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水利水电行业中应用三维设计的探讨 被引量:49
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作者 张社荣 顾岩 张宗亮 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期65-69,53,共6页
计算机辅助设计(CAD)技术显著的成就就是三维设计技术的迅速发展以及由此带来的设计理念的更新与变革。本文阐述三维设计的重要性、发展历程及方向;比较目前国内外流行的几种三维设计软件功能上的特点与差异;对复杂工程进行三维建模与... 计算机辅助设计(CAD)技术显著的成就就是三维设计技术的迅速发展以及由此带来的设计理念的更新与变革。本文阐述三维设计的重要性、发展历程及方向;比较目前国内外流行的几种三维设计软件功能上的特点与差异;对复杂工程进行三维建模与有限元分析,以双层取水口为例,介绍CATIA软件在工程三维设计中的应用;实现CATIA与ANSYS的联合使用以及三维设计二维出图。三维设计已影响到各行业,将成熟技术引入到水利水电行业中是可行的。 展开更多
关键词 水工结构 三维设计 CATIA软件 双层取水口 有限元
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高心墙堆石坝的极限抗震能力研究 被引量:44
2
作者 赵剑明 刘小生 +3 位作者 陈宁 常亚屏 刘启旺 王宏 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期97-102,共6页
针对强震区高心墙堆石坝的特点,在对高土石坝进行三维真非线性有效应力地震反应分析的基础上,提出了一套高土石坝极限抗震能力的研究方法。结合两河口工程,从稳定、变形、防渗体安全等方面对两河口高心墙堆石坝的极限抗震能力进行了研... 针对强震区高心墙堆石坝的特点,在对高土石坝进行三维真非线性有效应力地震反应分析的基础上,提出了一套高土石坝极限抗震能力的研究方法。结合两河口工程,从稳定、变形、防渗体安全等方面对两河口高心墙堆石坝的极限抗震能力进行了研究和分析。根据坝坡稳定性、地震残余变形、液化可能性、单元抗震安全性及防渗体安全等多角度的评价结果,初步认为两河口高心墙堆石坝的极限抗震能力为0.45g^0.50g。 展开更多
关键词 水工结构 极限抗震能力 三维真非线性动力有限元法 心墙堆石坝 坝坡稳定性 地震残余变形
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超大型地下洞室围岩锚杆支护方式的优化设计 被引量:30
3
作者 张社荣 顾岩 张宗亮 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期47-52,共6页
锚杆支护对于超大型地下洞室的稳定性具有重要作用。考虑了初始地应力,模拟了超大型地下洞室的分级开挖和支护的过程,并通过对周围岩体的位移、塑性区及锚杆应力的变化规律的分析,总结了不同锚固方案的加固效果,进行支护方式的优化设计... 锚杆支护对于超大型地下洞室的稳定性具有重要作用。考虑了初始地应力,模拟了超大型地下洞室的分级开挖和支护的过程,并通过对周围岩体的位移、塑性区及锚杆应力的变化规律的分析,总结了不同锚固方案的加固效果,进行支护方式的优化设计。结果显示,锚杆支护能有效地抑制周边围岩的应力松弛,改善周边围岩的受力特性。在工程造价固定的情况下,适当的减小锚杆的长度,加大锚杆的密度,能够更有效的控制岩体的变形和塑性区的范围。 展开更多
关键词 水工结构 锚杆支护方式 优化设计 超大型地下洞室 初始地应力 围岩稳定
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高心墙堆石坝防渗墙应力变形特性有限元分析 被引量:20
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作者 丁艳辉 张其光 张丙印 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期162-167,共6页
对于建在深厚覆盖层上的高土石坝,地基防渗墙的应力和变形性状十分复杂。本文以规划设计中的某高心墙堆石坝工程为例,进行了二维有限元应力变形分析,重点探讨地基混凝土防渗墙应力与变形的特点。研究结果表明,对于深厚覆盖层上的高土石... 对于建在深厚覆盖层上的高土石坝,地基防渗墙的应力和变形性状十分复杂。本文以规划设计中的某高心墙堆石坝工程为例,进行了二维有限元应力变形分析,重点探讨地基混凝土防渗墙应力与变形的特点。研究结果表明,对于深厚覆盖层上的高土石坝,坝体覆盖层通常发生较大的变形;覆盖层和防渗墙变形的不协调可导致两者之间发生复杂的相互作用;防渗墙受弯矩作用明显,覆盖层中的局部软弱土层,可使防渗墙体的局部发生较大的应力集中现象。 展开更多
关键词 水工结构 应力与变形 有限元法 混凝土防渗墙 心墙堆石坝 深厚覆盖层 廊道
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水电站压力钢管整体安全评估方法研究 被引量:18
5
作者 杨绿峰 张伟 韩晓凤 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期149-156,169,共9页
根据等安全裕度原理并参考现有规范确定了整体安全评估控制标准——整体安全系数限值,同时引入和发展了极限分析的弹性模量缩减法求解整体安全评估指标——整体安全系数,构建了可配套应用的压力钢管整体安全评估方法,克服了现行基于材... 根据等安全裕度原理并参考现有规范确定了整体安全评估控制标准——整体安全系数限值,同时引入和发展了极限分析的弹性模量缩减法求解整体安全评估指标——整体安全系数,构建了可配套应用的压力钢管整体安全评估方法,克服了现行基于材料层面的点应力评估方法在原理和应用中存在的问题。算例分析表明,该整体安全评估方法既放松了对应力的过严限制,又保证了结构安全承载,可为压力钢管承载力安全评估提供新途径,并可用于优化压力钢管结构设计方案。 展开更多
关键词 水工结构 整体安全评估方法 弹性模量缩减法 压力钢管
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基于ANSYS的拱坝等效应力研究 被引量:16
6
作者 李守义 周伟 +2 位作者 苏礼邦 赵丽娟 杨胜 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期38-41,共4页
本文基于大型有限元计算软件ANSYS结合工程实例进行了拱坝的三维有限元分析,利用其二次开发语言APDL编制了拱坝等效应力的计算程序,并将计算结果与拱梁分载法的计算结果进行了对比,验证了其实用性。
关键词 水工结构 等效应力 有限元 拱坝 ANSYS软件
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水工混凝土结构研究的回顾与展望 被引量:16
7
作者 张国新 朱伯芳 +1 位作者 杨波 朱银邦 《中国水利水电科学研究院学报》 2008年第4期269-278,共10页
本文结合建国以来我国水工混凝土结构及筑坝技术的发展历史,重点介绍了中国水利水电科学研究院自建院50年来在水工混凝土温度应力和温度控制较完整的理论体系,提出了一系列温度场、温度应力的计算模型和方法,开发了温度应力仿真分析软... 本文结合建国以来我国水工混凝土结构及筑坝技术的发展历史,重点介绍了中国水利水电科学研究院自建院50年来在水工混凝土温度应力和温度控制较完整的理论体系,提出了一系列温度场、温度应力的计算模型和方法,开发了温度应力仿真分析软件并广泛应用于工程实际;(2)在国内外首先实现了拱坝体形优化,提出了一系列拱坝设计的新理念,开发的拱坝应力分析及体型优化软件已得到广泛的应用;(3)建立了岩体渗流研究较完整的理论体系;(4)最早开展非线性有限元研究,通过对钢衬钢筋混凝土管的非线性分析,提出了相应的设计方法和计算方法,在高坝全过程非线性仿真分析方面取得了一些研究成果。最后就如何应对我国正在新建的一批300m级特高坝所带来的世界性的挑战,对以后的研究提出展望。 展开更多
关键词 水工结构 温度应力 温度控制 拱坝设计 岩体渗流 非线性分析
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高地应力下拉西瓦水电站地下洞室群稳定性分析 被引量:16
8
作者 江权 冯夏庭 +1 位作者 苏国韶 陈国庆 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期132-140,共9页
针对黄河流域装机容量最大的拉西瓦水电站地下洞室群高地应力、大跨度和硬岩特点,结合描述硬岩弹脆性破损的岩体劣化模型(RDM)和评价围岩脆性破坏倾向性的局部能量释放率指标(LERR),通过三维有限差分数值方法模拟了地下洞室群开挖全过程... 针对黄河流域装机容量最大的拉西瓦水电站地下洞室群高地应力、大跨度和硬岩特点,结合描述硬岩弹脆性破损的岩体劣化模型(RDM)和评价围岩脆性破坏倾向性的局部能量释放率指标(LERR),通过三维有限差分数值方法模拟了地下洞室群开挖全过程,从整体上揭示了拉西瓦水电站地下洞室群分期开挖时围岩变形场、应力场、塑性区、能量释放率的时间演化过程与空间分布特征。另外,通过洞室开挖过程中局部部位出现的几种典型围岩变形破坏模式的跟踪分析表明,厂区高地应力和洞室开挖后重分布应力场的动态调整是围岩发生不同形式变形与破坏的内在机理。其研究结论和认识可为同类高地应力环境下地下工程开挖支护提供有益参考。 展开更多
关键词 水工结构 稳定性分析 三维数值模拟 地下洞室群 高地应力
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河谷地形对面板堆石坝应力位移影响的分析 被引量:14
9
作者 程嵩 张嘎 +1 位作者 张建民 万里 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期53-58,共6页
本文分别采用沈珠江双屈服面弹塑性模型和清华弹塑性损伤模型描述堆石料和土与结构接触面,采用三维有限元分析方法计算了不同河谷宽高比时大坝的应力和位移。结果表明河谷地形对于大坝应力和位移特性有显著影响。河谷宽高比减小后,坝基... 本文分别采用沈珠江双屈服面弹塑性模型和清华弹塑性损伤模型描述堆石料和土与结构接触面,采用三维有限元分析方法计算了不同河谷宽高比时大坝的应力和位移。结果表明河谷地形对于大坝应力和位移特性有显著影响。河谷宽高比减小后,坝基对坝体的约束作用加强,导致:(1)坝体的变形减小;(2)面板的挠度随之减小;(3)面板顺坡向应力出现了拉应力从而增大了面板出现拉裂缝的可能性;(4)面板顺坝轴向拉应力减小,顺坝轴向压应力则出现先减小后增大的趋势;(5)面板周边缝张开量明显减小。 展开更多
关键词 水工结构 应力与位移 有限单元法 面板堆石坝 河谷形状
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水利水电工程强震监测和强震监测仪器 被引量:14
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作者 郭永刚 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2005年第2期422-426,共5页
阐述了强震监测在实际工程中的作用,国内外强震监测的基本情况以及我国水利水电工程领域的强震安全监测的进展与现状,介绍了强震监测仪器的基本原理、特性及目前国内强震仪研制生产的技术水平和成果.介绍了水电工程领域强震监测工作中... 阐述了强震监测在实际工程中的作用,国内外强震监测的基本情况以及我国水利水电工程领域的强震安全监测的进展与现状,介绍了强震监测仪器的基本原理、特性及目前国内强震仪研制生产的技术水平和成果.介绍了水电工程领域强震监测工作中存在的实际问题.最后展望了强震监测工作在我国水电工程领域的发展趋势. 展开更多
关键词 强震监测 数字化 强震仪 水工结构
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双江口心墙堆石坝振动台模型试验研究 被引量:15
11
作者 刘启旺 刘小生 +7 位作者 陈宁 杨玉生 赵剑明 杨正权 李永红 田景元 洪桂标 袁林娟 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期114-120,共7页
通过振动台模型试验,得到了双江口心墙堆石坝的自振频率、阻尼比和振型等动力特性参数,研究了坝体地震加速度反应和残余变形等分布规律,这些成果可供大坝抗震设计参考使用,对其他工程亦有一定的参考价值,也是验证和改进地震动力反应方... 通过振动台模型试验,得到了双江口心墙堆石坝的自振频率、阻尼比和振型等动力特性参数,研究了坝体地震加速度反应和残余变形等分布规律,这些成果可供大坝抗震设计参考使用,对其他工程亦有一定的参考价值,也是验证和改进地震动力反应方法和计算程序的基本资料。本文详细介绍振动台模型试验概况,包括模型设计、模型制作、加速度传感器埋设、表面位移测点布置和试验方案等情况。 展开更多
关键词 水工结构 模型试验概况 振动台模型试验 心墙堆石坝
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Commentary of research situation and innovation frontier in hydro-structure engineering science 被引量:15
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作者 WU ZhongRu PENG Yan +3 位作者 LI ZhanChao LI Bo YU Hong ZHENG ShouRen 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2011年第4期767-780,共14页
In order to utilize water and hydropower resources in China,multitudes of water projects are established or to be constructed as an integral part of the national economy's infrastructure.Under these circumstances,... In order to utilize water and hydropower resources in China,multitudes of water projects are established or to be constructed as an integral part of the national economy's infrastructure.Under these circumstances,there are two outstanding problems:1) a mass of existing dams are in danger and 2) in the southwest water-conservancy construction plan,dozens of existing or planned dams are high dams or even super high dams with heights between 200 and 300 m.In accordance with demands of "the National Program for Medium-and Long-Term Scientific and Technological Development" on the innovation frontier in hydro-structure engineering science,various key problems in science and technology such like stress analysis,ultimate bearing capacity,nonlinearity etc.for high dams,super high dams and sick dams have been investigated.This paper makes a commentary on the advances and results of the researches,then analyzes the advantages and disadvantages of current theoretics and methodologies,and finally presents corresponding research directions and the frontier of innovation. 展开更多
关键词 hydro-structure engineering science research situation innovation frontier stress analysis ultimate bearing capacity NONLINEARITY COMMENTARY
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双江口心墙堆石坝地震加速度反应的振动台模型试验研究 被引量:14
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作者 杨玉生 刘小生 +6 位作者 刘启旺 陈宁 赵剑明 邢义川 杨正权 洪桂标 袁林娟 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期120-125,共6页
本文通过不同地震波输入的振动台模型试验,得到模型坝的加速度分布资料,研究测点位置、台面地震波强度、地震波类型、多向输入、先期振动和蓄水等因素对加速度放大倍数分布的影响。研究表明:(1)坝体地震动加速度反应在河谷坝段最为强烈... 本文通过不同地震波输入的振动台模型试验,得到模型坝的加速度分布资料,研究测点位置、台面地震波强度、地震波类型、多向输入、先期振动和蓄水等因素对加速度放大倍数分布的影响。研究表明:(1)坝体地震动加速度反应在河谷坝段最为强烈,且随所处坝体部位高度的增加而增强;(2)对相同高程上各点,以中心线坝体测点加速度反应最小,上、下游次之,整个坝体的表面放大效应明显;(3)地震波类型对加速度放大倍数和分布有重要影响,集中体现在地震波卓越频率与坝体自振频率的关系上;(4)随输入地震峰值加速度的增大,坝体各点加速度放大倍数有减小的趋势;(5)垂直方向(z向)地震动有加大顺河水平向(x向)加速度反应的作用,特别是在坝顶表现比较明显;(6)先期振动会引起坝体后续地震动加速度反应的增大;(7)坝体的加速度反应在空库时比满库蓄水时强烈。 展开更多
关键词 水工结构 加速度反应 振动台模型试验 高土石坝
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云南生命线工程及水工结构的地震灾害损失研究 被引量:11
14
作者 周光全 谭文红 +2 位作者 施伟华 毛燕 解丽 《灾害学》 CSCD 2005年第1期90-95,共6页
云南地震灾害频发,生命线工程和水工结构破坏严重。本文对1993~2003年云南地区生命线工程和水工结构(常称"水利设施")的震害损失进行了研究。结果表明:1随着社会经济的发展,同等地震能量所造成的经济损失呈增大趋势;2生命线... 云南地震灾害频发,生命线工程和水工结构破坏严重。本文对1993~2003年云南地区生命线工程和水工结构(常称"水利设施")的震害损失进行了研究。结果表明:1随着社会经济的发展,同等地震能量所造成的经济损失呈增大趋势;2生命线工程及水工结构的地震灾害损失随震级的增大而显著增大;3生命线工程和水利设施占总损失比例的算术平均值之和没有表现出明显的变化特征,较为接近,占11.4%~16.2%。 展开更多
关键词 生命线工程I水工结构 震害损失 人口密度 地震震级 云南
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1000MW水轮发电机定子线棒绝缘技术的研究 被引量:13
15
作者 徐冰 李振海 +1 位作者 张秋寒 赫兟 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2012年第3期16-21,共6页
介绍了1 000 MW水轮发电机定子线棒绝缘技术及定子线棒的电气性能,通过对定子线棒绝缘结构和防晕结构的优化设计以及对材料的改进,定子线棒的绝缘性能和防电晕效果得到了较大的提高,尤其是提高了定子线棒的电性能,保证了1 000 MW水轮发... 介绍了1 000 MW水轮发电机定子线棒绝缘技术及定子线棒的电气性能,通过对定子线棒绝缘结构和防晕结构的优化设计以及对材料的改进,定子线棒的绝缘性能和防电晕效果得到了较大的提高,尤其是提高了定子线棒的电性能,保证了1 000 MW水轮发电机定子绕组的运行寿命。 展开更多
关键词 水轮发电机 定子线棒 绝缘结构 防晕结构
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寒潮冷击作用下堆石坝混凝土面板温度应力研究 被引量:11
16
作者 王瑞骏 王党在 陈尧隆 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期45-49,共5页
本文结合公伯峡混凝土面板堆石坝,针对施工期可能发生的最不利寒潮情况,进行了寒潮期间面板温度场和温度应力的全过程有限元仿真分析。结果表明,在寒潮冷击作用下,面板表面及中心的温度将随着寒潮的发生而持续降低,其中面板表面温度降... 本文结合公伯峡混凝土面板堆石坝,针对施工期可能发生的最不利寒潮情况,进行了寒潮期间面板温度场和温度应力的全过程有限元仿真分析。结果表明,在寒潮冷击作用下,面板表面及中心的温度将随着寒潮的发生而持续降低,其中面板表面温度降幅最大此时面板表面和中心均出现拉应力,面板表面的最大主应力大于面板中心的最大主应力;面板表面和中心的最大主应力均发生在面板中部,即高程约为坝高一半的位置;采取保护措施可以明显削减寒潮始末的降温幅度及最大主应力增幅,保护措施越强其削减效果越好。 展开更多
关键词 水工结构 温度应力 有限元法 寒潮冷击 堆石坝 混凝土面板
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大型梁式渡槽采用摩擦摆支座的减隔震研究 被引量:11
17
作者 季日臣 唐艳 +1 位作者 夏修身 许涛 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期213-217,共5页
大型梁式渡槽由于水体质量庞大,地震作用往往成为控制该类结构设计的主要因素,选用具有隔震和耗能双重功能的摩擦摆支座对大型渡槽结构进行隔震研究,分析了摩擦摆支座的隔震效果并与普通橡胶支座的隔震效果进行了对比。计算结果表明:非... 大型梁式渡槽由于水体质量庞大,地震作用往往成为控制该类结构设计的主要因素,选用具有隔震和耗能双重功能的摩擦摆支座对大型渡槽结构进行隔震研究,分析了摩擦摆支座的隔震效果并与普通橡胶支座的隔震效果进行了对比。计算结果表明:非线性摩擦摆支座纵横向隔震能在一定程度上大幅减小墩顶位移和墩底内力,并使槽身相对于墩顶的位移控制在可接受范围内,满足结构的抗震需求。摩擦摆支座可有效地应用于大型梁式渡槽,其减、隔震性能明显优于普通橡胶支座。 展开更多
关键词 水工结构 减隔震 非线性 摩擦摆支座 时程分析
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长沙拱坝裂缝状况及寒潮影响的数值分析 被引量:10
18
作者 袁明道 肖明 杨光华 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期175-181,187,共8页
1999年4月,广东省长沙拱坝在国内外首次成功应用外掺MgO混凝土不分横缝快速筑拱坝新技术。2000年1月拱坝下游面出现细小裂缝,宽0.2~1.2mm,深度2.2~4.4m,均未贯穿坝体上游面。基于氧化镁混凝土双曲线模型的数值仿真分析表明,设计条件... 1999年4月,广东省长沙拱坝在国内外首次成功应用外掺MgO混凝土不分横缝快速筑拱坝新技术。2000年1月拱坝下游面出现细小裂缝,宽0.2~1.2mm,深度2.2~4.4m,均未贯穿坝体上游面。基于氧化镁混凝土双曲线模型的数值仿真分析表明,设计条件下氧化镁混凝土的应力补偿量符合常规拱坝结构的应力状态,下游坝面裂缝与采用新技术无必然联系,保温板显著改善了下游坝面的应力状态。原设计坝体应力状态不理想,坝体工程混凝土质量造成抗裂性能降低,尤其是寒潮冲击时无有效的保温措施等因素引起长沙拱坝的裂缝。长沙拱坝坝体灌浆后目前已正常运用12年多。寒潮影响的数值分析为新技术应用研究提供了重要的基础资料,为类似工程提供有益的参考。 展开更多
关键词 水工结构 裂缝仿真分析 有限元计算 长沙拱坝 氧化镁混凝土 寒潮
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考虑水体晃动的多槽式渡槽结构地震反应研究 被引量:8
19
作者 季日臣 许涛 +1 位作者 苏小凤 唐艳 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期94-100,共7页
为分析水体晃动对多槽式渡槽结构动力特性的影响,基于流固耦合理论,以南水北调中线工程某双槽式渡槽为例进行研究。应用Westerguard水体附加质量法模拟水体与结构的动力相互作用,采用MIDAS/CIVIL计算软件对该双槽式渡槽的自振特性和地... 为分析水体晃动对多槽式渡槽结构动力特性的影响,基于流固耦合理论,以南水北调中线工程某双槽式渡槽为例进行研究。应用Westerguard水体附加质量法模拟水体与结构的动力相互作用,采用MIDAS/CIVIL计算软件对该双槽式渡槽的自振特性和地震反应进行有限元计算,分析水体对渡槽动力特性的影响。并选用具有隔震和耗能双重功能的摩擦摆支座对大型渡槽结构进行隔震研究。计算结果表明,摩擦摆支座纵横向隔震能够大幅减小墩顶位移和墩底内力,从而满足结构的抗震需求。 展开更多
关键词 水工结构 多槽式渡槽 流-固耦合 动力特性 减隔震
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标准贯入击数的挖填方校正方法研究 被引量:9
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作者 杨玉生 刘小生 +4 位作者 赵剑明 温彦锋 杨正权 刘启旺 陈宁 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期171-177,共7页
对我国现行《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487-2008)中,标准贯入试验判别地基砂土地震液化的方法进行讨论分析,研究标准贯入击数挖填方校正方法对地基砂土液化判别结果的影响,指出现行校正方法具有挖方过于保守,填方偏于不安全的问... 对我国现行《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487-2008)中,标准贯入试验判别地基砂土地震液化的方法进行讨论分析,研究标准贯入击数挖填方校正方法对地基砂土液化判别结果的影响,指出现行校正方法具有挖方过于保守,填方偏于不安全的问题,在总结国内外相关研究成果的基础上,建议新的校正方法。 展开更多
关键词 水工结构 液化判别 标准贯入击数 地基砂土 挖填方校正
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