闸门止水对自振特性的影响

通过物理模型试验和有限元分析方法,以汗华水电站表孔闸门为例,分析了闸门止水对闸门自振特性的影响.在物理模型试验中,定性分析了止水对闸门自振特性的影响情况,通过测试极端工况(闸门有止水和无止水)下闸门的自振频率,研究了闸门止水对其自振频率的影响.然后通过有限元数值模型计算了不同止水弹模对闸门自振特性的影响情况,对闸门如何选用止水材料给予定性分析.试验及计算成果对闸门止水的设计具有一定的借鉴意义.     

漫滩洪水中不同房屋分布的阻力特性研究

漫滩洪水是威胁滩区居民生命财产安全的一种主要自然灾害,村庄等微地貌直接影响洪水演进过程,故采用概化物理模型和数值模拟的方法研究滩区房屋分布的阻力特性。以黄河下游兰考东明滩区地形为参考,修建概化滩区的物理模型,研究主槽4种不同进口流量下,房屋呈4种不同排列方式及4种迎流角度条件下,房屋试验区水流的变化情况。试验结果显示随主槽进口的流量增大,房屋试验区四周的水深呈非线性增加;房屋试验区房屋呈不同排列方式时,模型试验区形成的局部阻力不同。然后采用数学模型计算典型工况的洪水演进过程,水位的计算值与实测值符合较好,模型具有较好的计算精度。最后采用加大糙率法计算溃堤水流演进过程,发现以曼宁系数取0.05、0.08、0.12和0.16分别代表房屋以3×3、4×4、5×5及交错排列情况下的综合阻力时,计算得到水深、水跃位置与模型试验结果基本一致。研究结果将为房屋合理布局,减少漫滩洪水淹没损失提供参考依据,亦可用于检验水动力学模型的计算精度。     

基于“附加动量”水跃理论消力池的优化研究

尕干水库因地形原因,在模型实验时发现消力池的设计存在着一系列问题。由于消力池结构的特殊性,左侧有一支沟会进入消力池,支沟与消力池连接段有一底坡1∶100的护坡,消力池水流流入支沟护坡形成一个较大的逆时针回流,对工程带来极大破坏。为了改善这一不良流态及对支沟附加来流的处理,将"附加动量"水跃理论应用到溢洪道消力池的优化设计当中,并通过模型试验验证,对调整过后的消力池的水流流态。压强特性、流速特性及消能机理进行分析。结果表明,优化过后的消力池水流流态良好,有效地消除了回流。压强、流速分布合理,该消力池结构优于常规消力池,因此消能率能达80%以上。消力池尺寸满足工程要求。     

倾斜基岩条件下轨道交通振动衰减规律研究

通过模型槽试验和有限元相结合的方法,研究了在倾斜基岩条件下高架轨道交通引起地表振动的衰减规律,分析倾斜角度、荷载频率、桩长对地面环境振动的影响。结果表明：倾斜基岩条件下,地表振动衰减快慢呈现出方向差异化,一般沿基岩倾斜正下方衰减最慢,沿正上方衰减最快,并从正下方到正上方衰减逐渐变快。基岩层倾角越大,地面振动响应越小,基岩倾角变化对地面振动响应的方向差异化影响较为显著。随着荷载频率的增加,地表响应速度先线性增加,然后增速变缓;当频率为13 Hz时,与桩等距离各方向振动响应差异最大。地表速度响应随桩长增加呈线性减小,且距桩越近减小越快;桩长变化对与桩等距离各方向振动响应差异影响并不明显。     

地震作用下振动台试验刚性模型箱侧壁柔性材料研究EI北大核心CSCD

岩土工程振动台试验中模型箱的边界效应直接影响试验数据的可靠性,在刚性模型箱侧壁内衬柔性材料已经成为减弱边界效应的一种重要方法。基于振型叠加法原理,建立土–箱–柔性材料集中质量模型,推导模型箱侧壁合理设置柔性材料参数的理论公式,并分析柔性材料的弹性模量、厚度、泊松比、密度、阻尼比变化对模型箱边界效应的影响。结果表明,当输入波及岩土体参数确定后,柔性材料的设计转化为求解不定方程。在输入波和岩土体参数下,采用所推导的理论公式与数值计算2种方法得出柔性材料最优弹性模量值的误差仅为3.3%,且该柔性材料参数下模型箱内土体的位移与自由场的最大误差仅为3.7%,说明运用公式求解的柔性材料参数对减弱刚性模型箱边界效应具有明显效果,理论公式在岩土工程振动台模型试验中模型箱边界的设计方面具有重要的参考价值。     

气压自动卸载导轨的研究

气压自动卸荷导轨是一种新型机床导轨，文中论述了这种导轨的工作原理，设计方法和模型试验结果，试验结果验证了这种导轨的一些优点。     

波形钢腹板PC简支箱梁桥的扭转振动频率分析

为精确计算波形钢腹板预应力混凝土(prestressed concrete,简称PC)简支箱梁桥的扭转振动频率,在考虑箱梁自由扭转扭矩与约束扭转扭矩的基础上,运用D′Alembert原理推导了波形钢腹板PC箱梁桥的扭转振动频率方程,给出了与该桥型扭转振动频率求解相关的极惯性矩、扭转常数及扇形惯性矩的计算方法,并根据简支梁的边界条件求得了该桥型扭转振动频率的计算公式。制作了波形钢腹板PC简支试验梁,对其进行了动力特性测试获得自振频率和振型,在建立试验梁的ANSYS有限元模型时提出波形钢腹板与混凝土翼板实现刚性连接的方法,结合试验梁的实测值和有限元计算值验证了波形钢腹板PC简支箱梁桥扭转振动频率计算公式的正确性。分析了自由扭转扭矩和约束扭转扭矩单独作用时对波形钢腹板PC简支箱梁桥扭转振动频率的影响,研究表明,约束扭转扭矩对其扭转振动频率的影响较大,而自由扭转扭矩对其扭转振动频率的影响很小。     

福州市长途电信枢纽大楼预应力微波天线塔台模型试验研究

微波天线塔台由中心筒体和６层与筒体相连的悬挑环板组成，设置在大楼２１层顶上。简体高３５ｍ，底部直径４．１ｍ，环板最大悬挑跨度５．８ｍ，荷载为５ｋＮ／ｍ￣２。为了增加筒体和板的刚度，提高板的抗裂度，在筒体纵向，环板的径向和环向均设置了预应力筋。为验证设计计算方法和预应力效果，进行了１／２比例的模型试验。试验表明，结构主要部位的计算应力和变形与试验值符合较好，采用预应力方法增强结构刚度和抗裂度是有效的。     

诱使沉降法纠正偏移建筑的模型试验及案例分析

中国西北地区大部分土质为湿陷性黄土,这些地区修建的多层建（构）筑物中,有些由于地下管线漏水、室外排水措施不当等原因,造成地基土发生不均匀沉降,使建（构）筑物出现倾斜等工程事故。为使这些上部结构完好,保证基础存在不均匀沉降的建（构）筑物的安全和正常使用,应使其倾斜得到纠正。通过工程实践和模型试验,提出一种将水注入建筑基础下土体诱使地基补偿沉降纠正偏移建筑的方法。对一个放置在与工程现场相似、人工处理的湿陷性黄土基础上的建筑模型进行纠偏试验。该模型相似比取1∶5,高度为3 m。采用诱使沉降法,首先在建筑一侧开沟,释放侧向约束应力,其次在沟底向建筑基础下部掏水平圆孔,减小地基承压面积,增加地基土的竖向应力,然后向水平孔注水软化地基土,诱使建筑基础产生沉降,达到纠偏的目的。纠偏模型试验测试得出以下结论：（1）应力释放和地基应力增加产生的水平位移和沉降仅为注水软化地基的1%～2%;（2）Ⅲ级自重湿陷性黄土基础在压力作用下,其初始湿陷含水量为12%,但当含水量达到25%时,湿陷沉降明显加速,因此,采用注水诱使湿陷沉降纠偏时控制湿陷含水量为20%～30%,持续2～3 h/d,可使纠偏过程安全且效果良好。工程案例和按照试验方法进行的大量工程纠偏实践证明,此方法可用于湿陷性黄土地区的纠偏实践。