摘要：弧形闸门是水利工程中重要的挡水、泄水建筑物,虽然弧形闸门被设计成具有足够的刚度来承受设计水压,但泄水过程中水压的脉动可能会使闸门产生较大的振动,进而造成闸门的破坏。结合湍流模型和流体体积方法(volume of fluid,VOF)建立弧形闸门泄流三维湍流流场数值模型,数值求解采用稳态计算和瞬态计算两个连续的运算步骤进行,以便更好地确定入口处的流速。分别采用k-ε湍流模型和k-ω湍流模型对闸门周围流场和作用在弧形面板上的流体压力进行计算,结果表明:k-ε湍流模型与壁函数相结合的方法不能捕捉到稳定泄流阶段闸门面板上的压力脉动行为,而k-ω湍流模型结合壁面积分不仅能够得到闸门周围的流场变化,而且能准确计算闸门面板上的脉动压力。基于k-ω湍流模型计算结果,分析下游水位变化对闸门周围流场和脉动压力的影响,闸门面板上压力的脉动主要是由于闸门前的漩涡引起的,压力脉动的优势频率取决于闸孔出流形式,与上下游水位差无关,自由出流时的压力脉动优势频率比淹没出流时的大。

摘要：为了揭示高地应力条件下喷锚-加筋拱肋组合支护结构中系统锚杆、喷层和加筋拱肋的联合承载机制及工作性状,以我国西南地区某高地应力软岩隧道为研究对象,基于考虑锚杆拉伸破断失效影响的有限差分法,对地应力大小为30 MPa软岩隧道中喷锚-加筋拱肋组合支护结构的力学响应进行了仿真模拟.实验结果表明,高地应力条件下该组合支护结构能较好地限制软弱围岩变形且自身整体稳定性良好,但隧道洞周系统锚杆被拉伸破断,两侧边墙的喷层、拱肋出现贯通塑性屈服区.建议在设计高地应力软弱围岩的喷锚-加筋拱肋组合支护结构时,适当提高系统锚杆和隧道两侧边墙混凝土的强度.

摘要：破碎波对防波堤的冲击作用是导致防波堤滑移失效的主要原因。但由于冲击过程具有湍流特征,海岸工程领域对冲击作用的认知还不够深入,针对冲击作用的防波堤设计流程也有待完善。鉴于此,本文对破碎波对防波堤的冲击作用的研究进展进行了梳理和总结。首先,总览了过去80余年的研究历程,并将其分为起步阶段、爆发阶段与攻坚阶段,归纳了各阶段的特点与成果。其次,探讨了针对冲击过程的四部分研究,即冲击类型划分、冲击压强峰值、压强振荡和尺度效应。最后,回顾了冲击波浪力计算方法与冲击波浪力作用下防波堤稳定性验算两方面针对冲击波浪力的研究。研究表明:①空气的存在是冲击作用难以解析的主要原因,量化由空气引起的冲击过程不确定性是本问题未来重要的研究方向;②虽然第二代冲击波浪力计算方法均偏于保守,但仍在适用性和结果一致性方面存在问题,建立合理、统一的冲击波浪力计算方法并在此基础上发展动力条件下的防波堤稳定性验算方法是开展冲击作用研究的长期目标。

摘要：短廊道输水系统在我国船闸中得到广泛应用,在短廊道输水系统设计时,虽然规范对廊道断面面积、阀门开启时间、输水时间等均有明确的计算公式,但即使规模相同的船闸,实际设计结果往往差别较大。本文对短廊道输水系统在阀门均匀开启情况下,廊道断面面积、阀门开启时间与输水时间之间的关系进行深入分析,得出了短廊道输水系统在阀门均匀开启下,廊道断面面积、阀门开启时间及输水时间之间的优化组合,并通过工程实例进行了计算分析,其结论对指导船闸工程设计和规范的修订具有重要借鉴意义。

摘要：本文通过对少数民族大学生文化素质的调查,针对少数民族大学生文化素质存在学习热情缺乏主动,专业思想观念淡薄;文化素养意识缺失,人文知识储备薄弱;人文精神有待加强,艺术知识相当匮乏;等等发展现状,进一步分析了造成这种现状的原因,并就如何提升少数民族大学生文化素质的实施途径,为少数民族学生的全面成长奠定基础指明了一定的发展方向。

摘要：基于实际降雨资料及饱和-非饱和渗流理论,对算例边坡在设计降雨方案条件下的孔隙水压力变化、体积含水率以及暂态饱和区的发展与消散进行时间和空间上的研究。研究结果表明:在降雨过程中边坡表层一定深度内,孔隙水压力逐渐增大,降雨停止后,孔隙水压力缓慢降低;边坡表层体积含水率随着降雨时间的持续逐渐达到饱和含水率,并保持不变;当降雨停止后,体积含水率才开始沿着坡面向下逐渐降低;暂态饱和区是在边坡表层土体达到饱和并形成连通区域后产生的,滞后于孔隙水压力和体积含水率的增大;暂态饱和区在形成的空间顺序上表现为先坡脚及各级台阶处,后边坡坡面,而消散顺序刚好相反。

摘要：为提高迷宫流道灌水器的抗堵塞性能,通过数值模拟的方法对梯形流道内含沙量分布以及水沙流速进行了分析,并采用PIV测试优化前后流道内颗粒运动轨迹和速度来进行验证。结果表明:梯形迷宫流道灌水器流道内高含沙量区域主要在迎水面且流速较低的位置,在优化流道时可适当增加迎水面的修改,结合流道整体和加工需求可适当、甚至不修改流道背水面尺寸;以某一含沙量分布线作为流道边界,通过多次数值模拟获得较低含沙量的流道后,进行标准化再选取流道较宽的流道。该方法基本消除了沙粒大量集中的现象,获得抗堵塞性能较好的流道模型。经水沙速度分析和PIV测试验证了该方法不仅保持了灌水器优化前的水力性能,而且抗堵塞能力得到了提高。

摘要：由于石料缺乏 ,长江干堤护坡型式常采用预制混凝土和现浇混凝土板两种形式。在综合上述两种护坡形式优点的基础上 ,设计出一种新的护坡形式—镶嵌铰链混凝土板护坡。镶嵌铰链混凝土板为小单元、大整体结构。小单元结构为一端带有两个母榫 ,另端带有两个公榫 ,两边带有企口的长方形薄边 ,板厚t根据不同工况确定 ,板的平面尺寸为 0 .45～ 0 .7m左右。将其应用在江南垸 1km长的堤防护坡中进行应用研究。经过一年多的洪水考验 ,护坡效果良好。对铰链混凝土护坡的设计过程作了详细介绍 。

摘要：研究柔性水翼在不可压缩流体中的水动力特性,对于船舵和减摇鳍等海洋结构物的设计和性能优化具有重要意义.本文将自主开发的径向基函数虚拟网格法求解器扩展到模拟绕单个或多个柔性水翼的不可压缩流动问题.数值模型基于虚拟网格有限差分法考虑浸入边界对流场的影响,引入紧支径向基函数(compact supported radial basis function,CSRBF)以物面Lagrangian质点追踪复杂的柔性动边界.基于该方法,首先模拟了均匀流中主动拍动的柔性水翼,升阻力系数良好的网格收敛性结果验证了本文方法的精度和可靠性.并研究了柔性水翼在不同振荡频率下的水动力特性,阐述了柔性水翼的推力生成机制.然后模拟了绕阵列布置柔性水翼的流动现象,研究了不同间距和不同振荡频率下水翼表面的升阻力系数变化规律和尾涡特性,观察到紧密布置的柔性水翼在高频振荡下推力系数存在显著的放大效应,同时推力为零时的临界频率提前.

摘要：脉动注浆作为解决松散土体注浆的新工艺,尽管已经得到一定应用,但脉动荷载作用下浆-土耦合的动力响应研究,远滞后于工程实践。基于脉动注浆原理,设计了一套脉动注浆监测响应系统,设定不同脉动周期压力和土体孔隙比,研究不同脉动周期荷载作用砂质土体的响应规律;依托COMSOLMultiphysics平台结合MATLAB,二次开发了适用于模拟脉动注浆浆-土耦合应力-应变的程序;通过物理试验对比现有注浆地层响应理论,验证了数值模拟适用性。研究结果表明:当脉动压力增大,土体的孔隙比不变时,骨架力承担脉动应力传递速率增快;脉动频率越大,土体内部应力越大;脉动压力会破坏恒载作用下土体形成的强弱力链,导致应力传递均布;土体的孔隙比越大,土体越松散,脉动频率越大对于浆液在土体内部运移越有利。脉动注浆相比于稳压注浆会导致应力区域集中,应力区域集中造成的浆液渗透与挤密注浆,有利于降低注浆过程地层抬升位移;相比稳压注浆的浆液易沿小主应力或者地层缺陷处浆液持续劈裂,脉动注浆浆液扩散更可控。数值模拟方法为不同脉动施工参数、地层条件以及注浆材料下,浆液扩散规律研究提供了新思路,研究结论可为工程实践提供较强的指导意义。