基于Fluent的某水库溢洪道消能结构设计分析研究

来源 :水利技术监督 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dazhonghua988
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为研究水库溢洪道消能结构设计最优性,文章利用Gambit-Fluent建立计算模型,分析得出:挑坎半径愈大,压强愈小,并可限制溢流面下游水位波幅,但半径参数不宜过大.改变挑坎角度,有助于控制水位波幅,且压强特征值趋于合理.综合认为挑坎半径7m、挑坎角度21°为最优方案.研究成果可为溢洪道等水工建筑消能结构设计提供参考.
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泵站前池扩散角过大容易造成不良流态,进而对泵站的正常运行造成不利影响.此次研究以辽宁省辽绕泵站改建工程为例,利用数值模拟的方式研究了设置楔形导流墩对前池流态的改善作用,并提出了最优的楔形导流墩设置方案.模型试验结果显示,该方案可以取得良好的整流效果,建议在工程设计中采用.
东庄水库水垫塘边坡为高陡边坡,在开挖过程中若变形过大,极易引起应力变形.因此,文章通过构建三维有限元模型,分析边坡施工期过程中的应力变形特性.发现开挖后应力变形主要集中在平台、马道部位,每级边坡开挖的2~9m范围内均出现了0.1~0.3MPa拉应力,有必要加强支护,可为其他类似水利工程作为参考.
预制高强混凝土管桩作为一种可靠的桩型,具有可工业化规模生产、质量易保证、造价便宜、施工速度快、检测方便等优点,在工程中应用较广,但由于水闸工程大多建于软土地基上,具有其对不均匀沉降、抗滑稳定及渗透变形方面的特殊要求,采用管桩进行水闸地基处理的工程案例较少,以黑茨河闸为例,介绍了管桩的设计与试验.
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为研究钢盖梁刚度对预制主梁关键点处受力性能的影响,文章通过有限元软件从钢盖梁的跨高比和高宽比两个刚度指标进行分析,对比不同钢盖梁跨高比和高宽比下主梁受力性能.研究结果表明:相较于钢盖梁跨高比,其高宽比对主梁受力性能的影响更大,可优先考虑;在进行钢盖梁设计时,需要根据实际需要,需用最优的钢盖梁跨高比和高宽比.
为提高土工布耐久性,文章使用TiO2水溶胶浸泡土工布,并结合室内紫外线照射、水洗等试验验证处理后的土工布抗老化特性,结果表明:土工布抗老化特性有明显的改善.通过土工布加筋颗粒土的三轴试验,结果可知土工布加筋有助于改善颗粒土的抗剪切强度参数,试验段河道治理工程的应用结果表明该方法在河道护岸工程中的应用较为适宜.
为研究挡墙结构设计参数最优方案,文章利用Abaqus仿真计算平台分析了不同设计参数影响下结构应力与位移特征.得出结构最大拉应力受壁厚参数影响具有促进与抑制区间,以1.05m方案拉应力为最小,利于抗拉.结构Z、Y向位移均在壁厚1.05m时最低.综合认为壁厚1.05m为侧壁结构最优方案,可为水工挡墙设计优化提供参考.
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冻胀破坏是我国北方寒区灌溉渠道的主要破坏形式,采取工程技术控制措施具有重要的经济和生态意义.文章以具体工程为依托,利用室内试验的方式分析了保温板施工缺陷对渠道衬砌结构抗冻胀性能影响,建议重点关注距离渠底1/3部位的缺陷,对大于10cm的缺陷进行工程修补.研究方法和结论对工程设计和相关研究具有重要的指导和借鉴意义.