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关键词： 土石坝   Autobank   Midas   有限元分析   渗透稳定   坝坡稳定  

摘要： 针对某中型水库安全鉴定工程,根据相关的地质条件和实际情况,基于理正岩土软件、Autobank软件及Midas GTS NX软件分别建立数值模型,应用有限元进行分析,计算正常运用条件、非常运用条件下土石坝的渗透稳定安全系数及坝坡稳定安全系数。计算结果表明,各工况浸润线分布规律合理,下游坝坡出逸点高程在排水棱体顶高程以下,出逸比降小于允许渗透比降,渗漏量与实测值接近,计算得出的稳定安全系数大于规范要求的允许稳定安全系数,大坝渗透稳定和坝坡稳定满足要求。相关成果可为类似的土石坝安全评价提供重要借鉴意义。

关键词： 土石坝   内部水平位移   大坝安全   阵列位移计   分布式监测  

摘要： 土石坝内部水平位移是评价大坝安全的重要指标,但是尚无有效监测已建土石坝内部水平位移的技术方法。文章提出一种微机电系统(MEMS)柔性阵列位移计分布式监测已建土石坝内部水平位移的新方法,介绍了监测系统组成和测量原理,并进行现场应用。监测结果表明,坝体内部水平位移沿深度方向逐渐减小,顶部水平位移受库水位影响较大;结果能真实反应坝体内部水平位移变化规律,应用效果良好,可为同类工程变形监测提供参考。

关键词： 海相软基土   循环荷载   颗粒流模拟   循环应力比  

摘要： 为了解海相软基土在交通荷载下的变形规律,对温州重塑海相软基土进行了一系列长期循环三轴试验,对比分析了不同排水条件下循环应力比(CSR)对海相软基土宏观变形特性的影响,揭示了塑性变形、应力-回弹应变滞回圈、回弹模量的变化规律,在此基础上建立了塑性变形与CSR、循环次数之间的定量关系。通过颗粒流模拟揭示了循环荷载作用下海相软基土的微观变形特性。根据相关规范对软土地区容许变形的规定以及塑性变形不同发展模式,明确过渡状态的划分标准并得到塑性变形稳定发展的CSR值上限。结果表明:随着CSR的增大,塑性变形逐渐呈对数式增长,并且表现出4种不同的发展模式,相较于不排水条件,部分排水条件下的塑性变形增长了0.07%~3.2%;随循环次数的增加,应力-回弹应变滞回圈的面积先增加后减小,回弹模量在大幅度衰减后有所增加;颗粒运动从竖向挤压逐渐变为侧向滑移,并且其运动方向具有明显的各向异性。

关键词： 道岔区   铁道工程   摩擦热   热力耦合   数值模拟  

摘要： 以12号单开道岔转辙器区14~16号轨枕处基本轨和尖轨为研究对象,研究LM磨耗型踏面车轮通过道岔转辙器区的轮轨间滑动摩擦热力特性。基于非稳态热传导原理,建立轮轨热力耦合动力学模型,计算不同工况下磨耗车轮通过岔区的钢轨接触点力学变化特性及接触斑处温升,判断在相应道岔区的摩擦热高温区和应力集中区。研究结果表明,随着轮轨滑动摩擦,道岔区轮轨产生摩擦高温,最大温升点位于接触斑后半部。列车轴重是影响道岔区钢轨温升的主要因素,轴重越大,轮轨之间的接触压力越大,热源越强,导致轮轨摩擦温升更高,滑动速度对其影响较小。尖轨和基本轨的摩擦热与接触应力的差异稳定在14.67~48.90 MPa范围内,说明该区域道岔结构稳定,两轨受力均衡。

关键词： 建闸河口   淤积   泥沙输运   挡沙闸   减淤  

摘要： 入海河口挡潮闸是维持其上游河段灌溉和航运功能的重要水利枢纽,然而中国建闸河口普遍存在海相沉积物输入造成的淤积问题。以苏北灌溉总渠末级枢纽六剁南闸为例,针对在枢纽下游建造挡沙闸这一减淤措施,通过二维水沙数学模型研究闸址变化及闸门调度对引河段冲淤过程的影响。研究结果表明,现状六剁南闸下游河段存在冲淤分界点,分界点位置逐渐向下游移动,其上游河段存在严重淤积(淤积厚度达3.12m),而下游河段呈略微冲刷(最大冲深0.06m);枢纽下游挡沙闸的修建和合理调度降低了河口泥沙向上游的净输运,有效缓解了引河段的淤积问题;挡沙闸下游普遍存在冲刷趋势(冲深0~0.05 m),而其上游存在一定的淤积(淤高0~0.5m);随着挡沙闸位置向下游移动,其下游河段冲刷增强,上游河段的淤积减弱。研究结果可为建闸河口淤积治理提供参考。

关键词： 巷道围岩   不接顶空腔   支护方式   非对称支护   数值模拟  

摘要： 当巷道围岩中存在空腔时会对巷道的稳定性产生严重不利影响。为解决金川龙首矿崩落法采场最末分段回采进路受底板下方充填不接顶空腔影响而发生的显著变形和破坏问题,通过现场调查、数值模拟和现场试验的方法对回采进路的破坏机制和支护方式进行研究。结果表明,进路开挖后不接顶空腔在应力集中作用下发生变形,进而引发进路围岩协同变形,且空腔的存在为围岩变形提供了发展空间,这是造成进路出现严重变形和破坏的主要原因;根据空腔位置及其对回采进路稳定性的控制作用,提出了非对称支护方案,该方案将不接顶空腔部位视为整个支护系统的薄弱点来进行强加支护,从而降低空腔对进路稳定性造成的不利影响。现场应用结果表明,相较于原始支护方案,非对称支护方案显著改善了支护效果,使得进路两帮变形量减小了80%以上,支护成本降低约11.7%,在提高采场稳定性的同时保障了采场安全生产。

关键词： 养殖水体   诏安湾   模型模拟   涨落潮  

摘要： 【背景】合理的海湾利用,将有力助推中国海洋经济的繁荣发展。【目的】了解养殖尾水排放对诏安湾内营养盐分布的影响。【方法】本研究选取2022年9月诏安湾水文观测资料,结合2022年4月对诏安湾周边养殖排放口的调查数据,对湾内排水口主要营养盐排放后的迁移进行模拟。【结果】1)氨氮(NH_(4)^(+)-N)的涨落潮变化:涨潮时,NH_(4)^(+)-N在湾内聚集,浓度稳定在0.03~0.30 mg/L之间;落潮时,NH_(4)^(+)-N浓度在湾内东、西两侧显著上升,一般为0.10~0.30 mg/L。2)总氮(TN)的涨落潮变化:涨潮时,TN浓度在湾中北部及八尺门以西区域高达0.30~1.00 mg/L;随着潮位升高,其浓度普遍下降,但在西北侧海域仍保持较高水平。落潮时,TN浓度上升,主要集中在湾西北侧的浅水区。3)总磷(TP)的涨落潮变化:涨潮时,TP浓度在湾中北部及八尺门以西区域达到0.15~0.30 mg/L。落潮时,TP浓度上升集中在湾西北侧的浅水区,浓度总体较高,尤其在海湾东、西两侧的近岸海域,与TN情况一致。【结论】NH_(4)^(+)-N、TN和TP的迁移主要受诏安湾潮流控制,潮流涨落决定其湾内分布与浓度变化。3种营养盐高浓度主要分布在诏安湾东、西两侧水深小的近岸海域。

关键词： 超聚能装药   辅助药型罩   数值模拟   射流   锥角  

摘要： 辅助药型罩结构能实现超聚能效应,可有效地提升破甲威力。为研究辅助药型罩对射流性能的影响,设计一种辅助型双锥药型罩,通过AUTODYN数值模拟的方法,分析辅助药型罩锥角对射流性能的影响。结果表明,当小锥角为30°,大锥角为65°时,形成的金属射流综合性能更好。

关键词： Fe:ZnSe激光器   中红外   增益开关   脉冲激光器  

摘要： 本文建立适用于2.8μm光纤激光器脉冲泵浦的增益开关Fe:ZnSe激光器计算模型,并基于有限差分法进行数值模拟.模拟研究泵浦脉冲波形、泵浦脉冲宽度、泵浦功率、晶体温度、掺杂浓度等参数对增益开关激光脉冲形态、脉宽、峰值功率等参数影响,分析弱泵浦和强泵浦时激光脉冲产生及分裂演变过程,获得相关参数对激光脉冲产生影响规律.数值模拟结果表明,激光器谐振腔内的动态增益和损耗影响着腔内光子数建立动态平衡的时间,泵浦功率、重频、耦合率等参数影响着增益开关建立稳定振荡所需的时间.相同泵浦脉冲能量下,高斯脉冲泵浦要比矩形脉冲泵浦产生的激光脉冲峰值功率更高,脉宽更窄,脉冲产生时间更早.在低温(77 K)条件下,适当掺杂浓度和泵浦功率可以使Fe:ZnSe激光器获得更高峰值功率和单峰波形的增益开关脉冲输出.在泵浦功率较低情况下,掺杂浓度存在一个最佳值,而并非越大越好.为获得同频率的激光脉冲输出,需综合考虑高浓度下的激发态吸收以及晶体长度.

关键词： 光学-LiDAR协同遥感   特征分析   三维建模   数值模拟   稳定性分析  

摘要： 针对高位植被覆盖区滑坡隐患识别难、传统监测手段精度不足的问题,提出多源遥感耦合三维数值模拟的综合技术框架,以解决三峡库区强人类活动扰动下边坡稳定性评价难题。以三峡库区谭家湾滑坡为例,借助无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)数字摄影测量和机载激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)去植被技术,获取了高精度正射影像(digital orthophoto map,DOM)和精细数字高程地形数据。通过对比多期时间序列卫星影像、正射影像及数字高程模型(digital elevation model,DEM)衍生图,成功识别出下挫裂缝、拉张裂缝及冲沟等滑坡要素。采用FLAC^(3D)开展自然、开挖与降雨多工况弹塑性分析,揭示灾变机制。结果表明,高精度光学影像和LiDAR去除植被技术显著提升滑坡要素特征识别率,揭示后缘长约100 m的贯通性下挫裂缝,呈近东西向展布,中后部存在多处拉张裂缝,部分排水沟下挫,前缘道路变形开裂;数值模拟表明,开挖扰动导致塑性区扩展至整个滑坡体,饱和工况下安全系数降至0.966,最大主应力约6.696 5 MPa,最大位移约3.6 m,斜坡处于不稳定状态;基于“天-空-地”一体化综合技术,实现高植被覆盖滑坡从宏观形变特征分析到力学机制解析的全链条诊断。本研究建立的“遥感定量分析-地质模型重构-灾变过程模拟”技术体系,为三峡库区高植被覆盖滑坡风险评估提供了可迁移方法范式,对防灾减灾具有重要的理论意义和工程实用价值。