箱型结构物封堵堤坝溃口的技术

基于汛期堤坝溃决的巨大破坏性,提出用箱型结构物封堵堤坝溃口的技术方案。该方案简单快速,通过远距离控制作业,可保证安全,降低作业强度及堵口成本。为确保这一堵口方案的安全性、可行性,设计堤坝溃口模型及箱型结构物模型,对溃口进行水力学模型试验。试验得到了溃口水流流量、流速、流态的变化规律,及沉箱顺序和裹头构筑对溃口水力特性的影响。这为制定用箱型结构物堵口作业方案提供了科学依据,同时对其它堵口方法的研究也具有一定的借鉴意义。     

A Boltzmann based model for open channel flows

A finite volume, Boltzmann Bhatnagar–Gross–Krook (BGK) numerical model for one‐ and two‐dimensional unsteady open channel flows is formulated and applied. The BGK scheme satisfies the entropy condition and thus prevents unphysical shocks. In addition, the van Leer limiter and the collision term ensure that the BGK scheme admits oscillation‐free solutions only. The accuracy and efficiency of the BGK scheme are demonstrated through the following examples: (i) strong shock waves, (ii) extreme expansion waves, (iii) a combination of strong shock waves and extreme expansion waves, and (iv) one‐ and two‐dimensional dam break problems. These test cases are performed for a variety of Courant numbers (C_r), with the only condition being C_r≤1. All the computational results are free of spurious oscillations and unphysical shocks (i.e., expansion shocks). In addition, comparisons of numerical tests with measured data from dam break laboratory experiments show good agreement for C_r≤0.6. This reduction in the stability domain is due to the explicit integration of the friction term. Furthermore, BGK schemes are easily extended to multidimensional problems and do not require characteristic decomposition. The proposed scheme is second‐order in both space and time when the external forces are zero and second‐order in space but first‐order in time when the external forces are non‐zero. However, since all the test cases presented are either for zero or small values of external forces, the results tend to maintain second‐order accuracy. In problems where the external forces become significant, it is possible to improve the order of accuracy of the scheme in time by, for example, applying the Runge–Kutta method in the integration of the external forces. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

重力坝开裂过程扩展有限元数值模拟

扩展有限元法(XFEM)是一种求解不连续问题的数值方法。它继承了常规有限元法(CFEM)的所有优点,在模拟裂纹扩展、界面、复杂流体等不连续问题时特别有效,近十多年得到了快速发展。介绍了XFEM的基本原理,给出了进行混凝土裂纹扩展分析的方法。利用XFEM模拟混凝土重力坝裂纹扩展,通过对比有、无裂纹情况下的重力坝应力分布,分析裂纹存在对重力坝应力场分布的影响;分析裂纹扩展受网格疏密程度的影响;计算在不同岩基弹性模量下裂纹的扩展方向。     

郑州黄河公路二桥主桥稳定性分析

以北京至珠海国道郑州黄河公路二桥主桥为研究对象,采用ANSYS有限元分析程序,建立了该下承式钢管混凝土拱桥的空间有限元计算模型,计算了该桥的稳定安全系数,对桥梁的失稳特征进行了分析,计算结果表明,该桥梁的稳定性满足要求计算结果可为该桥的施工以及使用阶段的桥梁健康检测和维护提供参考。     

现有双曲拱桥静力荷载试验及分析

结合一座危旧双曲拱桥的静力荷载试验工程实例,探讨了双曲拱桥的荷载试验方法与结构分析方法,并依据试验成果对工程实例桥的结构性能进行了评价分析,得出了该桥当前的结构性能状况。     

高拱坝安全度评价研究

概述了高拱坝安全度研究的强度理论、稳定性理论、可靠度理论、损伤断裂理论以及数值模拟分析、地质力学模型试验、监测数据反分析等主要理论和方法的最新进展;分析了各自的局限性和进一步研究的困难;提出和分析加强材料破坏到结构失稳破坏机理研究,探索坝身、坝肩、坝基三位一体分析方法,建立高拱坝整体失稳判据,运用微波探测技术、光测技术对运行中的高拱坝进行安全监测等急待解决的问题.     

基于灰理论的土石坝沉降分析

土石坝沉降主要是时效变形,一般采用回归模型进行分析。针对土石坝沉降的特点,引入了能反映工程动态变化的灰理论模型,介绍了灰理论的基本原理和灰建模的求解过程。结合陆浑水库实测沉降资料进行了分析,结果表明所建立的模型精度高,能反映沉降的最新变化趋势。     

岳西天堂大桥的横向稳定性分析

文章用当量压杆法推导出有横向联系肋拱桥的横向稳定临界荷载计算公式,并用能量法推导出了无横向联系肋拱桥的横向稳定临界荷载计算公式,同时考虑了拱肋的扭转效应和矢跨比效应。根据两种情况下的计算理论,对岳西天堂大桥进行横向稳定的分析,并得出相关结论。     

有缝高拱坝的非线性地震响应分析

用非线性有限元方法研究了拱坝的非线性地震响应,研究中考虑了坝体、坝基材料、坝体浇筑横缝和预留周边缝等各种非线性的影响,混凝土材料的弹塑性模型考虑了材料的软化、开裂等,坝体和接缝材料的屈服应力和失效应力假定与塑性功的累积有关,用断裂能和等效裂缝应变表征缝面上正应力的变化规律,最后,在时域内对一实际高拱坝进行了数值分析,并给出了主要成果。     

三峡大坝左岸3＃坝段稳定性的块体元分析

采用弹塑性块体单元法计算三峡大坝左岸３＃厂房坝段及地基的位移场和应力场,并根据位移突变和屈服区连通两类失稳判据确定其强度储备安全系数。此外,对地基内结构面具有不同连通率的情况进行了稳定性分析。