摘要：鱼道是为保障鱼类的生存繁衍,保护洄游性水生生物通过水坝、水闸等障碍物的重要通道。采用RNG k-ε模型对竖缝式双池室鱼道和传统竖缝式鱼道(VSF)进行数值模拟计算,对比分析各项水力特性。结果表明:与传统VSF相比,竖缝式双池室鱼道流场的主流区数量更多、回流区更稳定;鱼道具有丰富的流速信息,且各竖缝处的最大流速和平均流速均小于传统VSF的50%;鱼道3条主流区位置分布均匀,流速综合衰减率较传统VSF高3%左右。竖缝式双池室鱼道作为一种新型VSF,其水力特性达到了传统VSF结构优化设计的目的,相关成果可为鱼道工程建设提供参考。

摘要：地下工程围岩体系是高度非线性的复杂大系统,其稳定判据至今没有一个统一的认识。突变理论注重研究系统状态发生突变时外界的控制条件,主要阐述非线性系统如何从连续渐变状态走向系统性质的突变。应用突变理论对围岩体失稳的突变过程进行探索,旨在从理论上弄清其突变条件。能量突变判据和熵突变判据从物理学的观点考虑了围岩系统失稳的可能性,位移模突变判据、洞周屈服区面积突变判据和广义黏塑性剪应变突变判据则主要是根据数值计算中直观判别条件(关键点位移、洞周屈服区面积和广义黏塑性剪应变)考虑围岩失稳的可能性。将以上5种判据应用于某地下洞室断面,对围岩系统的稳定性进行分析,根据系统突变条件从不同的方面判别其发生失稳的可能性,可为工程的设计施工提供一定参考。

摘要：初始地应力是岩土工程设计与施工所要考虑的重要因素之一。由实测地应力资料反演初始地应力场的方法很多,且各有优势。根据溪洛渡水电站工程坝区地应力的实测资料,采用有限单元法,结合多元线性回归方法、神经网络方法和遗传算法,分别反演求得整个坝区的初始地应力场。比较发现3种方法反演计算的结果非常接近,且均能模拟实际地应力场的分布规律。进一步的分析结果表明,由于溪洛渡水电站工程坝区在天然情况下岩体的屈服范围很小,坝区初始地应力场的非线性特征不明显,故线性回归分析方法即可满足要求。同时,研究还表明,在结果均能满足要求的前提下,回归分析方法与神经网络方法和遗传算法相比具有更方便快捷、易于掌握、唯一解的优势。

摘要：鱼道是为保障鱼类的生存繁衍,保护洄游性水生物通过水坝、水闸等障碍物的重要通道。设计一种新型竖缝式双池室鱼道,并采用RNGκ-ε模型对鱼道进行数值模拟,计算分析其水力特性。结果表明:鱼道具有3条主流区和多个稳定的低流速回流区;鱼道池室内水流具有丰富的流速信息,能够给不同鱼类提供上溯信息供其洄游;休息池室中回流区的紊动能较小且沿程稳定,消能池室紊动能最大值为。竖缝式双池室鱼道作为一种新型鱼道,其水力特性较易满足鱼类洄游条件,相关成果可为鱼道工程设计提供参考。

摘要：随着城市空间的高效利用,新建基坑工程施工难度越来越大,基坑开挖变形及其对周边既有建筑影响的研究愈加重要。以某深基坑工程为例,利用三维有限元模型对基坑实际开挖过程进行数值模拟计算,结合实测变形数据对基坑变形特征及其对周围建筑物的影响进行综合分析。结果表明:新基坑开挖过程中,围护结构发生了整体偏向基坑内部的侧向位移,最大位移发生在基坑围护桩紧邻建筑物一侧的中部;基坑周边及底部土体沉降呈“凹槽型”,即开挖深度越大,沉降越大;新基坑开挖导致周围建筑物产生了不同均匀沉降,但随着围护结构的施工,建筑物变形逐渐减小并趋于稳定。研究结果可为类似深基坑工程设计和施工提供一定的参考。

摘要：岩体力学参数对地下洞室的施工和设计是极其重要的,通过位移反分析确定岩体参数的应用研究很多。为了提高参数反演的效率,采用均匀设计理论设计不同的反演参数组合,用有限元计算组建的样本集训练神经网络,根据洞室开挖过程中实测位移反演地下洞室岩体力学参数。基于面向对象、自适应、可视化三大关键技术,开发了地下洞室岩体力学参数反演有限元软件系统BAFES。该软件可实现地下洞室力学参数反演分析、开挖预报过程的可视化,将地下洞室岩体力学参数反演模式由“数据-有限元分析-数据”转变为“图形-有限元分析-图形”,结合现场监控技术和工程稳定分析,能及时地指导工程设计和施工。以某水电站地下厂房洞室群岩体力学参数反演为例,说明了该软件的实用性。

摘要：基于面向对象技术、可视化技术和数据库管理技术集成开发了铁路路基加固设计系统,系统由数据库管理、常规设计计算、有限元计算和反馈分析4个模块组成,对计算过程中的大量数据信息进行分类管理;有限元法计算与分层总和法互补,能实现天然地基和复合地基的模拟计算,解决一些常规设计计算方法难以解决的问题,提高计算精度;基于神经网络和有限元的反馈分析既可实现路基土层力学参数的反演,提高铁路路基加固设计计算的精确性,亦可实现对路基固结沉降的预报。应用结果表明,铁路路基加固设计系统改进了路基加固设计的常规计算模式,整个计算过程通过用户和界面交互完成,可保证路基加固设计的效率和质量,具有较强的实用性。

摘要：基于子模型方法的思想,给出了一种有效推求初始地应力场的方法。首先建立大范围的整体模型,主要考虑工程附近主要地形、地势的影响,采用神经网络方法初步反演地应力场。然后考虑局部范围内的主要地质构造,建立小范围精细子模型,通过插值获得位移边界条件,进行有限元迭代计算,得到该区域更准确的初始地应力场。最后将该方法应用于溪洛渡左岸坝区初始地应力场反演分析中,结果表明:该方法化整为零,降低了问题的复杂性,能高效获取更为准确的初始地应力场,为工程设计与施工奠定了良好基础。

摘要：初始地应力是岩土工程设计与施工所要考虑的重要因素之一。基于有限元理论反演初始地应力的方法很多。根据溪洛渡水电站工程的实测地应力资料,采用神经网络方法分别结合弹性有限元计算和弹塑性有限元计算两种方案对坝区初始地应力场进行了反演分析。比较发现两种方案反演计算结果非常接近,且均能模拟实际地应力场的分布规律。进一步的分析表明:在天然情况下当坝区岩体变形基本上处于弹性范围内时,在中低地应力区反演初始地应力场,进行弹性有限元计算即能满足要求。

摘要：结合瀑布沟水电站厂房区地应力实测资料,考虑地形地势建立大范围的整体模型,采用遗传算法和有限单元法对其初始应力场进行一次反演。在此基础上,考虑主要断层等细部构造,建立地下厂房洞室群小范围精细子模型,采用位移边界条件,对子模型进行二次有限元计算,得到该区域更为准确的初始地应力场。分析结果表明:一次反演简单,主要考虑地形地势的影响,消除边界应力分布的影响,可反映大范围初始地应力的分布规律;考虑主要地质构造的二次计算,可以得到细部构造处的初始地应力,反映局部地应力的分布规律,并且改善了一次反演的误差范围。二者联合应用能高效获取更为准确的初始地应力场,为工程设计与施工奠定了良好基础。