高压引水隧洞衬砌的透水设计研究

国内大都采用荷载结构法及限裂设计的方法对水工高压隧洞的衬砌进行不透水设计。而实践证明,不透水设计并不适合于高压引水隧洞,它将导致过高的配筋量。目前,国内水工高压隧洞结构透水设计尚无适用的规范可循,因此,有必要寻求一种合理、安全的透水设计方法。针对水工高压隧洞,基于体力理论,提出一种对衬砌结构进行透水设计的有限元计算方法,并将其应用于某水电站工程。该方法可模拟隧洞的施工过程和运营检修工况,考虑渗流场和应力场的直接耦合作用,根据内力值计算衬砌裂缝的开展宽度以及相应的配筋量等。通过对比分析,说明在衬砌透水设计中隧洞满水状态为对其进行配筋的控制工况,且结果更符合工程实际,并能大大节省配筋量。     

新型预应力支护桩结构体系及配筋方法研究

常规桩锚支护体系中支护桩主筋不能回收,支护任务完成后成为建筑垃圾,造成极大的资源浪费。为响应国家“双碳”战略,提出一种新型可回收主筋的预应力支护桩。对该新型支护桩的结构构造、材料选择、施工工艺流程、回收主筋技术要点等方面进行介绍,对其受力方式和工作机理进行深入研究,基于传统的计算方法,提出一种新的配筋计算方法。为了确定新方法中张拉控制应力的合理取值范围,应用ABAQUS有限元软件进行了数值模拟分析,得到不同工况下新型支护桩的抗弯承载力,并将其与新的配筋计算方法得出的抗弯承载力结果进行对比,结果表明,新的配筋方法仅适用于张拉控制应力不超过300 MPa的情况。     

反应位移法在地下综合管廊抗震设计中的应用

为探讨反应位移法在地下综合管廊地震分析中的适用性及地基弹簧刚度选取和模拟方法,采用SAP2000结构有限元软件进行地下结构地震反应分析,研究基床系数、地层剪应力计算方法对结构地震响应的影响,并与PLAXIS软件的动力时程分析结果进行对比分析。结果表明：反应位移法在地下综合管廊的初步抗震计算中可优先选用;在地基弹簧刚度计算方法中,推荐使用日本公式法和常规静力有限元法,并尽量考虑土层分层情况,若一味作均匀等效化,可能导致土体动剪切模量偏大,土层均质等效计算的结构内力值与动力时程法的结构内力偏差达到-400%~-250%;建议采用SAP2000程序中实现仅受压行为的两节点缝单元+远端固定铰支座相结合的方法模拟法向地基弹簧,采用常规土弹簧单元模拟切向地基单元。     

水工压力隧洞结构配筋计算分析

四川地区某水电站引水发电洞压力隧洞结构受力情况复杂,隧洞衬砌结构配筋计算是工程的重要环节。运用三维有限元仿真技术进行模拟计算分析,选定衬砌结构配筋的参数。实践证明三维有限元仿真计算方法可靠工程运行多年,隧洞衬砌监测数据正常。     

深基坑施工对邻近既有地铁车站附属的影响分析

邻近地铁车站附属进行深基坑施工将会对车站附属结构及地铁运营安全产生影响。以石家庄天河城市下沉广场深基坑施工为背景,通过划分不同的施工阶段,采用MIDAS软件模拟分析该项目施工对邻近车站附属水平及竖向位移的影响,并与监测结果进行对比分析。同时将计算位移叠加至附属结构上验算其配筋及裂缝。结果表明,随着下沉广场施工,车站附属将产生水平及竖向位移,开挖至基坑底部时附属结构的位移最大,附属结构主要以竖向位移为主。通过对既有附属结构进行位移叠加验算后,附属结构配筋、裂缝均满足规范要求。通过模拟计算结果与实际监测结果对比分析,得出各施工工况下附属结构的计算结果与实测结果变形规律大体一致,证明数值模拟计算结果合理可行。     

水工混凝土结构设计存在的问题与对策分析

水工混凝土结构设计直接决定着水利工程的安全稳定运行,随着工程数量的持续增多,水工结构设计面临着新的问题。本文全面探讨了水工混凝土结构的设计原则及其常见问题,包括：(1)高强度钢筋的替换问题;(2)大直径钢筋的使用问题;(3)裂缝处理问题;(4)高标号扛磨砼使用问题,并结合工程特点提出科学设计、精准计算等质量控制对策,可为实现水工混凝土结构的长效安全稳定运行提供一定借鉴。     

地震荷载作用下大坂盾构隧道管片配筋校核

将盾构隧道管片视为分段曲梁、管片之间为铰接关系、管片与地层之间为非线性接触关系,边界采用无限元吸收地震波的反向与折射,地层服从Mohr-Coulomb弹塑性本构模型,地震波采用EI-Centro波,采用地层-结构法,应用隐式动力有限元分析地震荷载作用下管片轴力与弯矩分布情况。根据有限元计算结果,结合结构力学方法,校核管片配筋是否合理。与荷载结构法相比,其方法可模拟围岩与管片、管片与管片之间的相互关系,并可考虑锚杆等支护结构对管片受力的影响,因而,计算结果更为精确。研究为盾构隧道管片配筋优化设计,降低隧道支护成本,提供了一种管片配筋校核计算方法与设计依据。     

高地下水位区地铁工程U型结构的设计方法

为解决天津某地铁出入段线地下水位较高、或受场地限制及某些特殊原因所不允许的降低地下水的路堑工程问题,地下隧道与地上路基连接段采用U型结构通过。针对场地工程地质条件和水文地质特征,同时结合国内多项工程实例,确定该工程U型结构横断面形式,边墙及底板的计算模型,对结构受力、配筋进行分析和计算; 对裂缝宽度、抗浮稳定性进行验算; 选取基坑围护及地下水控制措施。计算模型边墙按悬臂梁、底板按弹性地基梁选取,结构按最不利荷载组合进行配筋计算; 同时采用管井降水+止水帷幕对地下水进行控制。计算及验算结果均满足设计要求,工程措施选择合理,可为同类工程设计提供借鉴和参考。     

城市地铁车站结构设计浅析

针对上海市轨道交通13号线一期工程华江路站,运用SAP2000有限元结构分析程序模拟计算各个工况下的结构内力,通过对车站主体结构模拟计算分析,得出合理的结构受力体系,保证地铁车站的安全稳定性。     

刘家峡水电站扩机工程调压井结构研究

基于三维有限元法,对刘家峡水电站扩机工程调压井结构进行了静力、反应谱分析及非线性有限元分析,评价了结构的荷载效应。首先根据线弹性有限元分析结果,采用拉应力图法对调压井衬砌结构进行了配筋;然后以考虑混凝土开裂的非线性有限元方法校核结构强度和裂缝宽度。通过调整配筋面积,提出了适合于该水电站扩机工程调压井结构的最优结构型式和配筋方案。     

层间隔震地震响应分析

为了研究层间隔震结构的减震效果和变化规律,通过运用SAP2000大型有限元分析软件,在建立层间隔震结构的三维模型基础上,设置所在不同的隔震层位置,对所建隔震结构模型进行仿真分析。输入选定的不同地震波,通过结构模型进行分析对比,得出层间隔震结构的变化规律和减震效果,同时讨论不同位置的隔震层对结构变化规律和减震效果的影响,从而验证层间隔震的有效性。     

基于推理公式的山洪预警雨量计算方法研究

基于水科院推理公式,从山洪雨量预警需求出发,解除原公式在部分汇流中对流域面积分配曲线的矩形概化,经反演得出各典型时段临界雨量计算式;同时采用等流时方法,有效解决了计算式中最大部分汇流面积的定量问题。研究提出的预警雨量计算方法,物理概念清晰,易于理解和掌握,计算便捷,且无需水文资料,可作为现行山洪预警雨量分析计算的一种新方法。     

闸下变动水位的船闸输水水力学计算

为解决强潮海域闸下潮位变化剧烈的船闸输水系统水力学计算问题,以现有规范为基础,从输水计算原理出发,推导了变动水位条件下的输水水力学计算方法,应用该方法计算分析了变动水位对三堡船闸安保工程输水的影响,并对闸室面积、初始水头、闸外落潮速度等因素进行敏感性计算分析。结果表明,采用该方法计算得到变动水位条件下输水时间缩短,最大流量、最大比能也小于取初始恒定水位的计算成果,结果更符合强潮海域船闸实际输水过程,为类似条件船闸输水水力学计算提供了一种技术、经济合理可行的计算方法。     

山东省莱芜市幅1:50 000水文地质图数据集

本数据集选取山东莱芜市幅1：50 000地形图空间数据库、莱芜市幅1：50 000地质图部分数据作为底图,采用本次水文地质调查取得的最新数据编制而成。除水文地质图外,数据集还包括机（民）井、泉、钻孔、水质分析及水量计算等数据表,主要分类及数据量为机（民）井209个、泉14个、水库13个、长期监测点13处（监测数据936点次）、地下水水位及水量统测100点次、环境地质点6个、样品采集（全分析、同位素及岩石）90组等。本数据集主要使用MapGIS 6.7平台辅助制图,数据量约169 MB,坐标系为CGCS 2000国家大地坐标系,投影方式为高斯-克吕格投影（6度带）。数据集不仅用二维方式标注了关键水文地质信息,还在主图及部分镶图引入三维地势表达方式。     

基桩声波透射法检测数据评判体系研究

基桩声波透射法是目前最主要的一种基桩完整性无损检测方法,但该方法在工程应用中普遍存在桩身完整性等级判定时的主观性、随意性较大等问题。通过对基桩声波透射法波速、波幅及PSD（声时-深度曲线相邻两点的斜率与相邻时差值的乘积）判据进行分析比较,基于现场试验及计算研究,考虑两测管不平行等影响因素,提出了基桩声波透射法检测数据的综合评判方法。该方法不仅构建了有效的全新的综合评判体系,而且模型桩试验研究及工程实践表明：该评判方法可以有效地提高检测数据分析、处理的客观性和科学性,值得大力推广。     

多通道波长色散X射线荧光光谱仪的升级改造

采用面向对象、开放式、功能模块化结构设计原理及X射线荧光光谱分析数据处理和信息共享等方面的新技术，研究开发了多通道波长色散X射线荧光光谱仪仪器控制和分析应用软件，在中文Windows XP／2000平台运行。操作界面全部中文显示，具有定量、半定量、定性分析等多种X射线荧光光谱分析的整体解决方案，功能完善，操作方便，分析效率高，易于维护和移植，具有较好的推广应用前景。     

露天矿边坡破坏概率计算混合遗传算法

将数值优化中的Powell法引入遗传算法中 ,提出了一种新型的混合遗传算法 ,并针对新疆雅满苏露天铁矿上盘边坡 ,提出了一种新的露天矿边坡破坏概率分析方法 ,计算结果表明本文方法准确可靠 ,克服了传统方法易陷于局部最优解的缺点。     

边坡模糊随机可靠性分析的模糊点估计法

在统计矩点估计法和模糊随机理论的基础之上,提出边坡工程模糊随机可靠性分析的模糊点估计法,将边坡稳定性极限状态方程由模糊随机集向普通随机集转化,然后利用点估计法求解边坡的可靠度指标。鉴于岩土体物理力学参数的近似分布类型,采用区别于梯形模糊数的正态模糊数对随机变量进行模糊随机化处理,使其更趋近于物理力学参数的近似分布类型。该方法考虑了各个力学参数的模糊性,计算结果更能反映边坡的真实工作状态。算例分析结果表明,该法使用简便,计算效率高,结果可靠,避免了传统分析方法的缺点,对复杂边坡或者功能函数为隐式表达的边坡工程可靠性分析具有很大的潜力,为边坡可靠性分析提供了一条新的途径,具有广泛的应用前景。