基于微粒群算法的重力坝坝基多滑面稳定可靠度分析

以往混凝土重力坝坝基抗滑稳定可靠度分析大多只研究单滑面或双滑面的情形,但通常的地质条件下,基岩内可能存在多滑面失稳,目前关于重力坝多滑面抗滑稳定可靠度的研究成果相对较少。本文在刚体极限平衡等安全系数法的基础上,提出了基于微粒群算法的重力坝坝基深层多滑面抗滑稳定可靠度计算方法,该方法能够处理非线性隐式功能函数的可靠指标计算问题,即根据可靠指标的几何涵义,将可靠度计算转化为约束优化问题,从而实现智能优化计算。3个算例分析表明,该方法计算工作量少,精度和计算效率高,算法适用性广,能够应用到复杂的坝基多滑面抗滑稳定可靠度计算中。工程实例分析表明,该方法具有较高的实用价值,可为重力坝稳定安全评价方法的深入研究与重力坝结构设计提供新的思路和技术支撑。     

水电机组振动传导的参数敏感度分析

在结构分析中,动力响应的分析对明确结构的振动特性研究具有十分重要的作用,但对振动控制而言,参数的敏感性是其核心问题之一。本文在计算各路径传导力及传导率均值和变化范围的基础上,引入各区间参数,同时结合区间算法、随机摄动理论,分析各参数对结构响应及传递率的影响,并给出排序。最终,以某伞式混流式水轮发电机组振动模型为例进行计算,明确了有效控制部件,验证了方法的合理性与可行性。结果表明该方法能够计算任意参数不确定性对结构响应及传导率的影响,为水电机组的振动控制分析提供了理论和数据支撑。     

基于多态和模糊事件的土石坝溃决风险评估

根据映射关系,将风险分析故障树(FT)模型转化成贝叶斯网络(BN)模型,并基于专家群体判断和模糊理论提出了具有多态性和模糊性基本事件的土石坝溃决贝叶斯网络风险概率计算方法,提升了体系风险计算方法的应用深度与广度。土石坝算例分析表明,采用本文方法可以得到溃坝事件的联合概率分布以及体系中各级事件的后验概率分布,并基于后验概率对具有多态与模糊性的基本事件进行重要度排序,以利于土石坝溃决风险评估与决策。本文方法对于工程失事风险分析方面的研究具有通用性,可为多层次、多因素、多状态复杂工程风险分析理论与方法研究提供借鉴和参考。     

黑岗口水库水沙特性的数值模拟

小浪底电站建成后,作为开封市水源地的黑岗口水库不再进行排沙,为了研究黑岗口水库的多年的水沙沉积及分布问题,通过对花园口水文站观测数据及黑岗口引流量数据的分析,结合黑岗口地形数据,依据插值和拟合数学理论,利用Flow-3D软件进行建模并进行数值计算得到水库泥沙的空间分布,并推导预测黑岗口水库未来的水沙分布及趋势分析,对黑岗口水库的管理及优化引水工作方式等提供依据,具有一定的现实意义。     

教学诊改视角下高职水电站课程改革与实践探索

为保证课程建设和教学质量,基于教学诊断和改进理念,结合黄河水利职业技术学院内部质量保证体系建设工作实践,对水电站课程诊改进行了实践探索。教学实践证明课程诊改不仅提升了课程教学质量和水平,还为持续推动课程的教学改革提供了借鉴。     

工程参数扰动性计算方法的选择与分析

工程结构中存在各类型的不确定因素,这些不确定因素对确定性参数结构的计算可能产生较大影响,本文基于振动基本理论、Kronecker代数、矩阵微分理论等方法,在综合概率摄动法、LR模糊数法、区间参数法三类计算扰动问题方法的基础上,分析各典型方法在计算水利工程结构传递力的计算特性,并以水电机组振动传导为算例,确定三类方法计算扰动范围的扩张性,结合各方法的特征,最终为水利工程计算参数扰动问题提供方法选择依据。     

基于CFD的水电站厂房水力振源模拟研究

传统的水力振源特性研究主要依赖于模型试验,计算方法亦过于简化。通过建立水轮机全流道模型,基于CFD计算软件,对正常工况下的厂房进行了流体计算,总结了蜗壳壁面压力脉动的变化、分布规律及数值大小,进而根据CFD计算结果拟定了5种水力振源施加方案,并利用谐响应算法计算了厂房楼板、机墩、风罩等薄弱部位的振动响应情况,认为可根据流体计算结果在蜗壳内壁不同部位施加相应简谐荷载;且在流体计算结果中提取厂房蜗壳壁面各点的压力脉动数值,采用时程分析法施加于蜗壳对应节点,观察厂房结构振动响应情况,给出了水电站厂房水力振源更加精确、合理的模拟与施加方式。     

齿墙对提高重力坝动力稳定性的时程法分析

采用有限元分析软件ABAQUS,以规范反应谱人工地震波作为输入,基于Mohr-Coulomb屈服准则,依据规范的Westergard公式在坝面设置附加质量单元,考虑大坝-库水相互作用,采用无质量地基模型输入设计地震动,黏弹性吸波边界模拟地震动能量向无限远域逸散的地基辐射阻尼效应,应用应力积分法分析了齿墙对重力坝坝体特征位置应力、相对位移和抗滑安全系数的时程影响,所得结论对类似地震地质条件下的相似体形的混凝土重力坝工程动力稳定性评价具有良好的参考价值。     

基于混合TPA的水电机组厂房振动传导研究

机组的稳定运行对水电站厂房上下游的经济和社会发展具有重要支撑作用,新时期对水电机组厂房的稳定性要求愈发增高,但以原型观测为基础的振动理论分析与工程实践仍然滞后。为解决水电厂房测点数量不足的问题,该研究以原型观测为基础,考虑大体系非线性结构的耦合振源传播与放大机理,以实测与仿真计算频响函数(frequency response function, FRF)为核心,搭建混合振动传递路径分析(transfer path analysis, TPA)模型,开展原型-仿真联立分析的水电机组振动传递研究,识别水电机组未测振源、确定振动成分的贡献量等,明确影响响应目标点振动水平的根本原因,并提出局部结构减振措施,形成一套基于传递路径分析方法的水电站厂房振动分析与控制,为我国水电机组的安全稳定运行、结构设计和优化奠定理论基础。