河绠受力性质及其计算方法探讨

<正> 河绠是五十年代从苏联引入的一种木材水运收漂工程。由于我国的流送河道具有流速高、水深变幅大的特点,苏联的河绠受力计算方法及其提供的数据不能满足在我国流送河道上进行河绠工程设计的要求。笔者以原林业部中南林业设计院水工试验研究室进行的河绠受力计算方法水工模型试验研究资料为基础,从河绠水工模型试验理论和方法的角度,分析苏联中央木材水运科学研究所提供的两种河绠受力计算方法的特点和适应性,并对河绠受力的水力学本质提出新的认识。     

论河弯水流的运动

本文对一般的棱柱形河道,建立了河弯水流的运动微分方程;对具有梯形过水断面的河弯水流,得到了弯道中线半径r_0中心角a对弯道末端流速不对称分布的影响公式,并求得了弯道后速度调整直段长度的计算公式。理论计算与模型试验符合得较好。     

南河大桥修建对河道防洪影响的数值模拟

采穴河上修建桥梁必然会对河道水位和流态产生影响,为了分析南河大桥对采穴河的防洪影响情况,建立了正交曲线坐标下平面二维水流数学模型,并应用该模型对采穴河修建南河大桥前后的水流情况进行了模拟预测。模型计算结果表明,桥梁修建后对工程附近河段水位和流速影响均较小,基本上不会对采穴河防洪产生不利影响。     

植被护坡抗冲模型试验方法与装置研究

基于模型和原体草皮冲刷破坏时床面切应力和摩阻流速应该相等原理,研制了一套可用于模拟实际河道中的大流速冲刷水流,并测定冲刷过程中植被水力学参数的试验装置.理论分析表明,水槽设计高度对植被区的床面切应力值不存在主导性影响.试验测得的有机玻璃水槽和草皮表面曼宁糙率系数值,以及试验土壤起动流速结果证明所设计的试验装置和方法是合理可行的.在此基础上进行了植被护坡抗冲模型试验,得出了草皮护坡破坏的临界水流条件.     

宽坦式急流河道闸坝工程消力池模型试验研究

通过对具有代表性的某宽坦式急流河道闸坝工程进行水工模型试验,根据闸后水流特点,总结了该类工程消力池设计需要注意的重点.试验研究表明:为了确保推移质能够顺利地通过消力池随水流带往下游,尽量减少池内淤积,同时消力池出池水面与池后下游河道水面较好的衔接,宽坦式急流河道闸坝工程闸后消力池内水流消能不能太充分,消力池深度和长度不能太深和太长,使出池水流具有一定的能量,有利于排沙和与下游河道水面的自然衔接.试验成果可为具有相同工程特点的消力池优化提供借鉴.     

金沙江三堆子顺河绠水工模型试验研究

<正>本文介绍了金沙江三堆子顺河绠的特点、作用及存在的问题,阐明了水工模型试验的概况,介绍了试验研究成果及结论,提出了新的结构形式的纵向漂头。     

陡坡河道测流建筑物水力特性的试验研究

针对山区陡坡河道洪峰流量大、历时短和泥沙含量高的特点，提出一种组合测流堰槽，并通过试验分析了该测流槽的水流特性、影响流量系数的因素和实用条件等，证实孽测流槽能用于陡坡河道上测流，并给出了水位-流量关系的计算公式。     

河道人工湿地的构建及其对河道水流的影响

提出了河道人工湿地的构建方法:在河道两侧的滩地上,每间隔一段距离设一弦长为S、弓高为B、高程在正常水位以下0.5 m的圆弧形扩展段,且扩展段于河道两侧呈犬牙交错状布置,洪没枯出形成旱湿交替的人工湿地场.采用三维湍流数值计算和分析方法,优化确定河道人工湿地断面的主要参数S和B,使人工湿地内获得了最佳水流条件.算例模拟计算表明,河道人工湿地床体主要构建参数的最优值为S=2.0D,B=0.7D(D为河道口宽).从河道流场、断面平均流速沿程分布及垂线平均流速横向分布3方面分析了人工湿地对河道水流的影响.分析结果表明:人工湿地构成后,整体河道会形成缓变与急变交错的流态;人工湿地段断面平均流速明显衰减;湿地与河道主槽内的水流流速差异较大.     

拟建朝阳大桥对赣江河段水流影响分析研究

桥墩会改变桥址河段的流场,产生壅水和涡旋,阻碍河道行洪,所以大型桥梁在建设前必须论证其对河道的影响程度.使用Delft3D建立了赣江河道平面二维非恒定流数学模型,并使用原形观测数据对模型进行了参数率定和验证.开展了拟建朝阳大桥对赣江河道综合影响的研究,对大桥建设前后赣江河段的水位、流速和赣江东西两汊分流比的变化进行了数值模拟分析.计算结果表明:建桥后上游水位最大壅高0.07m,影响范围在桥上游约640m范围内;桥位上游流速略有减小,最大减小值为0.08m/s,桥位下游流速有增有减,变化幅度在±0.06m/s之内,流速影响范围为桥位上游1 000m至桥位下游1 600m;建桥对东西河分流比影响不明显.模型计算与物模试验成果基本吻合,结果表明,大桥的建设对河道水流的影响较小.     

大源渡下游口门区通航水流条件改善措施试验

大源渡航电枢纽扩建二线船闸后将造成下游引航道口门区水流条件复杂,影响船舶(队)安全通航。为解决这一工程问题,在充分搜集地质和水文资料的基础上,采用整体水工模型试验,利用疏挖下游河道一定区域并结合布置通航建筑物的措施进行改善,从而使口门区表面流速符合规范要求。根据相关资料和试验数据,着重分析了疏挖前后地形的改变,以及布置导堤和导流墩后对下游口门区水流流态的影响,并阐述了这些工程措施削弱口门区回流和斜流的机理。研究结果表明,河道疏挖与通航建筑物的结合应用可有效改善大源渡下游口门区水流条件,并为类似工程设计提供参考。     

塔式起重机臂架腹杆布局及尺寸优化设计

为实现塔式起重机臂架布局和尺寸的优化,提出了桁架结构拓扑及尺寸两阶段优化设计方法.第一阶段先建立臂架的周期性板梁拓扑优化模型,使用周期性SKO方法对腹板进行连续体拓扑优化,得到优化的腹板拓扑构型,并通过提取主应力路径将优化的腹板拓扑结构转化为离散的腹杆布局;第二阶段以臂架腹杆截面半径为设计变量,臂架柔度为目标函数,材料体积为约束条件建立优化模型,基于Lagrange乘子法和库恩塔克条件推导腹杆截面尺寸优化迭代准则,基于欧拉公式推导了腹杆稳定性约束条件以保证尺寸优化过程中臂架稳定性.数值分析结果表明,该优化方法能有效地减轻臂架结构质量,提高臂架的刚度,减少变形并降低结构应力水平.     

两臂隧道凿岩机器人孔序动态规划

隧道凿机器人是一种典型的基于个体的多臂多关节机器人系统,对各关节运动方向进行取值（同向为1,异向为0）并对其进行一定的处理,以建立遗传算法的适应度函数,在应用遗传算法规划单臂凿岩机器人工作任务的基础上,对单臂任务序列运用一种循环移位的方法,对单臂工作序列采取截取、移位使两臂凿岩机器人不存在彼此相互干涉的工作任务,同时能动态地2高速两臂均能共同工作到的区间内任务来平衡各臂的工作任务,以实现最大的工作效率。     

汽车起重机六边形截面箱形伸缩臂计算研究

本文对五节臂六边形截面伸缩臂的设计计算方法进行了探讨。编制了相应的计算程序,对50T汽车起重机伸缩臂强度、刚度、稳定性进行了计算。     

截面型式对伸缩臂局部稳定性的影响

对四边形、六边形截面伸缩臂的稳定性计算方法进行了探讨.编制了相应的计算程序,以QY50汽车起重机为例,对不同截面形式五节伸缩臂稳定性进行了计算,并进行了对比分析.     

纵向增强体土石坝设计理论在方田坝水库中的应用

基于工程实践,提出一种新坝型——纵向增强体土石坝。该坝型以常规土石坝为依托,在其内部建造集防渗与受力为一体的混凝土刚性结构体(纵向增强体),使其成为"刚柔相济"的坝工结构。在进行变形分析计算时,理论上将此纵向增强体作为竖向固端梁,考虑其承受上、下游水荷载与坝体堆石的作用力,特别是堆石沉降引起的纵向增强体表层的下拉荷载作用,同时考虑到纵向增强体在坝体中分割了上、下游坝壳料连续的应力应变关系,在各种工况下的力学表现更接近于挡土墙作用。根据提出的"纵向增强体土石坝"设计计算方法,结合工程实践,重点介绍纵向增强体土石坝在四川通江方田坝水库设计中的应用。     

滚筒式采煤机的动力学模型

在考虑了摇臂的刚度、阻尼以及采煤机与运输机的接触刚度的基础上,建立了采煤机工作时的刚体动力学模型和数学模型 ,为利用计算机模拟滚筒、机身的振动和特征参数及分析奠定了基础.     

三维裂隙岩体渗流广义混合模型及其应用

了裂隙岩体渗流离散模型与等效连续模型的优缺点，提出裂隙单元与岩体单元交界面上水头连续面允许流量不连续的观点，通过裂隙单元和岩体产声望财矩阵的组装，建立了三维裂隙岩体渗流主昆合模型。     

180°弯道水槽表面流速分布研究

自然界中河流多是弯曲的,弯道水流结构分析是水力学及河流动力学最重要的课题之一,对河道管理和河流开发利用也有着重要意义.基于粒子跟踪测速(particle track velocimetry,PTV)技术对180°弯道水槽不同流量下的水流表面流速进行测量与分析.试验结果表明:除进口断面,凹岸侧表面纵向流速均大于凸岸侧表面纵向流速,中心线上的表面纵向流速沿程变化相对较小;水流进入弯道后,凸岸的水流开始向凹岸方向运动从而产生横向流速,当水流流过弯顶后,由凸岸向凹岸的横向运动逐渐消失.对比两个流量的流速分布结果,较小流量下表面水流的"顶冲点"发生在弯顶前,较大流量下表面水流的"顶冲点"发生在弯顶后,较小流量下的凸岸侧水流更容易向凹岸方向运动.