摘要：薄壁深梁的应力精确计算是个复杂的力学问题。该文在以往研究工作的基础上,运用弹性力学中的半逆解法并考虑了弯剪耦合效应,引入合理的无量纲参数,推导出不同支座约束及不同荷载分布作用下工字形截面深梁的应力计算公式。通过对无量纲翘曲正应力的分析指出:支座约束越强,翘曲正应力越大;线性分布荷载变化率越大,翘曲正应力越大。薄壁深梁的弯应力数值总大于用材料力学中细长梁纯弯曲理论计算出的弯应力的值,对这类梁的强度验算及设计应考虑附加的翘曲正应力。

摘要：提出了一种防止黄土高原坡耕地水土流失的'缝、洞'技术,使坡面径流在重力作用下通过'缝'就地拦蓄于'洞'中形成土壤水库,通过'缝、洞'节节拦蓄,可抑制大面积坡面径流的汇聚并减少蒸发,达到防止水土流失的目的。指出了'缝、洞'措施在黄土坡耕地应用过程中应该注意的问题;提出了这种微型水利水保工程的设计标准,以相应标准暴雨径流全部流蓄'洞'中为原则,初步提出'缝、洞'的合理布置方案,推导出合理洞径与缝距之间的关系。应用有限元法模拟了成洞过程及渗流分析,得到了成洞后洞体周围土体的物理力学参数的变化规律:成洞后,在洞体周围约0.4倍洞径的区域,土体的物理力学性质较成洞前发生较大变化,土体的孔隙率和渗透系数显著降低,干密度和变形模量显著升高,并且离洞体越近,孔隙率和渗透系数越小,干密度和变形模量越大;渗流稳定后,洞体强度略有降低,洞体产生一定的变形。

摘要：为了获得三支臂表孔弧门主框架的全局最优尺寸,提出一种基于合理结构布置的三支臂表孔弧门主框架优化设计方法.以三支臂表孔弧门的主纵梁在支承处横截面的转角为零为布置原则,通过力学分析得到弧门主框架合理的布置形式;在此基础上,以框架重量最小为目标,并考虑强度、刚度、稳定性等约束条件,建立弧门主框架的优化模型;应用序列二次规划(SQP)算法对优化模型进行求解.结果表明:考虑弧门主框架合理结构布置的优化设计可有效减轻弧门主框架自重,并能改善框架内力分布,从而取得比以往仅考虑尺寸优化更加合理的弧门结构形式,提高经济效益,可为三支臂表孔弧门的设计提供参考.

摘要：针对水闸最不利消能状态一般出现在非最大流量时状况,根据水闸规范消能计算公式,通过数学函数极值理论及无量纲理论对水闸最不利消力池深进行分析研究,推出了相对收缩水深、相对跃后水深的解析计算公式,给出了受潮位影响的沿海挡潮排涝闸、平原水闸以及山区河道大落差水闸的消力池建议深度的简捷计算公式,并通过工程实例计算比较,该解析计算式方便简捷、精度可靠。

摘要：弧形钢闸门纵向主梁实为曲梁,其截面正应力仍沿用直梁理论进行计算。本文从曲梁挠曲线微分方程出发提出了一种基于曲梁理论的计算方法。通过对应力计算中结构特征系数公式的推导,提出了弧门箱形截面纵向主梁偏心距e的计算方法,分析了曲率对曲梁截面弯曲正应力分布的影响,并对曲梁理论和直梁理论计算结果进行详尽的误差分析。分别运用曲梁理论及直梁理论对工程实例进行计算,直梁理论相对有限元方法计算结果的误差达到14.23%,而曲梁理论相对有限元方法计算结果的误差仅为2.23%,可见基于曲梁理论的计算精度显著优于直梁理论,采用基于曲梁理论的计算方法更加安全可靠。本文方法可为相关工程设计提供参考和理论依据。

摘要：明渠正常水深的计算是排灌渠道设计中的一项重要工作.通过对典型渠道断面引入包含渠道糙率、底坡、断面几何要素和流量的一组量纲为一的参数,将目前文献中正常水深的显式计算公式进行量纲为一化的统一表达,使其更具有通用性并且方便进行相对误差评价;指出每种典型渠道断面量纲为一的参数在实际工程中的常用取值范围,在此范围内对各量纲为一的显式计算公式进行相对误差评价,作出相对误差全局分布图,比较各显式公式的最大相对误差和全局相对误差,并比较公式的简捷性,据此优选出梯形、圆形、弧底梯形、普通城门洞形、马蹄形等5种断面正常水深简捷、精度高、适用范围广的显式计算公式;应用最优一致逼近原理,提出标准城门洞形断面正常水深分段表示的显式计算公式.相对误差分析表明:推荐出的6种典型渠道断面正常水深的显式计算公式的最大相对误差均小于1%,可为典型断面排灌渠道的设计及水力计算提供有效的计算方法.

摘要：系统总结了明渠特征水深研究领域的计算方法,评价了各方法的特点;为了优选出典型断面渠道临界水深简捷、通用、精度高、适用范围广的显式计算公式,通过定义包含典型断面几何要素及流量的量纲为一的参数,将目前成果中临界水深的显式计算公式用定义量纲为一的参数进行统一表达,并对其进行简捷性、精度及适用范围的综合评价比较,优选出梯形、圆形、弧底梯形、普通城门洞形、马蹄形等5种典型断面渠道临界水深的显式计算公式;对标准城门洞形断面的临界水深应用最优一致逼近原理,提出以幂函数形式分段表达的新显式计算公式.误差分析表明,在工程常用范围内,由推荐的显式公式所计算的6种典型断面的临界水深,其最大相对误差均小于1%,满足工程设计对精度的要求.该研究可为典型断面排灌渠道的设计及水力计算提供参考.

摘要：200m级及其以上的高面板堆石坝的稳定分析是坝体安全的关键指标,建造高面板坝硬岩堆石料本身的强度一般会满足稳定性要求,但包括世界最高面板堆石坝水布垭在内的高面板坝的坝坡设计目前仍采用经验坡比,并未考虑坝高与坝坡对面板堆石坝稳定性的影响,而水布垭作为我国建造的世界最高面板堆石坝,其运行安全性势必值得我们关注。采用STAB稳定分析软件,结合R.阿尔贝提出的堆石体边坡稳定性尺寸效应规律,以水布垭工程为例,就坝高和坝坡对高面板坝稳定性的影响进行分析研究,得出在采用相似的坝料下坝高和坝坡与稳定系数的关系表达式,为此类高面板堆石坝坡比的选择和稳定设计提供了简洁的理论方法,并采用此关系表达式对水布垭稳定性进行验证。

摘要：首先针对闸门止水橡胶的超弹性能对其数值分析起决定性作用.根据止水橡胶单双轴拉伸和纯剪切实验,得到了其名义应力应变曲线;对通用的橡胶本构模型进行了系统的对比与分析,给出了在实验数据齐全和不全情况下,止水橡胶数值仿真最优本构模型;其次采用不同的橡胶黏弹性本构模型,通过对某超高坝底孔闸门止水有限元计算,得出止水应力松弛失效时间,通过与闸门实际运行资料对比,得出burgers本构模型是最合理的;改变了以往设计阶段采用标准线性固体模型来预测止水失效时间的做法。该研究为止水的生产设计提供了系统的参考,具有较高的理论意义与实用价值。

摘要：以巴基斯坦真纳电站进水口拦污栅结构为对象,研究大型拦污栅结构流激振动及其影响因素。建立了拦污栅结构数值分析模型,以液固单元接触分析处理了液固耦合作用,分析了栅条作用、液固耦合、支撑约束及结构边界条件等因素对大型拦污栅结构动力特性的影响,给出了大型拦污栅避免栅体涡栅共振及栅条流激共振评判条件。结果表明:栅条作用与液固耦合对大型拦污栅结构动力特性的影响不容忽视,结构加固可能降低其动力安全性,而支撑约束及结构边界条件对拦污栅结构振动影响很小。该成果为该型拦污栅流激共振评判提供新依据,为相关技术标准修订提供参考。