摘要：为高效、准确、自动化地实现空箱结构的优化设计,以空箱式挡土墙为研究对象,基于Python语言和ABAQUS软件进行参数化建模,实现了结构建模及有限元计算分析全套流程的自动化。结合某水闸工程中的一座空箱式挡土墙结构,以多个强度和稳定性指标的最优化和混凝土体积的最小化为目标,以规范要求的指标阈值、几何尺寸和体积限制为约束条件,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ算法)进行空箱式挡土墙多目标优化设计。为进一步提高计算效率,基于人工神经网络算法建立了代理模型,实现了与实际有限元模型的高度近似。结果表明,依据所提出的优化设计方法进行空箱式挡土墙多目标优化设计,可以在有效控制强度和稳定性的前提下尽可能地缩减混凝土用量,具有显著的经济效益。

摘要：针对滑坡涌浪试验中内部运动场数据缺乏的问题,采用改进的粒子图像测速技术搭建滑坡涌浪试验平台,选取理想黏塑性材料卡波普作为滑坡材料,通过示踪粒子荧光染色技术对滑坡体和水体两相进行区分,实现了两相内部流态的同步观测,并解析出相应的速度场矢量图,进而基于速度场数据计算了入水滑坡体质量和平均速度的变化曲线,并分析了两相耦合过程中的动量变化过程线。研究结果表明滑坡和水体两相的动量变化趋势与滑坡体入水动量具有较高的相关性,可为两相耦合的动量转换机理理论研究提供更加复杂、多元的数据支撑。

摘要：为研究钢筋混凝土构件破坏过程中的声发射特性,对钢筋混凝土梁进行四点弯曲加载破坏试验,利用声发射技术对破坏过程进行监测。为综合考虑声发射信号的事件数、幅度和能量等因素所反映的损伤特性,引用地震学领域的断层总面积理论与声发射b值理论进行联合表征。断层总面积反映事件数和能量的关系,声发射b值反映事件数和幅度的关系,两者的结合可以更好地反映钢筋混凝土梁的破坏规律。实验表明,该损伤表征方法可进一步提升对混凝土结构损伤预警识别的精准性,从而在实际工程运用声发射技术进行损伤识别和预警提出合理的声发射信号监测方法。

摘要：为了研究古盐河西安路气盾坝工程地震作用水平及坝基液化特性,引入UBCSAND本构理论,根据坝体液化模型,开展地震作用下应力、位移响应分析,并探讨碎石桩设计参数对坝基液化影响。结果显示,地震作用下,坝体上部结构拉应力响应水平以右岸为最大,且最大拉应力位于9#断面;上下游坝基沉降差38mm,坝基沉降分布具有层次性。当采用碎石桩复合地基时,地震作用过程中,土层孔隙压力比PPR值具有递减、振荡式、平稳三阶段变化特征,而峰值应力比λ参数差异性体现在作用时间0~15s。碎石桩直径愈大,则PPR值、峰值应力比λ参数均愈低;碎石桩直径0.6~0.8m下,PPR值会超过0、峰值应力比λ参数超过1,极易发生坝基液化。从工程设计优化考虑,碎石桩直径不应低于1m。研究结果对水工结构地震动响应特征及地基液化研究具有参考意义。

摘要：为研究改扩建清隆桥泵站单面进水的水流水力特性,文章采用Gambit-CFD数值计算方法,开展了不同淹没水深、不同进水流量下的进水水流水力参数分析。研究表明,淹没水深不同,泵站内流速变化仍保持一致性,但流速变幅会越大,同时淹没水深越大,则流速值越高。淹没水深不会改变进水通道流线梯度,主要影响在于喉管侧的涡流。随淹没水深变化,泵站进水通道内涡量受影响最大,但在水深1.8m后影响效应会减弱。不同进水流量下,不会改变进水通道流线分布密集区位置,总体上涡量分布呈螺旋式递增特点;进水流量越大,进水通道内涡量越大,且在各流量方案间增长较为稳定。研究结果可对进水泵站的水流特性分析及泵站运营设计提供参考。

摘要：镇江市丹徒区张寺水库被鉴定为病险水库,文章以该水库除险加固工程为例,在深入分析水库现状存在问题的基础上,结合当地工程经验,对大坝、泄水建筑物、输水建筑物等方面的除险加固设计方案进行分析。通过迎水坡加固方案、溢洪道溢流堰堰型、输水涵洞基础处理方案等综合比选,最终确定合适的加固方案,有效解决水库现状存在的问题,充分发挥水库的运行效益。对张寺水库除险加固设计方案的分析以及相关经验的总结,能够为今后类似的工程提供参考。

摘要：为研究苏北灌溉总渠堤防岸坡受水力冲刷作用下的影响变化,引入了河道水力冲刷强度系统参数理论计算式,并在PFC平台中建立了岸坡模型,开展了过流量、河床底宽两因素的影响性分析。研究表明:过流量不同,岸坡横断面上位移变化具有两种不同的发展趋势,预示着岸坡滑移面的发展方向各有不同。过流量越大,岸坡位移越高,且增幅会逐级增长。河床底宽增大,但岸坡位移变化、位移值增幅等均保持较均衡、稳定。从岸坡裂纹发育细观特征得知,滑移面上为拉伸裂纹,从坡脚至坡顶逐步扩展,而滑移块体内仍为剪切裂纹。受过流量影响,岸坡内土层孔隙率会有较大幅度改变,导致岸坡应力集中,引起较大应力分布,而河床底宽对岸坡孔隙率影响较小,其与岸坡应力的变幅关系也较低。论文研究结论对堤防岸坡受水力冲刷影响下的滑移失稳机理探讨有所参考。

摘要：为研究来龙灌区二干渠除险加固工程中水工混凝土主材弯、压力学特征影响特性,设计开展了高、低温物理作用下的力学试验,分析了高温、冷冻物理作用对混凝土试样强度、应变影响。试验结果表明,高温温度愈高,抗弯强度呈先增后减变化,而抗压强度呈一致性增大特征,但后者受高温作用影响敏感性弱于前者。在高温物理作用下,弯曲应变破坏特征会逐步由应变软化过渡至硬化,但压缩应变始终呈应变脆性。试验研究表明,冷冻负温增大,弯曲应力、压缩应力均会同向性提高,但前者受低温作用影响高于后者,压缩应变在低温作用下更大,低温每梯次向负温增大10℃,分别可导致抗弯、抗压强度提高27.6%、9.5%。本研究成果可为系统研究水工混凝土弯、压力学特征及力学试验设计提供参考。

摘要：边坡在受到雨水动力作用下易发生滑坡现象,为了探究水利边坡在雨水动力作用下的失稳形态,通过自主设计模型试验的方式开展研究,分析边坡在受到雨水冲刷作用下的滑坡特性。对边坡模型不同点位处的土压力、孔隙水压力、基质吸力以及含水率进行监测。结果表明,边坡在雨水动力冲刷作用下的土压力会受降雨的影响而发生变化,且不同位置处的土压力呈现出不同的变化状态;降雨还会引起边坡孔隙水的压力发生变化,雨水不断渗入,导致孔隙水的压力逐渐增大至0.15kPa;降雨的出现还会影响边坡的基质吸力,导致基质吸力逐渐变小,但降雨并不会对更深处边坡(深度>0.6m)的基质吸力造成影响。此外,在降雨的作用下,边坡不同深度处的含水率发生不同程度的变化,但只会影响深度为0.2~0.4m处的含水率,当深度超过0.5m时,含水率均不再发生变化。研究结果可为进一步认识边坡在动力作用下的失稳形态及特性提供理论支持。

摘要：以泰兴马甸抽水站工程为例,采用***软件求解该泵站在上下游水位变化工况下的整体空间位移和主应力分布情况,对泵室结构进行空间有限元分析。研究表明,三维有限元分析可以较为全面、直观地反映结构的整体位移和应力情况,方便对其进行安全评价,是解决实际工程中空间结构应力应变问题的一种有效方法。