摘要：为探究全断面隧道岩石掘进机(tunnel boring machine,TBM)有压输水隧洞内张钢圈-管片-围岩组合结构的受荷状态,以榕江―关埠引水工程中Ⅴ类围岩TBM有压输水隧洞段为研究对象,建立内张钢圈-管片-围岩组合结构三维精细化有限元模型,研究内水压力、围岩类型对组合结构力学特性的影响。研究结果表明:采用内张钢圈加固隧洞结构能有效控制隧洞变形,减小管片拉应力及受拉区范围,提高组合结构的承载能力;内水压力作用下管片压应力、竖向变形、接缝张开度、连接螺栓应力、内张钢圈应力、锚杆应力均较无内水压力作用下有所减小,但管片拉应力和接缝错台分别增大了19.68%、39.25%,其主要原因为内水压力作用致使隧洞结构整体呈现向外膨胀,在充水运营期间应加强内水压力作用下的安全监测;在外部水土压力和内水压力共同作用下,围岩类型的改变使组合结构中连接螺栓应力、管片接缝错台、锚杆应力分别提高37.11%、15.29%、14.75%,其主要原因为围岩岩性越差承担荷载能力越弱,在围岩类型的过渡区域应进行重点监测;此外,在外部水土压力和内水压力共同作用下,组合结构中围岩、管片、内张钢圈、锚杆的荷载分担率分别为21.38%、43.08%、24.01%和11.53%,内张钢圈荷载分担率较无内水压力作用提高了34.06%,内水压力作用提高了内张钢圈分担荷载的效果;组合结构中围岩的分担率随围岩类型(Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类)的增加而减小,相同荷载下Ⅲ类围岩的荷载分担率较Ⅴ类围岩提高了16.96%。该研究成果可为类似隧洞工程的衬砌设计及后期加固措施提供理论参考。

摘要：为了解决人工湿地内部溶解氧的不足、出水水质不达标等问题,本研究以人工湿地为技术核心,设计一种组合式的人工湿地装置,并考察其对生活污水处理效果。实验结果表明:垂直流人工湿地+生物接触氧化组合式的人工湿地装置对生活污水中的COD、氨氮、总磷去除率分别为90.72%、84.46%和82.99%,出水浓度均达到城镇污水排放一级A标准;纯垂直流人工湿地法处理后的COD去除率为76.23%,出水浓度达到城镇污水排放一级A标准,氨氮与总磷为64.43%和65.56%,出水达到一级B标准。

摘要：由于大量的工业废水和生活污水直接排入河涌,水体富营养化、黑臭等问题日趋严重。针对此问题,本研究设计了一种高效处理水体污染,解决水体黑臭问题的一体化生态浮岛装置。通过该装置对校园富营养化湖水处理以及黑臭水体处理试验表明,对富营养化水体进行处理后,COD、NH^(+)_(4)-N和TP去除率分别为:24.8%、83.9%和31.5%,DO浓度提高了46.3%;对黑臭水体进行处理后,COD、NH^(+)_(4)-N和TP去除率分别为:23.0%、83.1%和93.1%,DO浓度提高了95.9%,出水达到地表水Ⅳ类标准(GB3838-2002)。

摘要：仿真技术是当今计算机领域的一个研究热点,将仿真技术应用到仓储管理上是现代仓储发展趋势。以Unity3D引擎为基础,设计仓储监测预警系统,该监测系统可以仿真仓储环境监测。系统使用Unity3D引擎,通过功能脚本实现仓储的门、温度、湿度监测等功能,通过调节UI界面的控件可以实现对门禁、温度、湿度等信息的实时控制。测试表明,该系统可以有效地对仓储进行监测,提高仓储安全性。

摘要：石油化工危险品储存具有高度流动性、极高的风险性和极强的事故波及性,往往在事故发生时造成重大人员伤亡和财产损失。为了有效跟踪、监测与监管,提升危险品的监管效率,提出石化危险品禁忌识别与应急演练预警系统研究,以石化危险品的仓储禁忌管理为研究对象,开发危险品仓储禁忌识别与应急演练三维仿真系统。这对于提高我国石化危险品储存禁忌管理的安全性,在事故发生后对环境的保护具有十分重要的意义,防患于未然,或尽最大可能地降低事故的危害性。

摘要：针对大型渡槽损伤诊断研究中有限元模型精度问题,提出一种基于信息融合与响应面法(response surface method,简称RSM)的有限元模型修正方法,能够兼顾优化目标和参数优化两个环节。以某灌区渡槽为研究对象,建立初始有限元模型,采用试验设计方法构建待修正参数与特征频率的设计空间,经过参数筛选后建立设计样本的响应面模型;引入自适应噪声的完整集成经验模态分解和奇异值分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise-singular value decompose,简称CEEMDAN-SVD)降噪方法联合方差贡献率数据级融合算法,对正常运行工况下覆盖三跨槽身振测信号进行多通道融合处理以获取完整有效的实测频率,并以此为目标值对响应面模型进行最优化求解,实现多跨渡槽有限元模型的参数优化。结果表明,修正后的有限元模型计算出的频率与实测频率吻合较好,最大误差为-4.38%,有效解决了大型渡槽结构有限元模型的精度问题,为后续结构损伤诊断等仿真研究提供基准模型。

摘要：为探究强地震作用下肋拱式渡槽结构的损伤破坏演化过程,以长岗坡渡槽为例,建立肋拱式渡槽结构三维非线性有限元模型,采用黏弹性人工边界方法来实现无限域地基的精准模拟,引入混凝土塑性损伤本构模型,开展不同地震强度作用下肋拱式渡槽结构的动力响应分析及损伤破坏模式的研究。研究结果表明:渡槽结构的动力响应随地震强度增大而增大;地震作用下,基于塑性损伤本构模型,通过模拟得到渡槽结构的峰值位移、峰值加速度响应均较线弹性本构模型模拟结果大,主要是因地震波的持续作用使结构出现塑性损伤,致使刚度退化;反之,峰值应力较线弹性模型结果小,主要是因结构出现的塑性损伤会导致结构阻尼增大,耗散能增大。渡槽整体结构损伤严重的部位为顺槽向靠近支墩位置的槽体、跨中肋柱以及支墩、肋拱、肋柱交界处,明晰了槽体、小腹拱、支墩等构件的损伤演化破坏演化过程,揭示了其主要是由结构受力不均而引发的混凝土受拉损伤破坏的损伤破坏机制。研究成果明晰了渡槽结构的抗震薄弱部位,可为类似渡槽结构的抗震设计及加固处理提供理论基础。

摘要：为了验证某土石坝的坝坡是否稳定并研究渗流对坝坡稳定性的影响,采用ABAQUS有限元软件分析了某土石坝在设计洪水位和校核洪水位的上下游坝坡稳定性,得到对应工况下坝坡的危险滑裂面位置和安全系数。在此基础上,对其进行了敏感性分析,探究混凝土防渗墙、粘土防渗体和水平排水带分别移除后对坝坡稳定的影响。结果表明:该土石坝的防渗和稳定设计较为完善,坝坡的安全系数符合要求。三类防渗排水设施对于坝坡稳定均有较大影响:混凝土防渗墙主要影响地基渗流;粘土心墙能够有效地降低坝体浸润线;水平排水带主要用来排出坝内渗水,降低坝体浸润线,对下游坝坡的稳定性有较大影响。

摘要：结构的动力特性分析是水工结构抗震设计的重要内容,结构的动力响应与其自振特性有着密切的关系,因此有必要对结构体系的自振特性进行研究。为了更好地反映水闸结构工作运行期间的振动特性,该文以洹河景观水闸为研究对象,分别建立了流固耦合(FSI)与附加质量两种不同的固-液耦合形式的模型,提取结构固有模态,并将其分析结果与基于CEEMDAN-SVD的特征信息提取方法模态辨识结果进行对比。对比结果表明,依据FSI理论建立有限元模型,计算精度和模态辨识更好,FSI模型的计算结果更吻合CEEMDAN-SVD的模态辨识结果,最大误差仅为4.12%,同阶次的频率误差均小于附加质量模型,相邻阶次的频率间隔相对稳定。由此可以看出FSI理论系统模型的计算结果能够更准确的反映水闸结构的工作特性,可更好地在水闸结构动力特性分析中应用。

摘要：以广东长岗坡渡槽为研究对象,考虑运行期水体与槽体间的耦合作用,运用ANSYS有限元软件建立渡槽流固耦合模型,采用Unsymmetric法提取有水和无水两种工况的模态结果,获得前5阶频率和主振型。结果表明:渡槽结构的基频为1.034 Hz;渡槽结构的主振型以横向振型和整体振型为主;运行水位工况的各阶频率均小于无水工况,水体的存在削减了结构自振,因此在结构抗震设计和安全评价时应考虑流固耦合作用。