基于重整化群的水工混凝土结构整体破坏概率研究

在借鉴重整化群理论和局部损伤概率的基础上,形成水工混凝土结构整体破坏概率研究方法.针对单元损伤概率不等的正方体结构,推导了1级原胞损伤概率,再依次确定n级原胞的损伤概率,从而得到结构整体的破坏概率.传统的岩石等概率破碎模型只是针对单元损伤概率相等情况下的一个特例,而该数学模型是一个通式.以某大体积混凝土结构为例,应用所建立的数学模型进行了实例分析.计算结果表明,当单元损伤概率不超过0.7时,结构较为安全,否则结构整体安全性会迅速降低,外界环境一旦恶化,结构极有可能发生垮塌.     

深部开采条件下工作面平巷布置新方法

文章从矿压理论的角度论证了一种适合于深部开采的新型工作面平巷布置方法的合理性。     

基于知识的成组技术专家系统

本文提出了一种制造系统中成组技术问题的表示方法,这种表示是以含有零件加工时间和其它参数的零件机床相关矩阵为基础,并包括了四个约束条件。为解决这样的成组技术问题,发展了一种串联结构的KBESGT系统,包括低计算时间、低复杂性的启发式聚类识别算法和专家系统,使运筹学优化算法与专家系统的实践经验相结合,这种方法也可用来解决其它问题。     

半圆弯拉下岩石内裂纹扩展规律数值模拟研究

岩石内部固有缺陷的存在和扩展是导致其断裂的重要因素,半圆弯拉试验是该领域的重要实验。为研究半圆弯拉下含三维内裂纹试件扩展路径及断裂特性,基于Franc3D有限元自适应网格划分技术开展含三维内裂纹SCB试样数值模拟,结果表明:(1)基于Franc3D软件的三维裂纹扩展与室内试验具有较好的一致性,该软件是三维裂纹数值模拟的重要工具。(2)通过M积分得到裂纹尖端应力强度因子,分析得出对称加载模型为K_Ⅰ与底部加载跨距呈正相关的Ⅰ型断裂模式;非对称加载模型中出现复合断裂模式,随着右侧加载跨距的增加,K_Ⅰ先降低再升高,K_Ⅱ及K_Ⅲ先变化至0,再逐渐升高。(3)基于最大拉应力准则得到裂纹扩展路径,对称加载模型在I型断裂模式下进行平面扩展后破坏,非对称加载模型出现复合断裂模式,伴随翼型起裂并扩展至破坏。(4)定量分析对称加载模型裂纹内部扩展规律得出,裂纹下端扩展速率最大,上端扩展速率最小。     

引滦入津隧洞工程上覆堆载影响 安全评价研究

引滦入津隧洞已运行30年。近年来,洞线6+500~9+000段上部堆载了大量的矿渣、铁精粉等,洞内也出现了衬砌裂缝、变形等明显病害。堆载有多大,是否影响隧洞安全,一直是未解的安全隐患。本文通过现场堆载测量与原始地形资料计算得出上覆荷载,并采用有限元法对隧洞堆载进行仿真计算。结果表明,随着堆载的进一步增加,衬砌应力将超过混凝土设计强度,从而影响隧洞的整体安全性。     

水工隧洞施工缺陷对衬砌承载性能的影响

在水工隧洞建设中,混凝土衬砌裂缝和顶拱厚度不足是经常发生且十分典型的工程质量问题。具有这种质量缺陷的衬砌在不利工况下其结构性态如何,是广大技术人员十分关心的问题。该文在白山嘴输水隧洞实际衬砌结构缺陷现场检测的基础上,分析了缺陷模式和尺寸,提炼出缺陷特征,并采用FLAC程序进行了计算分析。计算结果表明,该缺陷对衬砌的安全稳定性有明显影响,但在进行缺陷修补加固、恢复衬砌整体力学特性以后,混凝土衬砌的性能将能够满足设计要求。     

库区泥沙淤积对梯级水电站群优化调度的影响

为了充分利用水资源,提高水库群经济效益,将分时电价原理和确定性水库优化调度理论相结合,建立了基于分时电价原则的梯级水电站水库优化调度模型.以雅砻江下游锦屏一、二级梯级电站为实例,进行了基于电价的发电优化调度研究,并采用动态规划法进行求解.计算结果表明:基于电价原则的梯级电站优化调度取得的经济效益高于电量最大准则下优化调度的效益.通过库区泥沙淤积对发电经济效益的影响研究,发现随着库容损失的不断增加,其经济效益则不断减少.     

基于重整化群方法的三棱柱单元整体破坏概率模型

针对传统的重整化群方法不适合处理一般水工混凝土结构的问题,以正方体单元岩石破碎模型为基础,提出并建立了基于重整化群方法的三棱柱单元混凝土结构整体破坏概率模型,通过不动点计算分析,得到导致结构整体破坏的单元破坏概率临界值。迭代计算结果表明,原胞级数即迭代次数取3即可满足实际工程需要,若3次迭代后整体破坏概率仍较大,则说明单元破坏概率接近临界值,该概率模型可从定量的角度评价混凝土重力坝的整体安全性。     

土工袋双轴压缩的离散元数值模拟

鉴于土工袋材料介质不连续性的特点,采用离散元法模拟土工袋双轴压缩试验,从细观角度分析土工袋的力学特性。通过蒙特卡洛随机算法生成一定颗粒级配的土颗粒样本,计算时土颗粒间采用弹簧-阻尼器-滑块接触模型,袋子颗粒间采用皮筋-阻尼器接触模型。计算结果表明:土工袋的极限强度远大于无袋子土体的极限强度,土工袋破坏时的总体变形远大于无袋子土体破坏时的总体变形,且袋子颗粒间的张力呈非均匀分布;土工袋应力-应变的数值模拟结果与理论推导公式计算值吻合较好;竖向外力作用下,土工袋内部颗粒间力链由环状均匀分布向大主应力方向发展,颗粒位移呈对称性向两侧扩散,且袋子破坏是土工袋达到极限强度的直接原因。     

渡槽排架结构环境激励模态试验

为获得渡槽排架结构动力特性,开展渡槽排架单向单输入多输出(SIMO)法、双向多输入多输出(MIMO)法环境激励模态试验,选用增强频域分解法识别纵向、横向、双向模态参数。结果表明,SIMO法纵向模态绝大多数谱峰明显、识别效果较好,纵向模态比横向模态丰富;MIMO法纵向或以纵向为主的谱峰大多数明显,横向或以横向为主、双向模态除双向第2阶(即横向第1阶)谱峰明显外,其他较小,甚至未能识别;排架柱以弯曲振动为主,纵向低阶、高阶模态横梁分别以平动或转动刚体振动、弯曲振动为主,横向模态横梁为平动或不动刚体振动;两种方法识别出的模态频率误差较小,SIMO法结果更为可靠,尤其是低阶模态。从低阶识别精度、试验工作量及操作便捷性而言,排架结构环境激励模态试验选择单向SIMO法优于双向MIMO法。