不平衡剪力的分配计算方法

对于复杂结构的不平衡剪力分配,目前尚没有成熟的计算方法,通常根据工程设计经验来确定结构断面各部位不平衡剪力分配比例,但该方法影响结构内力的计算精度。基于截面剪应力计算公式,通过积分的方法分别推导了双层箱型结构底板、中板、顶板及墩墙不平衡剪力分配系数的计算公式,从而可方便求出结构各部位所承担的不平衡剪力,该方法提高了工程结构内力计算的精确度,通过工程实例验证了所推导公式的适用性。     

路堤荷载下水泥土搅拌桩复合地基失稳机理及其稳定性分析

以水泥土搅拌桩加固软弱路基为研究对象,采用有限元强度折减法建立了群桩条件下的数值分析模型,籍此模型探讨了路堤的整体稳定性,并与传统复合地基极限平衡法所得的计算结果进行了对比分析。结果表明:水泥土搅拌桩的存在限制了路堤和路基潜在滑裂面的形成与贯通,且路堤的安全系数随着桩体抗剪强度的增加呈近似线性增加;水泥土搅拌桩所受的剪力远远小于其自身的抗剪强度。同时指出复合地基极限平衡法不能反映桩体的真实破坏模式,且会高估路堤的稳定性。     

上海市仙霞路地道水泥土搅拌桩地基加固方法研究与设计

通过上海市仙霞路地道水泥土搅拌桩地基加固工程的实例分析,探索了SMW工法围护的基坑在采取水泥土搅拌桩加固地基的情况下,基坑支护体系的钢支撑水平支点力、基坑挡土墙弯矩和剪力的改善情况,表明了该方法对软土地基加固的效果是明显的。     

沉管隧道接头竖向钢剪力键剪切荷载分配分析

为研究沉管隧道接头各组剪力键在竖向剪切过程中的剪力分配及随外荷载的变化规律,展开了沉管隧道管节接头的竖向剪切试验。试验根据之前沉管隧道试验经验、场地条件、加载能力以及测量手段,设计试验沉管管节接头模型,其中包括管节尺寸及配筋、竖向剪力键构造及GINA橡胶止水带等等。针对此试验的加载情况,自主研发了一种多维多向自平衡式加载反力装置。该装置不受场地限制,可多方向进行加载,也不需要地锚、剪力墙等限位装置便可自平衡。试验时首先在管节轴向施加正常运营时的最低轴压荷载,然后在接头位置垂直管节轴向逐级施加竖向剪切荷载,以测试每级竖向荷载下接头竖向相对位移、钢剪力键齿应变。试验结果表明:管节接头各组剪力键竖向位移不相同,右侧竖向位移大于左侧;同组剪力键相对键齿上的剪切应力分布不对称,键齿间接触面发生了6 mm水平向偏移。各组剪力键分担的剪切荷载与其钢键齿和齿间橡胶支座的刚度有关,并非设计时预想的平均分配。     

基于水力振源合理施加的水电机组轴系统振动分析

水力振源诱发机组厂房结构振动,影响机组发电效率,甚至威胁其正常安全运行。合理模拟机组振源是研究预测及解决机组厂房结构振动问题的关键。通过CFD(计算流体动力学)数值模拟,提出一种水轮机转轮叶片表面脉动压力的更为合理的计算和施加方法,并综合考虑电磁和机械振源的耦合作用,对所建立的三维水轮发电机组转子-轴承系统模型进行了振动分析。研究表明:通过CFD能够获得可信的转轮表面处各点脉动压力时程,脉动压力对轴系统振动响应的影响不可忽略,对其合理的模拟和施加是必要的。此外,进行了电磁不平衡拉力与机械不平衡力相位差对轴系振动响应的敏感性分析。研究结论可为水电机组及厂房设计运行及振动预测控制等提供参考。     

袁州区城区水资源供需分析及对策

根据江西省宜春市年际年内降雨分布不均、河道径流变化大的特点，定量分析了枯水期城区可利用水资源量、城市发展各规划年的供水需求量和生态用水需求量．通过比较，指出了宜春市城区不仅水资源供需矛盾突出，而且水生态环境形势也趋于严峻，并提出采取理顺管理、开辟水源、加强治污、节水利用等措施．     

Numerical simulation of flow past circular duct

The Renormalization Group(RNG)k-ε turbulence model and Volume of Fluid(VOF)method were employed to simulate the flow past a circular duct in order to obtain and analyze hydraulic parameters.According to various upper and bottom gap ratios,the force on the duct was calculated.When the bottom gap ratio is 0,the drag force coefficient,lift force coefficient,and composite force reach their maximum values,and the azimuth reaches its minimum.With an increase of the bottom gap ratio from 0 to 1,the drag force coefficient and composite force decrease sharply,and the lift force coefficient does not decreases so much,but the azimuth increases dramatically.With a continuous increase of the bottom gap ratio from 1 upward,the drag force coefficient,lift force coefficient,composite force,and azimuth vary little.Thus,the bottom gap ratio is the key factor influencing the force on the circular duct.When the bottom gap ratio is less than 1,the upper gap ratio has a remarkable influence on the force of the circular duct.When the bottom gap ratio is greater than 1,the variation of the upper gap ratio has little influence on the force of the circular duct.     

混凝土结构施工期徐变应力分析的迭代法

由于混凝土的弹性模量与龄期有关，计算混凝土结构施工期徐变应力时，必须将时间划分为一系列时段，在每一时段都要建立和分解刚度矩阵，计算量非常大。本文提出一种迭代法，用一个与时间有关的对角阵和一个与时间无关的长期刚度矩阵的乘积作为近似刚度矩阵，由此产生的失衡力通过迭代消除。根据本文给出的对角阵取值方法，只要迭代三四次就可以得到满意的计算结果。在间歇期内的所有计算时段，长期刚度矩阵只要形成和分解一次，而对角阵的求逆运算相当简单，所以选代法所需计算量很少，当增加新的浇筑块时，本文利用三角形分解的特点，只要花少量计算量就可完成对新的长期刚度矩阵的形成和分解，使整个施工期徐变应力计算工作得到极大简化。     

重力坝加高的应力和稳定计算方法及控制标准研究

后帮式重力坝加高存在新老混凝土结合面和新老坝块分载的问题,结合面有限结合部分传力时传统的材料力学法和整体刚体极限平衡法不再适用于应力和稳定计算.本文介绍了重力坝加高模拟的有限单元法,提出了新老坝块应力和稳定计算的有限元等效法,以丹江口7#坝段为例进行了不同结合面状态的多工况计算,与弹塑性有限元强度折减法进行了比较.结果...     

平原水网区水资源量平衡分析方法研究

平原水网区水资源量一般采用水量平衡法计算而得,但这种方法存在很大的缺陷,主要表现为各种误差在未控区间累积,使得计算结果常常呈不合理现象.针对这一情况,探讨了具有普遍意义的平原水网区水资源量平衡分析计算方法,即首先通过分析找出可供参证水量平衡的判断依据和标准;进而采用参证的判断标准对计算的平原水网区水量进行平衡与否的判别;若不平衡,则结合平原水网区的地形地貌、水系分布、水流特性和水文测验情况等,分析导致水量不平衡的原因及其影响程度;最后,根据不同影响因素和资料条件,采取不同方法对水量不平衡现象进行修正.在研究过程中,选取鄱阳湖区间为典型对象进行了详细的分析,并根据上述研究思路取得了较好的成果.     

块石形状尺寸对水平拖曳力系数影响的数值模拟

水平拖曳力系数是研究黄河坝垛水下散抛根石受水流作用的重要力学参数,而水流流速、根石尺寸和根石在水中的仰角对水平拖曳力系数有着不同程度的影响。基于试验数据,应用FLOW-3D数值模拟软件,采用RNG k-ε紊流模型、VOF方法和FAVOR技术模拟水下块体在水流作用下的水平拖曳力。在数值模拟结果验证可靠的前提下,分析块体不同尺寸及其与水流不同夹角对水平拖曳力系数的影响。数值模拟结果表明:当长高比小于等于3.0,水平拖曳力系数随块体长高比增大,先处于波动状态,随后趋于稳定;当长高比大于3.0,水平拖曳力系数随长高比增大而增大;水平拖曳力系数随块体宽高比增大而先增后减,最后保持稳定;水平拖曳力系数随着水流夹角角度增大而先减后增,当夹角为3°时出现最小值。     

NUMERICAL SIMULATION OF FISH SWIMMING WITH RIGID PECTORAL FINS

The numerical simulation of the self-propelled motion of a fish with a pair of rigid pectoral fins is presented.A Navier-Stokes equation solver incorporating with the multi-block and overset grid method is developed to deal with the multi-body and moving body problems.The lift-based swimming mode is selected for the fin motion.In the lift-based swimming mode,the fin can generate great thrust and at the same time have no generation of lift force.It can be found when a pair of rigid pectoral fins generates the hydrodynamic moment,it may also generate a lateral force opposite to the centripetal direction,which has adverse effect on the turn motion of the fish.Furthermore,the periodic vortex structure generation and shedding,and their effects on the generation of hydrodynamic force are also demonstrated in this article.     

NUMERICAL SIMULATION OF THE HYDRODYNAMIC PERFORMANCE OF AN UNSYMMETRICAL FLAPPING CAUDAL FIN

A comprehensive numerical simulation of the hydrodynamic performance of a caudal fin with unsymmetric flapping motion is carried out. The unsymmetrical motion is induced by adding a pitch bias or a heave bias. A numerical simulation program based on the unsteady panel method is developed to simulate the hydrodynamics of an unsymmetrical flapping caudal fin. A CFD code based on Navier-Stokes equations is used to analyze the flow field. Computational results of both the panel method and the CFD method indicate that the hydrodynamics are greatly affected by the pitch bias and the heave bias. The mean lateral force coefficient is not zero as in contrast with the symmetrical flapping motion. By increasing the pitch bias angle, the mean thrust force coefficient is reduced rapidly. By adding a heave bias, the hydrodynamic coefficients are separated as two parts: in one part, the amplitude is the heave amplitude plus the bias and in the other part, it is the heave amplitude minus the bias. Analysis of the flow field shows that the vortex distribution is not symmetrical, which generates the non-zero mean lateral force coefficient.     

NUMERICAL ANALYSIS OF THE UNSTEADY FORCE IN INSECT FORWARD FLIGHT

1. INTRODUCTION Although the quasi-steady analysis provides a simple framework for quantitative prediction of the forces in insect flight, the predicted forces and power requirements of insects in hovering or forward flight cannot prove that insects use t…