摘要：消力墩是常用的泄洪消力池消能结构物之一,对其消能效果与结构优化研究在枢纽结构设计中具有重要作用.为此,基于描述非恒定流运动的雷诺平均(RANS)方程和描述紊流运动的 Realizable κ-ε湍流模型,采用 VOF自由表面追踪方法,建立了模拟大自由表面变形流体运动的数值计算模型,对坝面泄洪引起的跌坎型消力池内复杂流体运动及消力墩的消能特性进行研究.首先,对不同坝面泄洪条件下消力池内水流运动进行模拟,通过将自由液面、水流流态及底板压强分布等的模拟结果与室内实测数据进行对比,验证了模型的模拟精度和可靠性;在此基础上,模拟分析了矩形、直角梯形和T形三种典型消力墩对消力池内水流流速、液面形态及湍动能分布的影响,探讨了长、宽、高相同、几何形状不同的消力墩的消能效果.结果表明,对水流能量的耗散作用,矩形消力墩优于直角梯形消力墩、直角梯形消力墩优于T形消力墩.

摘要：建立海上风电单桩基础浅层土体三维数值有限元模型,分析不同范围、不同形状海床加固方式,以及作用不同幅值、不同方向循环荷载单桩基础的累积变形、振动特性动力响应影响,为加固体应用于单桩桩周土体加固工程提供优化建议。结果表明:不同加固条件下,风力机一阶自振频率改变较为显著;加固后单桩基础相较于未加固单桩基础,在循环荷载作用下,单桩桩身位移、转角和内力响应极值均有所减小,泥面位移极值最多可降低81%;桩周土体剪应力与剪应变亦减小,随着循环次数增加,剪应变增幅减少,土体塑性区域变小。

摘要：本文基于弹性力学Mindlin基本解和坐标变换,假设盾尾注浆浆液为牛顿流体,考虑盾尾浆液在一定厚度范围内沿柱面均匀圆形扩散,得到注浆压力竖向分量和水平分量引起的土体竖向位移解,并以某工程盾构施工段为例,分别计算了注浆压力简化为均布荷载和考虑圆孔扩散的竖向位移。结果表明:2种方法计算得到的土体的位移曲线均呈现正态分布,距离注浆面越近,土体隆起变形就越大;考虑注浆压力圆孔扩散时,计算得到的地表隆起值约为均布注浆压力的3倍;考虑圆孔扩散的位移公式包含了注浆压力、注浆时间、注浆孔径和浆液特性等参数,通过调整这些参数能够改善盾尾注浆引起的土体变形。

摘要：文章以某码头工程为例,针对1万t滚装船在拖轮辅助下丁靠斜坡道开展船舶系泊物理模型试验,分别对风、浪、流不同组合工况下的缆绳系缆力、船舶运动量等进行了试验研究,给出了作业及系泊条件,可为设计和运营提供参考。结果表明设计方案缆绳布置方式总体较为合理,使用拖轮辅助可以有效地平衡风、浪、流对滚装船的作用力,各组缆绳缆力未超过50%破断力的设计标准;对于系泊系统中各特征量,动力因素的影响次序自大至小依次为:波浪、风和水流,其中波浪周期在影响因素中最为显著;同样的波浪条件下,SW向波浪比WSW向波浪作用更为不利,实际运行管理中应结合波浪数模成果及码头前实际波浪方向调整系泊和作业状态。

摘要：针对潮水涨落或涌潮产生负压作用加剧古海塘粉土渗透变形和破坏的现象,研制了一种可以模拟负压作用影响的水平向渗透变形仪,以此为基础,开展不同负压(0、-3、-6、-9kPa)、不同粉土干密度(1.40、1.45、1.50、1.55g/cm^(3))条件下的渗透变形试验。结果表明:随着干密度增加,临界水力比降增大,抗渗能力增强,负压作用会相应降低临界水力比降并加快粉土的渗透破坏进程。通过分析提出了以现行规范确定的水力比降与流速双对数曲线为主、以渗透出水颗粒分布曲线为必要补充的粉土临界水力比降综合判别法。试验结果可为强涌潮海塘粉土防渗设计与评估提供参考。

摘要：利用物理模型试验评估了一种新型人工护面块体(加翼块体)的消浪性能,分析了波浪爬高、波浪反射系数、糙渗系数和经济效益等多项指标,并与扭王字块体进行了横向对比。研究结果表明:波浪爬高随入射波高的增大而增大,波浪在加翼块体护面上的爬高要小于扭王字块体工况,加翼块体护面的斜坡堤反射系数整体上小于扭王字块体护面的斜坡堤;利用反射波高公式计算得到的加翼块体平均糙渗系数推荐值为0.383,利用波浪爬高公式计算得到加翼块体平均糙渗系数推荐值为0.456;加翼块体护面的斜坡堤与规则安装了同等重量扭王字块体的斜坡堤相比,具有更优的消浪性能(波浪反射率平均减小了18.5%、波浪爬高平均减小3.0%)和更好的经济性(造价减小18.6%)。

摘要：为了解决采用标准Monte Carlo法计算复杂基坑工程上常见小概率失效,导致计算效率低的问题,以南京市湖南路地下商业街工程为工程背景,首先,将随机响应面法与基坑工程三维模型相结合,求解极限功能函数的响应面方程,并用标准Monte Carlo法计算失效概率和可靠指标,探讨采用倒边盖挖逆作法作为基坑支护结构施工方法的可行性;其次,基于该响应面方程,以土体的弹性模量为随机变量参数,采用马尔可夫链蒙特卡罗子集模拟法(MCMC子集模拟法)计算基坑支护结构的失效概率,并与标准Monte Carlo法结果进行对比分析。结果表明:当支护结构最大侧移控制指标为25 mm时,计算得到的可靠指标均大于4.6,即采用倒边盖挖逆作法施工过程中基坑是安全的;10万次和50万次标准Monte Carlo法计算得到的失效概率均为零,说明对于标准Monte Carlo法,在计算小概率失效问题时10万与50万的样本量是不足的;而MCMC子集模拟法用2.98万个样本计算出的结果与标准Monte Carlo法采用100万个样本计算的结果相对误差仅为1.7%,表明MCMC子集模拟法对于小概率失效问题求解的优势。所提算法在一定程度上提高了计算结构系统小概率失效问题的效率,对结构系统可靠性的相关研究具有一定参考价值。

摘要：盾构隧道的施工易引发开挖面上层土体松动塌陷,造成邻近建筑物沉降破坏。针对盾构隧道施工地层变形的问题,依托南京建宁西路过江通道工程,建立有限元模型模拟盾构隧道开挖过程,探究盾构掘进对河床沉降、深层土体水平及竖向位移等影响。以河床表面最大沉降、沉降影响范围、拱顶竖向位移、隧底隆起为指标,支护应力比、埋径比、盾尾注浆压力、泥浆相对密度等为影响因素安排L16(45)正交试验,分析各个影响因素的显著性及主次顺序,结果表明支护应力比和泥浆相对密度对各项指标影响程度较小,可采取最经济水平。由此得到最优水平组合为A_(4)B_(1)C_(4)D_(3)和A_(4)B_(2)C_(4)D_(3),并设计优化追加试验,追加试验方案1减小了埋径比,增加了盾尾注浆压力,结果表明其对地层变形的控制效果更好,为优选方案。

摘要：水电站长期运行过程中,周围工作环境改变引起的地基不均匀沉降对水电站结构的安全造成了很大影响。以某水电站工程为例,利用Midas/GTS NX软件建立三维有限元模型。首先,结合实际监测数据,采用强制位移法对厂房由于地层塌陷引起的不均匀沉降进行模拟。其次,在该既有沉降的情况下,模拟不同工况水电站厂房结构的应力变化情况,并对危险构件进行安全评估。最后,以不均匀沉降作为预警指标,提出安全监测控制方法。研究结果表明:通过强制位移法修正的三维有限元模型可以满足水电站在不均匀沉降下的安全性评估需求,可为水电站结构安全性分析与监测提供参考。

摘要：陆良县老盘江河段整治前沿岸污水直排入河。为有效改善河道水环境,在进行综合整治前,有必要对老盘江两岸污水排放处理方案进行优化论证。文章基于测量数据,利用Mike11建立老盘江水质模型,模拟计算3种污水处理排放形式实施后对老盘江水质变化的影响。研究发现17个分区的污水各自达标处理后排放的方案综合比较最优,污染物整治效果更好。研究结果对河道综合整治工程污水处理系统优化设计具有指导意义。枯水期实施引水措施,可有效改善老盘江水系水动力和水质情况,水质各因子改善率在18%~28%之间。