基于损伤模型的输泄水塔地震响应分析

输泄水塔结构属于高耸水下建筑物,其地震安全性至关重要。以某水电站输泄水塔为例,采用ABAQuS有限元仿真技术进行了地震时程分析。针对输泄水塔部分嵌入地下、锁扣板设置的结构特点,建立了输泄水塔-库水-地基的三维动力有限元附加质量模型。考虑混凝土材料的非线性损伤特性,应用动力时程分析法分析了输泄水塔结构在静力荷载与地震叠加作用下的动力特性及应力变形分布情况,可为同类工程的设计与研究提供参考。     

水电站厂房三榀钢-混凝土组合排架组合特性试验研究

基于当前我国水电站厂房结构运行现状,提出水电站厂房三榀钢-混凝土组合排架模型,通过设计以矩形钢管混凝土柱、圆形钢管混凝土柱、空心矩形钢管柱和空心圆形钢管柱为承载柱单元,以焊接式、铆接式牛腿模型为传力节点单元,装配式桁车梁为承载梁单元,进行了静载作用下组合节点的力学性能、组合排架柱的组合特性试验。试验分析表明,静力加载过程中极限荷载是屈服荷载的1.455～1.833倍。该种组合排架结构建立了自身的耗能机理,具有良好的整体性能,表现出完美的协同组合特性,实现了由构件层次上升到结构体系、由单元节点提升到框架整体的突破,为水电站厂房三榀钢-混凝土组合排架的推广运用提供了技术支撑。     

共振与类共振

论证了共振和类共振的发生条件,用复变函数的围道积分方法从理论上证明了无论何种结构,在非规则荷载作用下都不会发生共振现象,只能发生类共振现象     

部分剪力连接预应力组合箱梁受弯性能试验研究

为研究剪力连接程度对预应力钢与混凝土组合箱梁的界面相对滑移、挠度及受弯承载力的影响,设计制作了4根不同剪力连接程度预应力钢与混凝土组合箱梁模型试件,采用三分点对称加载,对其进行了受弯性能试验研究。研究表明,随着剪力连接程度的降低,变形及界面滑移明显增大,承载能力有所降低,但并不与剪力连接程度成正比关系,连接程度为0.5的组合箱梁承载力较完全连接组合箱梁降低不到30%。结合国内外7根部分剪力连接组合梁试验资料, 运用最小二乘法,对欧洲规范EC4中关于部分剪力连接组合梁承载力计算公式进行了修正。结果表明,修正值与实测值吻合良好,满足工程精度要求。     

钢筋缠绕钢筒混凝土压力管(BCCP)承受内、外压能力有限元分析

为了研究内、外压作用下ＢＣＣＰ各部位的受力性能,基于有限元软件ＡＢＡＱＵＳ中相关材料本构建立了两个不同管径ＢＣＣＰ计算模型,采用极限状态分析方法,对ＢＣＣＰ从施加预应力到最终破坏进行了全过程分析。结果表明:随着内压增加,ＢＣＣＰ管壁由外保护层向内管芯逐渐进入塑性,最终钢筒和预应力钢筋达到各自的抗拉强度,整管破坏;随着外压增加,ＢＣＣＰ管腰部位由外保护层向内管芯逐渐进入塑性,而管顶、管底部位则是由内管芯向外保护层逐渐进入塑性。研究成果对ＢＣＣＰ在工程中的应用具有一定的参考价值。     

横观各向同性对碾压混凝土重力坝动力特性的影响

碾压混凝土重力坝是采用逐层碾压施工方法形成的大体积混凝土,在竖向和水平向具有不同的弹性常数.采用有限元方法,研究在弹性地基上空库和正常蓄水位两种工况下碾压混凝土重力坝的动力特性,及横观各向同性对坝体动力特性的影响.结果表明,横观各向同性对坝体振型影响不大,但竖向弹性模量的减小使坝体自振频率值明显降低.     

超大口径PCCP管内水压承载能力试验

采用原型现场试验的方法,分析PCCP的管内水压试验方法、破坏特征和承载机理。详细叙述了试验前试件成型与测量方案,阐述了内水压承载试验的具体过程及试验破坏特征。基于试验结果分析了PCCP的承载机理:PCCP较普通混凝土管承载力的提高是由于预应力钢丝的作用,极限内水压时,表现为钢丝的屈服和混凝土的最终拉裂破坏,发挥了组合结构中各材料的性能。试验研究为超大口径PCCP管道的生产、施工积累了经验,为制订超大口径PCCP管道标准及其质量验收标准提供依据。     

配筋率对混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂过程声发射特征的影响

为了探讨配筋率对混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂过程及声发射特征的影响,通过4组直偏裂缝钢筋混凝土三点弯曲梁开展Ⅰ-Ⅱ复合型断裂试验及声发射信号采集,并分析试验结果。结果表明:随着配筋率的增加,失稳荷载近似线性增加,配筋率影响混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂模式;裂缝稳定扩展过程中振铃计数出现若干个峰值,累计计数的突变可以表征Ⅰ-Ⅱ复合型断裂临界状态,且3个参数间具有较强的相关性;声发射峰频点均呈现分频段集中的现象,从85%荷载水平开始,140~155 kHz的频段占比减小,30~45 kHz频段占比增加,临近失稳临界状态时峰频分布趋于分散。     

病险水闸安全检测和评估成套技术(一)

近几年,我国不断加大民生水利建设力度,先后实施了农村饮水安全、病险水库除险加固、泵站改造、灌区续建配套等民生水利工程,目前建设成果已陆续惠及广大群众。2010年全国水利厅局长会议提出,民生水利发展是一个长期的动态过程,要不断把握人民群众的新要求,开辟兴水惠民新领域,实现民生水利新突破。其中,作为全面推进民生水利新发展的重要内容,病险水闸除险加固工作已经提上重要日程。据了解,目前全国4万多座水闸约有2/3存在不同程度的病险问题,不仅对防洪安全构成重大隐患,威胁着人民生命财产的安全,同时也影响着水闸兴利效益的发挥。会议要求尽快完成全国大中型病险水闸除险加固专项规划编制工作,在水闸注册登记和安全鉴定的基础上,重点对全国大中型和重点小型病险水闸实施除险加固。可以预见,在下一步将全面展开的病险水闸除险加固工作中,有关水闸检测、评估、维护等方面的实用技术和产品将迎来较大的需求空间。南京水利科学研究院通过多年的科研和工程实践,已在病险水闸检测、除险等方面拥有了成熟的技术和产品体系,并广泛应用于国内很多工程中,取得良好效果。为给各地开展病险水闸除险加固工作提供一些参考,本刊特别约请南京水利科学研究院专家对相关技术进行介绍,并将于近期在资讯陆续刊登。     

基于COLSYS的组合箱梁约束复合弯扭下的非线性分析

闭口组合箱梁复合弯扭作用下的约束扭转分析属于薄壁构件复合受力的空间问题非线性分析.本文首先根据广义坐标法原理,以拉伸弹簧和滑移弹簧模拟混凝土翼板和工字钢梁之间交界面的脱离和滑移效应,通过给定其广义坐标,推出了闭口组合箱梁复合受力下扭转分析的微分方程组;介绍了常微分方程(ODEs)求解器COLSYS的优点与求解方法;详细推导了闭口组合箱梁复合受力下的微分方程求解过程;借助计算实例和实测值.编制了满足求解器COLSYS的有关丰程序,借助于求解器COLSYS进行了求解分析,计算结果与试验值进行了分析比较.最后对闭口组合箱梁的弯扭相关性进行了分析,给出了理论计算和试验实测的闭口组合箱梁的弯扭相关性表达式.