地震作用下渗流边坡的动力响应耦合分析

运用有限差分软件FLAC3D,建立某一赋含地下水的顺层岩质边坡三维模型,基于Finn动孔压增长模型,对边坡在地震作用下的加速度响应规律作了流固耦合分析,并就地下水对边坡塑性区分布的影响作了简要分析。数值计算结果表明:含地下水边坡的地震动峰值加速度PGA放大系数和坡顶加速度均大于无水边坡,地下水位升高时,PGA放大系数和坡顶加速度呈波动变化,当边坡土体处于完全饱和状态时,两者均明显增大;坡脚加速度随水位变化也呈波动状态,当边坡土体处于完全饱和状态时,同样明显增大;含地下水边坡的PGA放大系数等值线比不含地下水时的曲线分布更为杂乱,规律性较差,但仍具有明显的加速度垂直放大效应和临空面放大效应;表面风化层的塑性区随水位升高,其拉剪共同作用破坏单元逐渐增加,表面边坡的破坏效应逐渐增大。综合加速度、坡顶位移和塑性区分布来看,地下水对地震作用下顺层岩质边坡的稳定不利。     

基于支持向量机和模态参数识别的导墙结构损伤诊断研究

水电站厂坝问溢洪道泄槽的导墙结构长期处于水流交变荷载作用,容易造成结构损伤.为对导墙结构的损伤进行有效的定位和评估,本文首先提出一种基于流激振动响应的结构模态参数的遗传识别方法,通过该方法对导墙结构的模态参数进行了识别;然后将有限元计算和支持向量机技术相结合,进行导墙结构的损伤定位和损伤程度评估.结果表明:基于遗传算法的结构模态参数识别方法能够较准确的识别出结构的模态参数,并确定损伤的部位.其结构损伤程度则可通过结构振动频率平方值的变化来评估.     

引水管道闸门的动水荷载特征与破坏分析

针对引水管道内压力波动诱发强烈振动问题，研究了水电站或泵站蝶阀开启状态时所承受的水流时均和脉动荷载特性，计算了水力诱发阀门的振动响应，分析了阀门锁轴等构件的疲劳效应和阀门突然关闭对管道阀门门体的影响，研究成果可为工程设计和安全运行提供依据。     

粉质黏土中筒型基础沉放的影响范围研究

随着我国近海风电场规模化建造,宽浅式筒型基础得到了越来越多的应用。为了抵抗百米高塔筒产生的巨大弯矩,筒型基础直径达到了40 m。为了准确评估筒型基础在施工期和服役期的地基承载力,有必要研究筒型基础沉放过程对周围土体产生的影响。本文开展了系统的室内模型试验研究,模拟了筒型基础的自重沉放与负压沉放过程,监测了筒基沉放过程中筒内外土体孔隙水压力变化及沉放前后土体强度的改变;基于孔穴扩张理论推导了筒型基础沉放最大径向影响范围的计算公式。研究结果表明:筒型基础在自重沉放阶段对周围径向土体的影响范围为距筒中心2.2倍半径;负压沉放阶段对土体的影响范围为距筒中心1.6倍半径。     

水库异重流调度问题的研究

结合小浪底水库初期运用的实际情况，对小浪底库区形成异重流的条件进行了定性分析和发展预测，为促使小浪底水库异重流现象形成，增强近坝区泥沙淤积铺盖和防渗，针对三门峡水库汛期洪水调度规律与小浪底库区异重流特点进行了研究和设计。根据设计，通过三门峡、小浪底水库实时洪水调度，三门峡水库洪水期间净排沙0．40亿t，三门峡出库流量大于1950m^3/s的洪水过程较入库延长12h；出库洪峰流量较入库增大140m^3/s；出库含沙量峰值较入库增加60kg/m^3；出库含沙量大于240kg/m^3的高含沙洪水过程较入库延长14h,为小浪底库区泥沙输送、异重流形成和天然泥沙淤积铺盖创造了最为有利的条件。为利用上库科学调度，人工影响下库异重流产生、运行，并保持其长期有效库容提供了经验。2001年8月下旬，小浪底水库近坝段达到了理想的淤积厚度，坝前淤积高程接近176m，超过排沙洞进口底坎高程，同水位条件大坝渗漏量减少30％，防渗效果显。     

底流钢膜消力池底板上表面脉动压力试验

为确保消力池防护结构在水流冲击下的安全,探索一种新的钢膜消力池防护结构,即在消力池传统的不透水混凝土底板上部铺设一层均匀开孔的薄钢板。基于某底流消力池模型试验,研究了铺设均匀开孔钢膜对不透水底板上表面脉动压力分布规律的影响。试验结果表明:铺设均匀开孔的钢膜后,对于消力池前端旋滚区,脉动压力强度系数减小、概率密度函数基本满足正态分布,但幅值范围更加集中;纵向各点的相关性降低、空间积分尺度下降,涡旋保持性降低;脉动压力主频基本不变,但脉动能量集中的频带变窄。与透水底板比较,钢膜消力池防护结构可以有效减小作用在消力池前端底板上表面的脉动荷载,初步表明这种结构具有一定的可行性。     

24结点6面体层单元在水工结构中的应用

１问题的提出坝体一般位于层状地基上，且层的厚度不大（比如错动带的厚度０．３～１．０ｍ、间距不足５～１０ｍ），各层的力学指标也不同．坝的强度分析中需要模拟这些错动带，并且需要研究这些错动带的应力和接触状态，在这种情况下地基的单元剖分必然非常细小，当坝体单元不想剖分的如此细小时，则建基面上必然出现变位不协调的结点（见图１）解决的办法是在图１中坝体单元的棱边上多设置结点，设置棱边结点的多少取决于触及错动带的多少，因此本文开发了２４节点层单元（见图２），其结点坐标见附表．２２４结点６面体层单元的形函数根…     

随机有限元与最大熵法联合求混凝土拱坝可靠度

将拱坝的主要荷载及材料参数看作随机变量，并考虑其相关性，以Ansys5．7随机有限元作为一个模块，结合某拱坝进行了蒙特卡罗随机模拟，得出拱坝各响应量(随机变量)的统计量，以及随机变量对功能函数的敏感性，再利用最大熵法得到各随机变量的概率密度函数，然后用数值积分求得拱坝可靠度指标的分布．     

模拟范围对水电站机组支承结构动力特性的影响研究

对于水电站机组支承结构而言,模拟范围愈大,计算出的自振频率愈低.为了确定合理的模拟范围,根据工程实例,针对机组段之间分缝的坝后式厂房,分别从有限元计算和结构动力学推导两个方面分析了模拟范围对机组支承结构动力特性的计算结果的影响,指出常规模拟方式存在的问题和合理的结构模型应包括的范围.     

市场竞价下梯级水电站短期优化调度研究

针对梯级水电站短期优化调度的特点，通过对电力市场中发电厂商竞价策略特点的分析，提出了市场竞价下梯级水电站的竞价运行策略，构建了市场竞价下梯级水电站优化调度模型。模型采用概率分布来模拟发电厂商报价策略，并利用蒙特卡洛方法对电力市场出清过程进行随机模拟，而且在最大效益子模型中考虑了梯级各电站发电成本不同的因素。最后通过实际算例，利用改进蚂蚁算法和遗传算法对硕多岗河梯级水电站在市场竞价条件下的整体调度过程进行了模拟优化求解，得出了较优的市场出清结果和梯级优化运行方案，并通过对优化结果的详细分析，指出了模型的优点和缺陷。