本文關(guān)鍵詞：干船塢滲流數(shù)值模擬研究及其應(yīng)用

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【摘要】：船塢是供修造船舶用的水工建筑物。船塢分為干船塢和浮船塢兩種。其中干船塢是三面接陸一面臨水,其周圍地下水位和江水位都較高,船塢的地下結(jié)構(gòu)都受到地下水較大的作用力。雖然我們可以利用排水減壓設(shè)施可以有效地降低或消除地下水對(duì)船塢地下結(jié)構(gòu)的作用力,但是由于排水減壓將地下水位降低后,會(huì)產(chǎn)生較大的水位差形成較大的水力坡降,從而導(dǎo)致滲流的不穩(wěn)定和管涌、流土的發(fā)生。為了保證滲流穩(wěn)定,防止管涌和流土的發(fā)生,對(duì)船塢的滲流分析是必不可少的。 干船塢滲流問題通常采用實(shí)驗(yàn)和有限元亦或是二者結(jié)合的方式給出,但是常常由于實(shí)驗(yàn)繁雜或是計(jì)算量過大而導(dǎo)致不能很快的給出具有高可靠性的滲流分析結(jié)果。滲流分析結(jié)果包括了滲流水頭分布、滲流速度分布和通過塢底的滲流量,在實(shí)際工程中,考慮更多是通過干船塢底部的滲流量。塢底滲流量的大小直接關(guān)系著建造排水設(shè)施的方案,如果滲流量過大,則方案的經(jīng)濟(jì)性和安全性的成本將會(huì)很高,所以我們要將通過船塢滲流量控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi),使得工程又經(jīng)濟(jì)又安全。 現(xiàn)行規(guī)范還是交通部于1987年發(fā)布的《干船塢設(shè)計(jì)規(guī)范》,通過對(duì)現(xiàn)行船塢設(shè)計(jì)規(guī)范分析,干船塢滲流量計(jì)算公式中滲透輪廓線的等效總長度不易直接求出,采用離散方法等效代替,將滲透輪廓線由曲線離散分解為直線段,容易產(chǎn)生誤差,并且化簡過程繁雜不方便設(shè)計(jì)人員計(jì)算。 本文構(gòu)造了多種干船塢模型進(jìn)行數(shù)值模擬,考慮了干船塢塢底寬度、透水地基厚度和防滲帷幕的影響,基于大連理工大學(xué)獨(dú)立開發(fā)的Hydroinfo水力信息系統(tǒng)系統(tǒng)計(jì)算出滲流水頭分布、滲流速度分布和通過塢底的滲流量。根據(jù)點(diǎn)源、線源推導(dǎo)出的滲流量計(jì)算公式,并以此基于量綱分析導(dǎo)出半理論計(jì)算公式,再依據(jù)已得出滲流量計(jì)算結(jié)果得到新的干船塢滲流量計(jì)算公式。公式精度是采取加拿大的一款滲流軟件GeoStudio來驗(yàn)證,同時(shí)分析水頭分布與滲流速度的影響,并注意防治帷幕與船塢底部的加固。
【關(guān)鍵詞】：Hydroinfo 干船塢 滲流計(jì)算 防滲帷幕 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U673.331
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 問題的提出8
• 1.2 滲流分析的發(fā)展?fàn)顩r8-10
• 1.2.1 國外發(fā)展?fàn)顩r8-9
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r9-10
• 1.3 干船塢滲流分析的任務(wù)、內(nèi)容及方法10-12
• 1.3.1 干船塢滲流分析的任務(wù)10
• 1.3.2 干船塢滲流分析的內(nèi)容10
• 1.3.3 干船塢滲流計(jì)算方法概述10-12
• 1.4 本論文研究的指導(dǎo)思想和主要工作12
• 1.5 本章小結(jié)12-13
• 2 滲流分析的基本理論及基本方法13-33
• 2.1 滲流計(jì)算基本理論13-18
• 2.1.1 滲流的基本概念13
• 2.1.2 滲流的連續(xù)性方程13-17
• 2.1.3 穩(wěn)定滲流的基本微分方程17
• 2.1.4 定解條件17-18
• 2.2 有限單元法概述18-19
• 2.3 滲流分析的有限元計(jì)算原理19-27
• 2.3.1 滲流計(jì)算有限元法基本思路20
• 2.3.2 形函數(shù)的確定20-21
• 2.3.3 滲流計(jì)算有限元解法21-25
• 2.3.4 滲流量計(jì)算25-27
• 2.4 Hydroinfo在滲流計(jì)算中的應(yīng)用27-32
• 2.4.1 Hydroinfo軟件簡介27-29
• 2.4.2 模型求解介紹29-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 3 干船塢滲流計(jì)算公式的推導(dǎo)33-39
• 3.1 現(xiàn)行干船塢滲流計(jì)算公式分析33-35
• 3.2 基于點(diǎn)源的滲流計(jì)算公式35-36
• 3.3 基于線源的滲流計(jì)算公式36-37
• 3.4 基于量綱分析的半理論公式37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 4 干船塢滲流有限元分析39-59
• 4.1 模型簡介39-40
• 4.2 干船塢滲流有限元模型40-42
• 4.3 計(jì)算結(jié)果分析42-57
• 4.3.1 滲流水頭計(jì)算結(jié)果42-48
• 4.3.2 滲流速度計(jì)算結(jié)果48-55
• 4.3.3 滲流量計(jì)算結(jié)果55-57
• 4.4 新滲流計(jì)算公式參數(shù)確定57-58
• 4.4.1 參數(shù)α的確定57
• 4.4.2 計(jì)算域影響系數(shù)的確定57
• 4.4.3 防滲帷幕影響系數(shù)的確定57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 5 新干船塢滲流公式的驗(yàn)證59-70
• 5.1 GeoStudio軟件簡介59
• 5.2 驗(yàn)證模型簡述59
• 5.3 滲流求解步驟59-62
• 5.4 滲流計(jì)算結(jié)果分析62-68
• 5.4.1 滲流水頭計(jì)算結(jié)果62-65
• 5.4.2 滲流速度計(jì)算結(jié)果65-67
• 5.4.3 滲流量計(jì)算結(jié)果67-68
• 5.5 新船塢滲流公式的驗(yàn)證68-69
• 5.6 本章小結(jié)69-70
• 6 總結(jié)與展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況73-74
• 致謝74-75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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本文編號(hào)：733057