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关键词： 堆石坝   渗流场   数值模拟   反演分析   渗流稳定性  

摘要： 针对某水库堆石坝及其坝基渗流问题,基于监测资料及物探成果,建立了考虑大坝防渗体系缺陷的数值分析模型,对大坝和坝基渗流场开展反演分析。研究防渗体系缺陷对渗流场的影响规律,探讨大坝渗漏的主要原因,并对坝体和坝基覆盖层的渗流安全予以评价。研究结果表明:反演分析与监测和探测结果较吻合,渗漏量的70.6%来源于右岸坝肩帷幕的渗漏和岩体的绕渗,14.1%来源于防渗墙渗漏,13.1%来源于防渗墙底绕渗;左岸帷幕和土工膜缺陷引起的渗漏量较小。右岸地势高于左岸加之右岸坝肩的严重绕渗,致使右岸坝基中的水头明显高于左岸的,渗透水流有自右向左的汇流现象。在防渗墙后存在多处渗压异常偏高点,表明防渗墙或土工膜与防渗墙连接处存在缺陷,成为渗漏通道。坝基覆盖层中的水力坡降仅在个别点位超过土体的允许坡降,对坝基整体渗流安全影响不大。

关键词： 计算流体力学   大涡模拟   涡激振动   展向相关性   展向相干结构  

摘要： 涡激振动具有明显的三维流动特征,主要表现在展向方向上非定常气动力和流动特性不完全同步,且因振动状态而异。以典型桥梁基础断面(5:1矩形)为对象,借助动网格技术开展了不同振动状态下的大涡模拟数值试验,对比研究了涡振发生过程中各关键阶段的气动力和风速展向相关性和相干结构的变化。研究发现:在振动状态变化的过程中气动力和速度的相关性均先增大后减小,但相关系数的最大值并未出现在振幅最大状态;尾流速度的展向相关系数明显小于气动力展向相关系数,在三个速度分量中展向速度的相关系数最小;振动矩形柱体周围流场展向相干结构的尺度比静止状态明显增大。

关键词： 桥梁工程   悬索桥   混凝土   锚碇结构   温度场   温度应力   数值模拟  

摘要： 以大跨度悬索桥锚碇结构大体积混凝土施工为工程依托,针对大体积混凝土施工时温度场和温度应力开展数值模拟研究。为保证计算结果的准确性,进行了温度场计算理论分析,根据混凝土配合比和工程施工特点确定了数值模拟温度参数和边界条件,进而得到了锚碇结构施工大体积混凝土温度发展规律和应力分布特点。并分析了混凝土入模温度和表面对流系数对混凝土内部温度场的影响,根据分析结果提出可通过控制配合比材料温度、选用铝模板作为混凝土模板的方法减小混凝土内部温度。

关键词： 阿合塔斯水库   坝线比选   坝型比选   堆石混凝土坝   大坝设计  

摘要： 为解决强罕河灌区1.2×10^(4)亩草地及农田灌溉缺水问题而新建阿合塔斯小一型水库,与已建强罕水库联合调度。文章在可研建设方案的基础上,根据地形、地质、地貌和水工建筑物布置条件等综合因素,分别选取上、下2条坝轴线、4种坝型进行比选探讨,最终选择上坝线、堆石混凝土坝为推荐方案,并进一步进行大坝设计分析。

关键词： 声学   大气释放阀   套筒结构   数值模拟   气动噪声   声学计算  

摘要： 针对核电站蒸汽旁路系统的大气释放阀在大流量下高噪声问题,采用可压缩稳瞬态计算方法开展大气释放阀气动噪声的数值模拟计算,得到气动噪声产生的来源和流体域内外声场的模拟值;通过对比不同的套筒结构(窗口型和多孔型)和增大多孔套筒的打孔直径等措施,研究了其对大气释放阀噪声的抑制效果及其内部的流动机理。结果表明,两种套筒结构内部都存在超音速流,阀腔内的涡旋和下游涡旋的脱落是气动噪声的主要来源。与窗口结构相比,多孔结构马赫数下降了19.4%,外部噪声模拟值下降约32.1 dB。增大多孔套筒的打孔直径会使流体域内外声场的声压级升高,不利于降噪。

关键词： 顺向正弦来流   4∶1矩形柱   大涡模拟(LES)   气动力特性   流场  

摘要： 在湍流来流中,矩形柱绕流流场具有不同于均匀流中的流动形态。为深入了解顺向脉动来流对矩形柱绕流流场的影响,采用三维大涡模拟(large-eddy simulations, LES)方法,对不同频率顺向正弦来流下宽高比4∶1矩形柱气动力和流场特性进行研究,深入探讨了升阻力系数、背压系数、斯特劳哈尔数、回流长度和再附长度等参数的变化规律,并比较了均匀流与正弦来流下4∶1矩形柱的流场结构及演化过程。研究表明:矩形柱绕流流场结构受来流条件影响显著;在顺向正弦来流下,4∶1矩形柱阻力系数主频与来流频率基本一致,当f_u/f_0≥0.3时,在升力方向上正弦来流占据主导地位,交替旋涡脱落被强烈抑制;当来流频率f_u增大时,回流长度保持增大态势,而再附长度先增大后减小,在f_u/f_0=0.3时达到最大值;在正弦来流中,矩形柱前缘上下两侧旋涡对称分离,尾部旋涡脱落与前缘不同步,尾缘旋涡交替脱落并在尾流中破碎为小尺度旋涡。

关键词： 基坑开挖   数值模拟   变形规律监测  

摘要： 为控制基坑开挖对临近既有市政道路的影响,需要对道路的变形进行控制。本文以某地下基坑开挖为研究对象,采用岩土有限元软件分析了基坑开挖过程对临近市政道路的影响。结果表明,随着基坑开挖深度不断加深,支护结构产生的水平变形逐渐增加,基坑边为水平位移最大值,当基坑开挖至最大深度时,水平位移出现最大值,同时基坑顶道路竖向变形也达到最大值,将现场监测数据与数值模拟结构进行对比分析,得到的周边地面变形规律较为吻合。

关键词： 风洞   动压场   影响量   出口边界   修正方法   数值模拟  

摘要： 风洞动压场作为风洞流场品质指标之一,直接影响试验结果的精准度,需定期开展动压场校核。动压场校核设备包括五孔探针、排管架及排管架导轨(纵梁和横梁),在分析动压场时需要扣除校核设备影响。基于国家数值风洞工程通用计算流体动力学(CFD)软件NNWFlowStar,建立了一类用于模拟包含附面层流动的低速压力出口边界条件,采用低速平板湍流边界层验证了该边界条件的残差收敛性及计算精度。基于非结构混合网格及NNW-FlowStar开展了FL-12低速风洞试验段无任何设备、试验段只有排管架导轨、试验段包括排管架和排管架导轨的数值模拟。通过空间动压云图定性展示了各设备的影响量和影响区域,基于空间动压分布曲线定量给出了校核设备对试验段动压的影响量。进一步数值模拟了试验段顶部有无排管架导轨状态,给出了排管架导轨对试验段动压的影响量,排管架导轨对相邻4根探针都有较大影响。通过分解校核设备的动压影响量及对比计算和试验的动压修正曲线,表明排管架导轨对中心探针的动压影响量约为排管架对应量的6倍,验证了试验动压修正方案中忽略排管架影响量的合理性。最后给出了提高动压校核精度的优化建议。

关键词： 单线隧道   寒区   冬期施工   保温措施   数值模拟  

摘要： 随着我国交通基础建设规模的持续发展,铁路隧道在我国交通线路中的占比也越来越大。对于季冻性寒区隧道的建设质量来讲,做好施工和运营期间隧道的保温措施,防止冻害产生是尤为重要的。研究依托太锡铁路太崇段隧道工程,通过数值模拟对季冻性寒区单线小断面隧道施工过程中的暖风机保温效果开展了分析,并对衬砌保温层设计参数进行了优化。结果表明:采用暖风机等主动保温措施可以有效提高寒区隧道洞内温度,合理地设计衬砌保温层厚度可以保证寒区隧道衬砌不遭受冻害威胁,研究结果可为寒区隧道工程提供技术支持。

关键词： 滤芯渗井   海绵城市   数值模拟   布置间距   雨水入渗  

摘要： 滤芯渗井在海绵城市中能有效减少城市地表径流,缓解城市内涝。为了研究布置间距对滤芯渗井的影响,开展了原位试验,并建立了相关数值模型。通过孔压计监测土层到达完全饱和的时间差异,结合数值模拟,对现场监测数据进行对比分析。结果表明,在相同降雨条件下,滤芯渗井0.5 m间距比0.8、1.0 m雨水入渗效率分别提高了7.69%和14.29%;在成本相同情况下,滤芯渗井间距越小雨水入渗效率越高。研究成果为滤芯渗井在海绵城市中的应用提供了一定的参考。