开敞式宽大单泄槽溢洪道优缺点浅析

开敞式溢洪道适应性强、运行调试方便,在水利水电工程中广泛应用。随着高坝工程的迅速发展,溢洪道的规模越来越大,有的工程泄槽单槽宽度达到70m级,针对溢洪道泄槽单槽宽度的合理性,相关研究较少,规范中亦未明确要求,本文对溢洪道宽大单泄槽的优缺点进行总结分析,供有关工程设计和研究参考。     

德厚水库引水隧洞塔式进水口分层取水设计

文章以德厚水库为例,其为大(2)型水利工程,溢洪道设计的合理与否直接关系到水库的安全。通过水工模型试验对溢洪道设计方案的合理性进行评价,并根据试验发现的问题,对溢洪道引渠段左侧导墙、陡坡泄槽段及消力池体型进行优化,优化设计后溢洪道布置及体型合理,泄流能力满足要求,水流流态平稳,消能效果理想。     

白杨河水库溢洪道急流收缩段优化模型试验研究

白杨河水库溢洪道模型试验,结果表明原设计方案溢流堰泄流能力不满足设计要求,在急流收缩段形成了严重的冲击波,水流折冲形成水翅超出边墙,收缩段边墙高度不满足安全泄流要求。通过系列试验对设计方案进行修改优化,提出了增加WES堰泄流净宽度和收缩段长度,同时在收缩段设置一小于溢洪道底板坡度的正坡对称多边形孔板消除急流收缩段冲击波的优化方案。优化方案的试验结果表明,溢洪道泄流能力满足泄流要求,急流收缩段内泄洪流态明显改善,折冲水流产生的水翅消除,收缩段水深低于各段泄槽边墙高度,满足安全泄流要求。     

四方井水库溢洪道进水渠导墙体型优化试验研究

针对四方井水库溢洪道进水渠内流态紊乱,泄流能力不满足设计要求,结合工程实际,通过试验对溢洪道进水渠左右导墙形式进行了优化,比较了3种进水渠导墙曲线形式的优化效果。结果表明,进水渠左右导水墙采用对称的圆弧形曲线+直线调整段的优化方案3很好的改善了进水渠内水流流态,溢洪道泄流能力大大提高,满足了工程设计的要求。     

深基槽重力式码头地基应力分布研究及基槽开挖优化

对于基槽较深的重力式码头,若按照《重力式码头设计与施工规范》进行基槽底宽设计,基槽开挖量和回填量较大。为此文章通过有限元计算,探讨了在不同深度、不同基槽外侧土体弹模和下卧层土体弹模、以及不同基顶应力和后方边载情况下的地基应力分布规律,发现在较深处,后趾处的地基竖向附加应力可能比前趾处大,上述规范可能会高估地基应力扩散范围及低估地基应力值。之后基于Boussinesq理论解,给出相应荷载和基槽深度下地基应力扩散角的计算表,可以据此对基槽的底宽进行优化,并提出一种采用4个控制点的地基应力简化计算方法。进一步提出不按应力扩散范围确定基槽底宽的优化设计方法,并指出两点注意点,一是底宽范围内可能会发生应力集中现象,二是基槽外两侧土体的承载力需要进行验算。     

钦寸水利枢纽溢洪道优化水工模型试验研究

通过建立钦寸水利枢纽溢洪道水工物理模型,对原设计方案下工程实际运行情况进行试验研究与分析,优化了溢洪道进水口左侧护岸、右侧导墙的结构形式和跳流鼻坎位置,从而使泄流流态更平顺,水库调度运行更合理,减少了工程量和工程造价,为工程设计提供了技术依据。     

表孔溢洪道的物理模型试验研究

本文以溢洪道挑流鼻坎为研究对象,采用物理模型试验的研究方法,以验证误差满足要求的模型为前提。以同等工况为试验研究前提,对水库溢洪道进行物理模型试验研究,针对不同挑坎方案,分析对比下游水流流态、水流挑距、河床入射水流形态及河床冲刷形态。观察分析对比,对表空溢洪道进口进行了试验优化,论证了得出叫有挑坎方案,得到适用于本工程实际的溢洪道鼻坎体型。并且对溢洪道掺气槽进行了简单探索。     

兴宁市石壁水库溢洪道水工模型试验研究

针对溢洪道出闸水流在中墩墩尾形成局部水面凹陷、水翅现象以及消力池与海漫段消能存在的问题,通过模型试验进行体型优化,提出了不良流态的改进措施,运用辅助消能工改善了溢洪道运行流态,妥善地解决了溢洪道泄流与下游河道水流衔接的问题,取得了较为理想的成果,为工程设计提供参考。     

含复杂预应力圆薄板振动模态解析方法研究

本文研究预应力对圆薄板结构动力响应的影响,解决圆薄板结构中非均匀分布预应力的动力响应问题。根据含预应力的薄板结构应力-应变方程,建立含预应力圆薄板结构的运动控制微分方程。将焊接残余应力定义为复杂预应力,提出一种适用于复杂预应力分布的圆薄板解析求解方法。以具有周边简支边界条件薄圆板结构为例,对比焊接残余应力的不同分布形式对薄圆板结构固有频率及振型的影响。最后,利用有限元法对文中所提方法有效性进行验证。     

树根桩在码头基槽开挖支护中的应用

基槽开挖是重力式码头设计与施工中的一个关键环节。随着国家基础建设事业的蓬勃发展,条件优越的岸线快速开发利用,越来越多的码头工程需要在边界条件复杂且对周边构筑物安全不利的条件下实施,如码头前沿线与后方护岸距离小,无法放坡开挖基槽等。为同时满足码头建设与后方护岸稳定性的要求,对基槽开挖时的支护方案提出更高的要求。为此,对树根桩在码头基槽开挖支护中的应用进行研究,采用复合地基理论,结合树根桩在码头基槽开挖支护中的应用结果,得出如下结论：码头基槽开挖支护采用树根桩法是合理可行的。     

尖角裂纹周围应力场分析

对于裂纹的分析,不仅要研究裂纹边界的应力状况,而且还要研究离开裂纹边界一定范围内的应力变化情况.针对尖角裂纹,采用弹性断裂理论和复变函数理论建立计算模型.通过保角映射方法建立精确的边界条件,解决了尖角裂纹的边界条件问题.根据所求得的尖角裂纹应力表达式对不同的裂纹张开角对应力分布的影响进行全面的研究.得到了不同张开角的尖角裂纹周围应力分布.并对不同裂纹张开角的应力场进行了比较全面的分析.     

槽形箱梁铁路桥空间分析

由于槽形箱梁铁路桥的空间受力情况较为复杂,为此建立新长沙站大桥空间实体模型,分析各种荷载工况下箱梁各个腹板的剪力分配情况,用以指导箱梁的抗剪设计;同时通过计算分析箱梁的空间应力分布情况,提出横向分缝的构造处理措施,以避免槽形梁梁顶以上腹板应力过大。     

槽型舱壁极限强度的数值分析

通过采用ANSYS软件,在考虑几何和材料非线性的基础上,对系列槽型舱壁在线性静水压下的极限强度进行了有限元数值分析。讨论了不同槽型角度、板厚、边界约束形式及用钢量等对槽型舱壁极限承载力的影响。经过计算分析发现,槽型角度及板厚的增加均对槽体极限强度和单位用钢量有影响,但前者的增加对槽体极限强度的提高更有效;舱壁约束对结构的极限承载力有较大影响;合理的边界条件能较大提高其结构承载能力。     

通州湾滩槽地形下围堤工程对潮流条件的影响

通州湾海区地形复杂,滩槽相间,形成涨潮漫滩和落潮归槽的潮流特征;同时又是粉砂质海床,泥沙易起动易落淤。潮流是该海区的主要动力,维持着该海区的滩槽格局。针对滩槽地形下复杂的潮流条件,以通州湾港区二港池匡围一期工程为例,利用MIKE21-HD二维潮流数值模型模拟分析不同东围堤特征工况下的潮流条件,推荐渡汛前的东围堤暂建长度,以控制堤脚位置的潮流流速。     

不同约束条件下T型板残余应力及极限强度研究

利用ANSYS Workbench软件通过热-固耦合的方法对T型板结构的焊接过程进行模拟,获得不同应力边界条件下焊接残余应力及变形;然后将残余应力和变形分别添加到力学模型中,同时施加位移载荷研究具有焊接初始缺陷的T型板结构压缩极限强度.结果表明:在焊缝及热影响区存在着较大的拉伸应力,T型面板呈现角变形状态;在分别添加焊...     

拱形支撑关键技术在渡槽加固中的研究应用

赵山渡引水渡槽作为温州唯一输水大动脉,目前存在一定程度的老化病害现象,对渠系的安全运行构成较大的安全隐患。文章结合丁岙段渡槽,采用拱形支撑加固方案,经结构复核及有限元模型数值模拟分析表明,渡槽自身配筋条件下可满足承载力和正常使用极限状态的要求;渡槽槽身竖向位移以及区域拉应力均有不同程度的降低,渡槽经除险加固后槽身应力分布得到了很好的改善。最后对槽身裂缝进行封闭修补,该研究成果为类似渡槽加固提供借鉴。     

基于DDAM的套筒式液压联轴器抗冲击性能及影响因素分析

本文基于DDAM法建立某型套筒式液压联轴器抗冲击数值模型,通过对不同冲击载荷下主要部件的抗冲击响应分析,完成了液压联轴器的抗冲击性能评估。在此基础上,开展液压联轴器抗冲击性能影响因素研究,分析联轴器相对布置位置、轴段长径比、轴段与联轴器重量比以及轴段端面约束方式对液压联轴器抗冲击性能的影响规律。通过正交实验,分析了上述4种因素对液压联轴器抗冲击性能的影响程度。研究结果表明,垂向冲击载荷作用下液压联轴器各部件产生的冲击响应最大。在不同方向冲击载荷作用下内套产生的冲击应力最大,表明内套是液压联轴器抗冲击性能最敏感部件。相比于固定约束边界条件,通过弹簧模拟油膜刚度的轴段端面约束边界条件将导致液压联轴器应力增大。此外,连接轴段重量和液压联轴器相对布置位置对其冲击应力计算结果影响明显,整体质量越大、液压联轴器布置越靠近两轴段中间位置将使得冲击应力值增大。     

双体船结构的直接计算分析

应用大型通用有限元分析软件ANSYS,整体计算一艘船长超过60 m的内河双体船,对计算模型的建立、加载方式、边界条件等进行了讨论,分析了在不同工况下船体构件的受力情况,并着重分析连接桥部位的应力分布。     

船舶轮机叶片失效与改进分析研究

针对在水介质中工作的船舶轮机叶片,基于有限元法建立了典型的叶片模型,为了对比有限元网格划分对分析结果的影响,对叶片模型进行了不同网格划分,获得叶片的应力场和位移场的分布,为叶片失效分析提供技术支持;同时为了防止叶片断裂失效,降低叶片应力,对结构采用了卸载槽的改进设计,分别对不同半径的卸载槽叶片结构进行了应力和应变分析,得出采用半径为10mm的卸载槽结构设计利于应力水平降低,可提高叶片的工作寿命。     

船舶轮机叶片失效与改进有限元分析

针对在水介质中工作的船舶轮机叶片,基于有限元法建立了典型的叶片模型,为了对比有限元网格划分对分析结果的影响,对叶片模型进行了不同网格划分,获得叶片的应力场和位移场的分布,为叶片失效分析提供技术支持;同时为了防止叶片断裂失效,降低叶片应力,对结构采用了卸载槽的改进设计,分别对不同半径的卸载槽叶片结构进行了应力和应变分析,得出采用半径为10mm的卸载槽结构设计利于应力水平降低,可提高叶片的工作寿命。