立洲碾压混凝土拱坝动力响应特性分析

依托西部地区立洲碾压混凝土拱坝,在对大坝进行三维静力分析的基础上,通过人工生成地震波,分析立洲拱坝自振频率和振型;采用有限元时间历程分析方法对该拱坝在不同工况下的地震响应特性进行数值分析,获得动位移、动应力等分布规律,并评价拱坝的抗震安全性,为工程设计提供参考依据.     

考虑流固耦合的泵闸组合闸门结构自振特性研究

研究设计了一种新型泵闸组合闸门结构。为避免新型闸门结构低阶自振频率落在水流脉动荷载高能区内而引发共振,建立水体-泵闸组合闸门结构耦合模型,采用ANSYS软件分析结构的动力特性变化规律,分析了闸门上、下游水位及门体结构上潜水泵布置方案等因素的影响。结果表明:随着水位的升高和闸门开度的减小,结构自振频率显著降低;闸门的第一阶振型由沿竖向的整体振动,逐渐转变为面板顺水流方向的弯曲振动;水泵安装个数越多,泵闸组合闸门结构自振频率越低,将水泵集中布置于门叶中部时有利于均衡结构各部位的振动特性,可为该新型泵闸组合闸门结构的设计提供依据。     

不同地基弹模对重力坝动力特性的

基于有限单元法,采用振型分解反应谱法对龙滩水电站非溢流坝段在不同地基弹性模量下的动力特性进行了分析,研究了混凝土弹性模量与地基弹性模量的比值与坝体应力、位移、自振频率之间的关系,结果表明：（1）地基越柔坝体自振频率越小;（2）坝体位移随地基弹模的降低而增大;（3）坝体应力受地基弹模影响较大,特别是当混凝土弹性模量与地基弹性模量的比值较大时,尽管能减小坝踵处的拉应力,但坝踵和坝趾处也出现较大压应力;（4）混凝土弹性模量与地基弹性模量的比值在1.0与2.0 之间对坝体动力特性影响相对较小。该结论可供设计、施工和同类工程参考。     

基于性能控制的重力坝正常使用监控指标研究

监控指标是快速评价大坝性态的关键因素，对于监控和保证大坝安全运行及评价大坝真实工作性态具有重要意义。本文首次将基于性能的设计理念引入到大坝安全监控指标的拟定中，将大坝性能水平分成若干水准，选取能够真实反映大坝性能水准的性能控制指标，并考虑荷载及材料参数变量的不确定性，运用可靠度理论求得随机变量验算点值，将性能控制指标与变形监控指标联系起来，拟定大坝变形监控指标，精确反映出大坝真实的工作性态。本文以某重力坝为例演示基于性能控制的重力坝正常使用监控指标的拟定过程，分析研究成果表明重力坝正常使用性能监控指标拟定方法的有效性和可行性。     

软弱夹层对碾压混凝土重力坝的动

针对含有软弱夹层的复杂地质条件下的碾压混凝土重力坝的抗震问题,采用反应谱法计算在地震作用下大坝结构的动力响应。并与不考虑软弱夹层的模型的动力计算结果进行对比分析,结果表明,没有模拟夹泥层的动位移和动应力值比模拟了夹泥层的小了约24%～48%,从而量化地基中软弱夹层对大坝动力的具体影响,软弱夹层对大坝的动位移和动应力均有不利影响,需要进行工程处理。     

导轴承刚度对水轮机轴系自振特性的影响

为研究水轮发电机组轴系横向自振特性,采用有限元方法对轴系进行离散,利用能量法获得运动方程,根据简化的实际机组轴系参数,采用Matlab软件计算机组轴系各阶的固有频率、主振型以及临界转速,分析导轴承刚度系数的变化对机组轴系临界转速和主振型的影响．计算结果表明:当仅改变其中1个导轴承刚度时,上导轴承对机组临界转速几乎没有影响,下导和水导轴承对临界转速的影响较大．当导轴承刚度达到一定值时,临界转速不再随其增大而增大,出现“饱和”现象;而同时增加3个导轴承的刚度,机组轴系的临界转速有较大的增大．上导轴承的改变对前三阶振型几乎没有影响,下导和水导轴承的改变会导致某一阶的振型与原振型相反．工程中估算机组临界转速时需充分考虑导轴承刚度对机组的影响．     

空气罐水锤防护的并联泵系统水力振动分析

针对常见的以空气罐为水锤防护装置的并联泵系统,建立了进、出水池间的传递矩阵,用迭代法对复变量方程进行了求解,得到了系统自振频率及其对应振型.以某长距离供水工程为例进行了水力振动计算,得到了14阶系统自振频率及其振型,其中第1,14阶自振频率分别为0.010 6,0.183 3 Hz,自振频率低,仅当扰动源为低频扰动时才可能发生水力共振;系统各阶衰减因子均为负值,表明系统是稳定的,不会出现自激振动;把实例泵系统第8管段的PVC-M管改为焊接钢管,对系统进行了水力振动计算.由于管材改变,水锤波速增大,空气罐空气容积增大,各阶自振频率都增大,波谷、波峰出现的位置不同,压力与流量振幅增大,表明水锤波速对系统自振频率及其振型影响很大,因此在水力振动分析时,对管材、水中含气量等影响水锤波速的因素要引起足够的重视.     

4102BZQ柴油机曲轴扭振特性研究

建立了4102BZQ柴油机曲轴的离散型当量系统模型,对曲轴的自由振动模态进行了研究,采用霍尔茨法计算了4102BZQ柴油机曲轴的扭振自振频率和振型,并把计算结果与柴油机的扭振试验结果进行对比,证明了理论分析方法的精确性和正确性,说明了霍尔茨法分析曲轴的固有特性是有效的。     

合面狮大坝裂缝成因分析

合面狮大坝为混凝土宽缝重力坝，于1970年动工，是边设计，边施工的工程。2003年8月下旬对大坝进行安全检测时发现：溢流面上有很多沿坝轴线方向的裂缝，裂缝深度大于2m；中墩上均存在铅直贯穿性裂缝。这些裂缝的存在，破坏了大坝的整体性，严重影响着大坝的安全运行。采用大型有限元软件ANSYS，对4#坝段进行分析，探讨溢流面裂缝成因，为大坝加固处理提供依据。     

观音岩重力坝深层抗滑稳定分析

采用基于非线性有限元理论的强度储备安全系数法,对观音岩重力坝坝基的深层抗滑稳定进行了研究。通过塑性屈服区的发展过程,得到坝基的渐进破坏过程、可能的失稳模式以及强度储备安全系数,并根据《混凝土重力坝设计规范》(DL5108-1999)采用基于分项系数的刚体极限平衡法对坝基抗滑稳定进行了核算,各坝段的深层抗滑稳定安全系数均大于1.0,满足规范要求;结果表明大坝坝基深层抗滑稳定是有保证的。