混凝土轴拉弹模衰减规律及损伤模型试验研究

为研究混凝土轴拉弹模衰减规律,采用循环加载的试验方法,获得混凝土轴拉应力~应变全曲线,并对试验过程中的弹模衰减现象进行描述,拟合弹模衰减的演化曲线。根据弹模损伤定义,建立损伤模型进行试验研究,进而结合应力~应变全曲线,得到混凝土轴拉损伤演化方程,建立了以弹模定义损伤变量的试验确定方法。所得成果为混凝土损伤过程研究提供参考。     

基于结构化网格的风力提水机叶片三维数值分析及试验研究

采用FLUENT软件对设计的具有航空翼型的带扭转角的风力提水机叶片进行了结构化网格数值模拟分析。计算结果表明,所设计的低实度风轮风力提水机能在2.8 m/s的轻风下起动,叶片三维流动特性良好。在额定工况下叶片气流未出现明显分离现象,最大风能利用系数可达0.43,较传统的风力提水机的风能利用率提高22.8%。最后通过小型开口低速风洞的叶片物理模型试验进一步验证了数值模拟的可靠性。     

区域骨干感潮河道行洪排涝能力研究

以区域骨干感潮河道——灌河为研究对象,采用MIKE 11 HD模块,构建了一维水动力数学模型。利用实测水文及河道断面资料,选取相关系数和纳什效率系数作为评价指标,验证了模型并确定相关参数。根据区域水利规划要求,分析了灌河现状及规划不同工况下过流能力,评价了工程的安全性。结果表明:当灌河糙率时,模拟结果的相关系数和纳什效率系数最优;灌河干流现状过流能力可满足区域规划要求,其大部分堤顶高程满足行洪排涝安全要求,个别堤段需加固治理。计算结果较好地反映了灌河河道过流状况,可为类似工程分析计算提供参考。     

大型围垦工程海堤建设过程中围区内波浪传播研究

以浙江省温州市某大型围垦工程为例,采取波浪断面物理模型试验与数值模拟相结合的方法,运用MIKE21中SW模块,数值模拟了越堤次生波、龙口绕射波和小风区风成浪综合作用下的波浪传播变形现象,探讨了一期海堤平面位置、建设抬高过程以及龙口布置等因素对二期海堤堤前波浪要素的影响。     

水电站进水口渐变段局部水头损失研究

为研究水电站进水口渐变段局部水头损失,分别针对渐变段长度、隧洞长度和圆形隧洞直径三个影响因素,采用CFD方法模拟了15种进水口渐变段,进行数值分析。在此基础上,通过量纲分析研究了水电站进水口渐变段水头损失的敏感性。结果表明:水电站进水口渐变段局部水头损失与渐变段长度、隧洞长度和圆形隧洞直径有关;渐变段长度、隧洞长度对局部水头损失影响较小,而隧洞直径对局部水头损失影响较大。研究结果可为水电站进水口渐变段设计计算提供参考。     

适用于有限元片状裂缝模型的钢筋与混凝土粘结滑移关系

对比分析了常用的几种钢筋与混凝土粘结滑移关系,采用Hohai RCFE-P有限元软件计算各粘结滑移公式相对应的裂缝宽度,并与《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)[1]最大裂缝宽度公式计算值进行比较。结果表明:各粘结滑移公式差异大且不适用于有限元片状裂缝模型的计算。因此,参照文献[1]规定的粘结滑移公式,建立了基于GA-BP神经遗传网络的粘结滑移公式反演模型,以文献[1]中最大裂缝宽度公式计算值为预测样本,对文献[1]粘结滑移公式中的系数进行参数反演,给出了适用于有限元片状裂缝模型的粘结滑移公式。算例结果表明,本文提出的粘结滑移公式能满足有限元裂缝宽度的计算要求。     

考虑流固耦合作用的水力式升船机塔柱结构抗风分析研究

基于ADINA有限元分析软件,建立了一种考虑流固耦合作用的高耸升船机塔柱结构抗风分析方法,结合景洪水电站水力式升船机塔柱结构工程实例,分析了升船机塔柱结构的风致响应,求得升船机塔柱结构风载体型系数并对其影响因素进行研究。计算结果与规范进行对比,符合规范设计要求,计算结果显示:(1)数值风洞技术得到的升船机塔柱结构风载体型系数大于规范结果;(2)流固耦合作用对高耸塔柱结构影响显著;(3)浮筒和局部地形的影响在设计中应予以考虑。     

基于改进果蝇算法的危岩体弹性模量反演计算

针对危岩体力学参数反演这一工程问题,采用果蝇算法调用有限元计算程序的方式进行反演计算。在计算过程中,针对果蝇算法运用到实际工程存在的一些问题进行了种群搜索区间限定和初始种群位置随机生成的改进,并将改进后的果蝇算法运用到索风营水电站Dr2危岩体力学参数反演计算中,可为类似工程的反演计算提供参考。     

基于相空间重构的大坝服役性态小波支持向量机预测模型

通过支持向量机与相空间重构、小波分析、粒子群算法等的组合应用,充分考虑大坝原型监测数据特征,开展了大坝变形性态预测模型研究。为提升模型的抗噪能性,首先利用小波分析工具对监测数据序列进行时频分解,对分解所得的高频子序列实施阈值去噪处理;进而在借助混沌相空间重构技术,计算各子序列延迟时间与嵌入维数的基础上,重构各子序列的相空间。依据去噪和重构后的变形子序列,建立大坝变形性态支持向量机预测模型。考虑到支持向量机惩罚因子与核函数参数对模型预测精度影响显著的特点,引入粒子群算法,并通过支持向量机的参数寻优,进一步提高了模型的预测精度。工程实例分析表明,相空间重构的大坝变形性态小波支持向量机预测模型具有较强的抗噪和泛化能力,且能够更好地辨识蕴含于大坝原型监测数据中的时频非线性特征,更利于大坝变形性态的精准预测。     

淮河上游流域土地利用变化对次暴雨产沙影响研究

土地利用变化既改变水文循环过程也改变产沙过程。本文以淮河上游大坡岭以上流域为研究区,基于1990s和2000s的土地利用资料和两个年代各10场暴雨对应的水文与气象资料,以0.5 h为时间步长,应用改进的水沙模型模拟流域暴雨产沙,分析土地利用变化对次暴雨-泥沙负荷关系的影响;基于两个年代获得的模型参数,模拟1990s十场暴雨的产沙过程,分析相同暴雨条件下土地利用模式变化对产沙的影响。结果表明:模拟结果满足精度要求;土地利用变化改变了降雨-泥沙负荷关系,1990s到2000s的土地利用变化减轻了流域水土流失,导致次暴雨产沙量、沙峰及侵蚀模数均减少。研究成果可为淮河流域水土治理提供科学依据,丰富并创新湿润半湿润地区水土流失模拟理论与方法。