基于MIKE21、HEC-RAS及经验公式的桥梁壅水模拟及对比分析

本文以镇巴至广安高速公路渠县北互通立交连接线2号大桥为工程实例,借助于MIKE21 FM模型及HEC-RAS模型,通过进行数值模拟和对比分析,对河道内的涉水建筑物对河道防洪流态的影响进行了研究,分别计算不同洪水频率条件下,河道中建桥前后,桥墩对河道行洪的影响,并将两种数值模拟成果与理论经验公式计算成果进行比较。通过计算比较分析,采用MIKE21 FM模型计算时,建桥后桥位上游水位壅高,流向变化较小,而流速增加值与流量成负相关；采用HEC-RAS模型计算时,水位壅高值小于MIKE21 FM模型,且无法分析整个流场的数值变化。在河道地形复杂或是所在河道防洪标准较高时,建议采用MIKE21 FM模型,并可采用HRC—RAS模型作为验证。经验公式与模型计算成果差距较大,陆浩公式计算得到的壅高值偏大,D’Aubuisson公式偏小。本研究可为实际桥梁工程设计及河道沿岸洪泛区防洪提供指导或参考作用。     

斜坡式海堤挡浪墙波浪力对比分析

以东部沿海某海堤工程为例，分别通过物理模型试验方法和数值模型方法模拟海堤挡浪墙受到的波压力大小及其分布情况，并进行对比分析。结果发现两者结论较为一致，说明数值模型方法在计算海堤挡浪墙波浪力方面具有较高的精度，可为类似工程提供借鉴。     

基于MIKE模型的环湖闸坝拦截污染物质效果研究

为了研究建立环湖闸坝这一工程措施对污染物质入湖削减情况的影响,以上海市临港地区滴水湖及周边水系为模型基础,运用MIKE系列模型,分别模拟环湖闸坝在平时工况、中小雨工况以及暴雨工况按照既定的模式运行时河道水位变化情况。按照削减入湖污染量约90%不进入滴水湖的目标,通过数据分析得出适合滴水湖的环湖闸坝高度。     

某钢筋混凝土简支斜板桥失效原因分析

以某高速失效简支钢筋混凝土斜空心板梁为研究对象,建立三维非线性分离式有限元模型,考虑材料非线性与接触非线性,并在支座和混凝土梁底相应部位建立绑定接触,以避免应力集中导致非线性计算难以收敛。重点分析了混凝土空心板梁受力情况、混凝土裂缝分布、板梁变形与刚度验算以及钢筋应力分布情况。计算结果与失效板梁实际情况吻合较好,表明所建模型及模拟方法是可行有效的。模拟方法与所得结果对该工程具有积极的指导意义,对其他类似工程的分析也具有一定的借鉴作用。     

乐清湾大桥桥梁基础波浪力计算研究

在桥梁基础波浪力计算中,波浪对桥梁基础产生的水平力为主要设计荷载,其很大程度上控制桥梁基础的规模。为了给桥梁基础设计提供依据,确保桥梁结构受力安全、经济合理,选取乐清湾大桥1号桥基础为研究对象,采用大直径结构波浪力计算数学模型,对作用于承台和群桩上的波流力分别进行计算,并对承台波流力进行合成系数分析,提出承台波流力可近似通过波浪力与水流力之和乘以1.04来计算。利用波浪物理模型试验对该计算方法进行研究和论证,建立适用于实际工程的有效数值模型,为工程的安全设计提供重要保证。     

广东地区高等级道路高液限路基处治实践应用

采用未经处治或处治力度不够的高液限土填筑路堤时,对路基路面易造成波浪变形、溅浆冒泥、横纵向裂缝等典型病害。通过分析广东地区高液限土分布与工程特点,以及典型高等级道路高液限土处治工程应用情况,介绍了广东地区高液限土路基工程分类,归纳出广东地区高等级道路高液限路基处治实践应用,可以为本地区类似工程提供参考。     

模块化生态声屏障在长湘高速公路上的应用研究

立足当前国家加强交通环境保护的背景下,研发设计出了箱体式生态声屏障和模块化生态声屏障。以长湘高速公路的一处噪声敏感点作为声屏障示范工程应用。在应用前期,运用Cadna/A模拟软件对该示范工程点进行噪声模拟,得出该高速公路运营后,设置声屏障和未设置声屏障的声环境数值分布以及敏感点的达标/超标情况,从而避免了声屏障设置不合理而重复建设造成经济浪费,为后期声屏障设置提供了科学的参考依据。施工完后,在运营期进行降噪效果监测,结果表明通过设置模块化生态声屏障可以达到Cadna/A软件预期模拟的效果。     

规则波浪作用下对称八边形沉井受力数值模拟研究

为研究对称八边形沉井结构较传统沉井结构对周围流场遮蔽效应与受力激增的改善作用,采用数值模拟方法进行沉井结构受力特性分析。基于RNG κ-ε湍流模型及RANS方程,采用Flow3d软件建立水槽三维数值模型,在验证数值模型有效性的基础上,分析对称八边形、圆端形和矩形沉井结构在入射角为0°、30°、45°、60°、90°的规则波浪作用下,各结构周围流场的流速分布特性与波浪力,并与《港口与航道水文规范》(JTS 145—2015)的计算结果对比。结果表明：对称八边形沉井结构可有效改善传统沉井结构对周围流场的遮蔽效应与受力,使结构周围流场流速分布更均匀;与入射角为0°相比,入射角为30°～60°时,对称八边形、圆端形、矩形沉井结构所受的最大总水平波浪力激增1.5～1.8倍,建议在实际工程设计中考虑入射角的影响;入射角为90°时,规范计算的矩形沉井结构波浪力低于数值模型计算的对称八边形沉井结构波浪力。入射角为0°～90°时,规范计算的圆端形沉井结构波浪力均高于数值模型计算的对称八边形沉井结构,建议采用圆端形沉井结构计算方法指导对称八边形沉井结构设计。     

浅埋偏压隧道施工数值模拟与量测分析

利用FLAC3D软件建立浅埋偏压单拱隧道计算模型,模拟了围岩在不同施工阶段的变化情况.得到了围岩在不同施工阶段的应力场、位移场以及塑性区的分布规律,并与现场监控量测数据进行了对比分析,得出了一些可靠的结论,为类似工程采取合理有效的设计方案和安全可靠的施工措施提供参考依据.     

隧道涌水灾害的防治对策及工程措施量化研究

以石太客运专线特长隧道——南梁隧道为例,综合考虑了环境等级、隧道埋深以及通过确定性模型计算出的隧道分段涌水量情况等,提出了"以排为主、排堵结合、防排并举、综合治理"的原则和相应的工程措施,并预测了采取排、堵工程措施后隧道围岩断面的水位分布情况,即工程措施的量化分析,从而为隧道工程的建设和施工提供了理论依据。