面板堆石坝填筑仿真及堆石料参数影响研究

本文以堆石体变位来评价仿真计算模型是否满足工程借鉴要求,进一步减小有限元的计算结果与实际观测值之间目前存在的较大差距。根据百米级面板堆石坝应力变形的特点,结合坝体变形原型观测数据,对数值分析中坝体分区填筑的碾压分层问题进行探讨,解决了坝体分期施工中网格简化的问题,提出了仿真分析中面板堆石坝坝体的有效分层厚度与坝高的比例,极大地提高了计算效率,有效地预测了面板堆石坝坝体的变形。同时通过研究面板堆石坝堆石填筑参数对坝体变形的影响,得到堆石材料参数的影响范围,为面板坝设计、试验研究提供依据。     

二元射流作用下点面脉动壁压的幅值计算

一、前言 射流冲击是水利工程中常见的重要水力现象。挑流、自由跌流与跌水等泄流方式,射流水舌冲击河床或扩坦均属此种现象。随着高山峡谷修建高坝的发展,采用经坝身挑流、坝顶跌流泄洪的趋势,将有增无减。因而射流作用在河床或护坦上的时均压力和脉动压力,是否可能引起河床严重冲刷、护坦失稳破坏以及能否激起轻型结构强烈振动等问题令人关注。本文拟结合二滩水电站局部水工模型实验成果,进行理论分析,摸索二元射流作用在河床或护坦面上脉动壁压特性,摸索不经实验直接计算出点脉动壁压大小及其分布,进而根据点、面脉动壁压的相关性,推导出点、面脉动壁压转换的简易的解析表达式。     

偏心荷载作用下弧形闸门支臂的动力稳定性研究

弧形闸门的动力失稳往往是由于支臂在动力荷载作用下丧失动力稳定的,支臂的动力稳定与否控制着整个水闸的泄洪安全.本文从弹性稳定理论角度出发,介绍了支臂动力稳定的分析方法,建立了支臂动力稳定分析的计算模型,求解了支臂在偏心荷载作用下的动力不稳定区域,以嘉陵江新政工程弧形闸门为工程实例讨论荷载偏心对支臂动力不稳定区域的影响.结果表明,荷载偏心增大了支臂的动力不稳定区域,不利于支臂的动力稳定.     

水电站厂房结构地震响应非线性分析

以三峡左岸水电站厂房为例,依托现行的抗震设计规范考虑混凝土材料的开裂,采用人工地震波生成技术和时程分析方法对整个地震过程中的厂房结构地震响应进行研究.结果表明,采用地震非线性时程分析,可较好地反映厂房结构在整个地震过程中的响应情况,包括应力、应变、加速度及裂缝的发展等,具有全过程仿真的特点.     

吸力锚在粉质黏土中的上拔特性试验研究

开展吸力锚在粉质黏土中的上拔特性试验研究,揭示上拔过程中锚筒壁内、外侧所受土压力发展变化规律.结果表明:内壁土压力随着上拔高度的增加先减小至负压后增大为正压,直至稳定不变,最终土压力小于初始土压力;外壁土压力则呈近似线性减小的变化规律.在该试验中,吸力锚在上拔力的作用下,失效模式为底部张力破坏.基于试验结果,根据不排水...     

软弱夹层的接触问题与强度问题探讨

详细地论述了处理软弱夹层问题的两种方法－－夹层法和连续体法。指出当夹层厚度很小时（可看作是裂缝），问题的实质是接触问题，可以利用夹层法解决；当夹层厚度不是很小时，问题的实质是夹层的强度问题，并且此时夹层的第二主应力不能忽视，应当按三维连续体进行分析。选用俞茂宏强度理论作为判别标准判断单元的状态，并给出算例。     

波流作用下底泥的响应

本文建立了波浪、水流与淤泥质底床三者相互作用的理论模型。在此基础上，用数值方法求得了波浪，水流与淤泥质海床三者相互作用系统的色散关系，研究了波流共同作用下底泥的响应特征，包括速度场、压力场、界面波高和相位差，讨论了度泥响应的“共振”现象，并对影响应特征的因素进了全面分析。     

明渠完全掺气水流水力特性数值模拟研究北大核心CSCD

明渠自掺气现象常见于水利工程,当水流流速较高时,空气在较大的紊动作用下会扩散至水槽底部形成明渠完全掺气水流,水流掺气对水力特性有较大影响。目前对掺气的研究大多通过模型试验,而模型试验又存在难以忽略的缩尺效应。本文采用混合模型、紊流模型和浓度方程建立了一套水气二相流数值模型,利用有限差分方法进行离散求解。采用明渠自掺气试验对该数值模型进行验证,掺气浓度和水流流速的数值模拟结果与试验数据吻合良好,说明本文建立的数值模型能有效地模拟明渠完全掺气水流水力特性。进一步研究发现,对于明渠完全掺气水流,掺入水体的空气受强烈紊动作用可以到达水槽底部,使得壁面对掺气水流阻力作用减小,造成掺气水流流速明显大于相应非掺气水流流速。     

天津某校园全年雨雪水质监测及污染成因

为降低雨水资源化利用成本, 保证可利用雨水水质, 弃流水质较差的初期降雨及特殊场次降雨成为目前雨水资源化利用的重要途径。因此需要通过长期连续监测降雨和降雪中氮、磷和化学需氧量等关键指标的变化, 确定合理的雨水弃流方式。以天津大学北洋园校区为研究区, 对该区域 2018 年 1- 12 月的降雨和降雪水质进行连续监 测。结果表明: 2018 年 3 月和 4 月降雨中氨氮( 6.75 mg / L) 、总氮( 9.36 mg/ L) 的平均质量浓度分别是全年降雨和 降雪中氨氮和总氮平均质量浓度的 1.5 和 2.1 倍; 春季首场降雨中污染物平均质量浓度远超冬季首场降雪, 冬季空气污染是导致春季首场降雨水质差的主要原因; 空气中各污染物质量浓度对降雨和降雪水质的影响由大到小依次 为 PM215 > PM10 > NO2 > SO2 > CO> O3_8h。与其他季节相比, 春季前两场降雨污染物平均质量浓度高、降水量小, 雨水利用处理成本高, 建议将春季前两场降雨( 降水量< 10 mm) 直接弃流至污水处理厂, 不宜直接进入雨水资源化利用设施。     

官地水垫塘底板泄洪振动响应特性研究

利用官地水垫塘底板泄洪振动响应原型观测成果,分析了不同泄洪工况下底板振动强度的分布特征,同时应用现代谱分析方法,从频域的角度分析了底板泄洪振动的频域特征,并研究了不同泄洪工况及流量对底板振动特性的影响,以及各测点的相关性。结果表明,在官地水电站底流消能的情况下,位于消力池内前段(坝前0+149m)这一区域的板块振动响应最为剧烈,之后沿程减弱。水流的不对称流动和摆动,引起底板不同区域的板块振动强度分布规律产生显著差别。正常运行下的水垫塘底板是在水流荷载作用下的随机受迫振动,各测点的振动相关性较好,底板整体性也较好,且优势频率非常稳定地分布在0.6～1.7Hz之间。水垫塘内涡旋尺度较大,底板振动本身有着很好的相似性和明显的同步性。随着泄洪流量的增大,正常运行下的底板振动强度平稳增强,优势频率缓慢下降,且当泄流量高于1 500m3/s后,优势频率随泄流量增大而下降的速度趋于缓慢,并最终趋于稳定。