检索结果-内蒙古大学图书馆

水资源与水工程学报 2016年第5期27卷 123-129页

作者：戚蓝杨龙晏苑希民田福昌天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

三亚市作为典型的沿海城市,频繁遭受台风扫掠,暴雨和风暴潮常伴随而至,与内陆城市洪涝相比三亚市洪涝成灾因素更复杂、影响更严重。基于高精度DEM数据建立三亚市主城区暴雨、洪水与风暴潮多元耦合精细化洪涝分析模型,精细的还原计算区... 详细信息

三亚市作为典型的沿海城市,频繁遭受台风扫掠,暴雨和风暴潮常伴随而至,与内陆城市洪涝相比三亚市洪涝成灾因素更复杂、影响更严重。基于高精度DEM数据建立三亚市主城区暴雨、洪水与风暴潮多元耦合精细化洪涝分析模型,精细的还原计算区域内主要内边界,采用分区糙率体现不同下垫面的影响,利用干湿判别理论处理动边界,计算获得三亚市主城区不同重现期洪涝灾害易涝点、积水深度及其影响情况,研究成果对于科学指导三亚市洪涝风险分布特征及风险管理与规避具有重要的现实意义。

关键词：雨洪潮多元耦合精细化数值模型洪涝风暴潮

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基于精细有限元模型的云冈石窟稳定分析与安全评估

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土木与环境工程学报（中英文） 2025年第3期 66页

作者：窦超丁会方闫丁任建光王娟杨娜北京交通大学土木建筑工程学院云冈研究院北京古遗址保护研究中心

在自然界的各种营力作用下，石窟寺病害严重，随着时间的推移，损伤程度不断加剧，因此，石窟寺的预防性保护问题日渐严峻。石窟寺的预防性保护研究方法主要为数值计算及现场监测，为确保数值计算的准确性，提出研究思路：利用石窟寺的... 详细信息

在自然界的各种营力作用下，石窟寺病害严重，随着时间的推移，损伤程度不断加剧，因此，石窟寺的预防性保护问题日渐严峻。石窟寺的预防性保护研究方法主要为数值计算及现场监测，为确保数值计算的准确性，提出研究思路：利用石窟寺的三维激光扫描云图生成石窟寺的精细几何模型，准确反映石窟寺的复杂几何形状；利用H-B准则考虑风化、裂隙、节理等病害造成的岩体力学性能劣化，得到接近实际情况的岩石物理力学参数值，进而建立能较为真实地反映石窟边界条件、应力位移及可能破坏情况的精细化数值计算模型；结合强度折减法对石窟寺的稳定性进行分析，并结合岩体的纵波波速对岩体劣化后石窟的危险区域进行预测，建立预警系统，实现对石窟寺的预防性保护。以云冈石窟第9、10号洞窟为例，采用该方法进行系统性建模、受力分析和稳定性讨论。结果表明，现阶段洞窟整体呈稳定状态，部分区域存在应力集中；通过岩石强度劣化模拟对洞窟的潜在失稳风险区域进行预测，并建立以岩体纵波波速为评判依据的预警系统。

关键词：石窟寺稳定性分析安全评估 H-B准则精细化数值模型预警分析

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混凝土-混凝土组合梁弯曲受力性能试验及数值研究

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土木工程学报 2022年第8期55卷 14-25页

作者：聂鑫刘泰清华大学土木水利学院北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

作为建筑工业化的重要举措,装配式混凝土结构的发展着眼于现场施工的工艺简化和品质提升。针对一种预制板端取消胡子筋的新型装配式混凝土楼盖体系,开展了两组界面抗剪构造不同的预制混凝土梁-混凝土叠合板组合梁(混凝土-混凝土组合梁)... 详细信息

作为建筑工业化的重要举措,装配式混凝土结构的发展着眼于现场施工的工艺简化和品质提升。针对一种预制板端取消胡子筋的新型装配式混凝土楼盖体系,开展了两组界面抗剪构造不同的预制混凝土梁-混凝土叠合板组合梁(混凝土-混凝土组合梁)及整浇对比梁的正截面抗弯性能试验,研究了结构形式和界面构造对破坏模式、承载能力及界面剪切滑移等结构表现的影响。建立了混凝土-混凝土组合梁界面精细化数值模型,借助通用有限元软件分析了界面配筋率和界面粘结对正截面受力性能的影响。进一步提出了混凝土-混凝土组合梁的界面抗剪塑性设计方法,使倒U型附加钢筋沿梁跨分段均匀布置,便于结构体系的设计和施工。试验及数值研究结果表明,界面抗剪措施配置充分时,混凝土-混凝土组合梁具有与整浇梁等同的正截面抗弯承载能力与延性水平,在装配式混凝土结构领域中具有广阔的应用前景。

关键词：装配式混凝土结构混凝土-混凝土组合梁正截面抗弯性能界面剪切滑移精细化数值模型界面抗剪塑性设计方法

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基于CT扫描技术的煤试件力学特性及裂隙扩展规律研究

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采矿与安全工程学报 2024年第3期41卷 611-622页

作者：弓昊李地元李铮胡皓宇中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

我国中东部矿区相继进入深部开采阶段,随着构造应力的增大与开采扰动效应的增强,工作面煤体内部裂隙发育程度逐渐升高,导致煤壁失稳现象频发。为研究煤体在高地应力环境下的力学特性及裂纹扩展规律,基于CT扫描技术实现煤试件内部各组分... 详细信息

我国中东部矿区相继进入深部开采阶段,随着构造应力的增大与开采扰动效应的增强,工作面煤体内部裂隙发育程度逐渐升高,导致煤壁失稳现象频发。为研究煤体在高地应力环境下的力学特性及裂纹扩展规律,基于CT扫描技术实现煤试件内部各组分的精准识别,建立煤试件三维重构模型和精细化数值模型,并结合单轴压缩试验研究煤试件内部各组分空间分布特征对试件变形参数、峰值强度和裂隙扩展路径的影响。结果表明:原生裂隙倾角越大,试件初始模量值Ei降低,试件容易发生纵向劈裂破坏;原生裂隙倾角越小,试件峰值强度σ_(c)降低,试件容易发生拉剪混合破坏;高密度杂质体积占比越大,煤试件弹性模量值E_(t)增大,试件所呈现的脆性特征越强;原生裂隙体积占比越大,试件应变硬化特征明显,且试件压缩破坏后的裂隙体积占比与复杂程度也明显增大。煤试件裂隙的扩展路径主要沿着原生裂隙横向扩张和纵向延伸,由于裂隙的快速扩展,常常伴随着分叉裂隙的产生,且原生裂隙的倾向分布越复杂,产生分叉裂隙的数目就越多;当原生裂隙未经过高密度杂质时,裂隙扩展路径往往会绕过其位置扩展;当原生裂隙经过高密度杂质时,裂隙的扩展路径会贯通其位置扩展。数值模拟结果与室内试验结果吻合程度较高,数值模型微裂隙的扩展模式与CT扫描所得的裂隙扩展路径一致,验证了精细化数值模型的可靠性。

关键词： CT扫描三维重构力学特性裂隙扩展精细化数值模型

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合龙段内置劲性骨架对刚构桥受力性能的影响

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应用基础与工程科学学报 2017年第2期25卷 296-306页

作者：高磊张峰李术才山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

合龙方式是连续刚构桥施工中需要重点关注的问题,合龙段内置劲性骨架设计缺乏明确说明.考虑预应力空间效应,混凝土三维收缩徐变特性和施工过程分析,建立了预应力混凝土连续刚构桥的三维精细化数值模型.对合龙段分别采用内置劲性骨架和... 详细信息

合龙方式是连续刚构桥施工中需要重点关注的问题,合龙段内置劲性骨架设计缺乏明确说明.考虑预应力空间效应,混凝土三维收缩徐变特性和施工过程分析,建立了预应力混凝土连续刚构桥的三维精细化数值模型.对合龙段分别采用内置劲性骨架和外置劲性骨架的合龙段短、长期力学特性进行了对比分析.对内置劲性骨架的含钢率、截面形式进行参数分析.研究结果表明:内、外置骨架锁定的合龙段短、长期应力分布基本相同,顶板长期应力较短期应力平均增加20.6%,底板处相应减少30.5%.内置骨架锁定更易形成顶板的长期应力分布不均,但由于合龙段顶板压应力储备较大,其影响较小.内置劲性骨架含钢率越高,合龙段顶板的纵向正应力分布不均越明显,含钢率对底板应力的短、长期效应影响均相对较小.实际设计中可考虑采用的含钢率设计范围为0.27%-1.02%.含钢率相同的情况下,内置劲性骨架截面形式对合龙段纵向正应力短、长期效应影响很小.

关键词：连续刚构合龙段内置劲性骨架精细化数值模型应力

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基于数值仿真的悬索桥锚碇温度敏感性及开裂成因分析

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公路交通科技 2022年第8期39卷 62-69页

作者：姬伟左新黛北京市轨道交通建设管理有限公司北京100068 交通运输部公路科学研究院北京100088

为了解决悬索桥锚碇在运营期间的开裂问题,针对一座运营10余年、大跨径悬索桥混凝土锚碇逐年增长的裂缝,从索力、环境、材料、施工等多方面因素全面开展了分析。采用大型空间有限元软件建立了锚碇精细化数值模型,模型能够模拟主缆索股... 详细信息

为了解决悬索桥锚碇在运营期间的开裂问题,针对一座运营10余年、大跨径悬索桥混凝土锚碇逐年增长的裂缝,从索力、环境、材料、施工等多方面因素全面开展了分析。采用大型空间有限元软件建立了锚碇精细化数值模型,模型能够模拟主缆索股力传递给锚体混凝土的真实受力状态。充分考虑桥址环境特点,考虑6种温度工况对锚碇进行了温度敏感性仿真分析,分析了不同温度工况下锚碇结构的应力分布。结果表明:锚碇开裂与锚杆力作用相关性不大;在工况2下整体升温20℃,锚碇侧墙主拉应力达到容许应力1.5倍;工况6下锚碇表面混凝土由40℃骤降为20℃,锚碇侧墙主拉应力达到容许应力的2.4倍;在内外约束双重作用下,冷击效应导致锚碇混凝土表面温度骤降产生“内约束裂缝”,整体升温导致锚碇混凝土膨胀产生“外约束裂缝”,这两种类型裂缝一般为深层裂缝和增长裂缝,该锚碇侧墙竖向裂缝最大深度达到6 cm;环境和施工因素是造成横向施工开裂的主要原因。最终采用外包带防裂钢筋网的高性能混凝土对锚碇进行了加固,后续观测效果良好。

关键词：桥梁工程温度敏感性精细化数值模型悬索桥锚碇冷击效应约束裂缝大体积混凝土

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含不规则跨尺度裂缝的钢筋混凝土厂房吊车梁结构性能分析

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水资源与水工程学报 2023年第1期34卷 159-167页

作者：贾超王亦欣闵巧玲李明超天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350 黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003

钢筋混凝土厂房吊车梁在水电站工程建设中被广泛应用,但高寒区的低温、高风速、低湿度的环境条件易使吊车梁在施工过程中产生不规则表面裂缝,严重影响该混凝土结构的安全服役。由于裂缝尺度远远小于钢筋混凝土吊车梁结构尺度,使得现有... 详细信息

钢筋混凝土厂房吊车梁在水电站工程建设中被广泛应用,但高寒区的低温、高风速、低湿度的环境条件易使吊车梁在施工过程中产生不规则表面裂缝,严重影响该混凝土结构的安全服役。由于裂缝尺度远远小于钢筋混凝土吊车梁结构尺度,使得现有计算方法难以有效考虑不规则、小尺度裂缝的真实形态。为解决该问题,提出了一种基于真实裂缝点云的不规则跨尺度裂缝计算方法,在无裂缝网格模型的基础上,将穿过裂缝单元的节点批量投影至裂缝曲面上,建立含精细化真实裂缝的数值模型。该方法具有不改变初始单元类型、无需对裂缝模型进行网格划分的优点,比传统的几何剖分法具有更好的适用性。通过混凝土三点弯曲及楔入劈拉试验验证了该跨尺度裂缝计算方法的正确性,并将其应用至我国高寒区钢筋混凝土吊车梁结构的安全性能分析中,为吊车梁质量评估及后续修复加固提供了有力的技术支撑。

关键词：厂房吊车梁不规则裂缝跨尺度结构性能精细化数值模型安全性分析

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H型钢弦支穹顶结构弹塑性稳定性分析

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空间结构 2022年第3期28卷 39-48页

作者：闫翔宇巩昊陈志华张玉轩天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300073 天津大学建筑工程学院天津300072

在圆钢管弦支穹顶结构中,构件在壳体曲面内外的计算长度不同,造成材料性能无法在两个方向上均得到充分利用.本文提出以H型钢为杆件形式的弦支穹顶结构克服了上述不足.首先通过一则算例对比分析了圆钢管和H型钢两种杆件形式在弦支穹顶曲... 详细信息

在圆钢管弦支穹顶结构中,构件在壳体曲面内外的计算长度不同,造成材料性能无法在两个方向上均得到充分利用.本文提出以H型钢为杆件形式的弦支穹顶结构克服了上述不足.首先通过一则算例对比分析了圆钢管和H型钢两种杆件形式在弦支穹顶曲面内外的轴心受压稳定性差异,随后建立了同时考虑节点域、节点刚度、杆件初弯曲的精细化数值模型,探讨了H型钢弦支穹顶结构杆件的初始几何缺陷施加方式,得到了节点域、节点刚度、杆件初弯曲等参数对结构稳定承载力的影响规律.结果表明:H型钢轴心受压稳定应力在弦支穹顶曲面内外可以达到平衡且在曲面外低于同截面面积圆钢管的稳定应力,材料在两个方向上均得到了充分利用;随强轴抗弯刚度系数的降低,结构稳定承载力下降趋势较为明显;H型钢杆件的几何缺陷尤其是弱轴方向的几何缺陷,对结构的稳定承载力将产生较大影响,在杆件加工时应尽量避免H型钢沿弱轴方向的初弯曲.

关键词：弦支穹顶结构 H型钢精细化数值模型杆件初弯曲弹塑性稳定性

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地铁列车运行环境振动数值模拟研究

地铁列车运行环境振动数值模拟研究

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作者：马一丁北京工业大学

学位级别：硕士

列车在运行过程中会产生噪声并导致周围环境振动，列车振动穿透围岩介质到达地表后，不仅会对邻近居民的正常生活产生影响，还会对隧道附近某些精密仪器的正常使用和某些构筑物的安全使用产生不利影响。针对城市隧道列车运行引发的环境... 详细信息

列车在运行过程中会产生噪声并导致周围环境振动，列车振动穿透围岩介质到达地表后，不仅会对邻近居民的正常生活产生影响，还会对隧道附近某些精密仪器的正常使用和某些构筑物的安全使用产生不利影响。针对城市隧道列车运行引发的环境振动问题，建立了精细化的列车-轨道数值模型，通过无限元边界来考虑围岩介质的半无限域，得到了列车运行时各子系统的振动响应规律以及不同列车运行工况下地表振动的传播规律。主要研究成果如下:　　提出了列车-轨道系统的精细化建模方法:利用ABAQUS大型有限元分析软件，通过对真实列车各部件的空间动力特性参数、各系悬挂的空间刚度阻尼参数进行简化，建立了精细化列车模型;参考美国六级不平顺谱以及德国高速铁路不平顺谱，建立了具有空间不平顺的钢轨模型;采用无限元人工边界模拟岩土介质的半无限域，提出了地铁列车运行的列车-轨道耦合数值建模方法。　　获得了单线隧道列车环境振动响应规律:基于地铁5号线刘家窑-宋家庄区间某直线段地铁列车隧道，建立了单线圆形截面地铁隧道数值模型，分析了单线地铁隧道中地铁列车运行时，隧道及周围环境的加速度分布特性和衰减规律。在此基础上，开展不同行车速度和不同隧道埋深工况的数值模拟，分析了列车行驶速度及隧道埋深对地表的振动加速度的影响。结果表明:列车运行时，地表加速度以60Hz以下的低频为主，其中竖向加速度幅值最大，纵向加速度幅值最小;随着与隧道中心线距离的增加，地表监测点加速度幅值逐渐减小，在一定距离上地表加速度存在放大区现象。列车运行速度对地表振动加速度幅值影响较大，隧道埋深仅对隧道轴线正上方地表附近加速度幅值影响较大。　　分析了复杂工况下双线盾构隧道列车环境振动响应规律:基于京张高铁清华园隧道区间，建立了双线大断面盾构隧道下穿地铁隧道数值模型，以隧道壁、围岩以及隧道上方地表为研究对象，分析了复杂隧道近接地段列车运行时，环境振动的时频响应。此外，还对隧道-地表的振动传递特性进行了初步分析。

关键词：地铁列车环境振动城市隧道数值模拟精细化数值模型加速度响应

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氯盐侵蚀混凝土过程的精细化数值模拟与试验研究

氯盐侵蚀混凝土过程的精细化数值模拟与试验研究

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作者：葛元飞东南大学

学位级别：硕士

氯盐侵蚀混凝土结构是混凝土耐久性研究的一个重点和难点。由于近些年自密实混凝土在公路和桥梁中的应用越来越广泛,其耐久性能的研究并不充足,因此自密实混凝土耐久性的研究显得更为迫切和重要。随着混凝土材料向高性能方向的发展,以... 详细信息

氯盐侵蚀混凝土结构是混凝土耐久性研究的一个重点和难点。由于近些年自密实混凝土在公路和桥梁中的应用越来越广泛,其耐久性能的研究并不充足,因此自密实混凝土耐久性的研究显得更为迫切和重要。随着混凝土材料向高性能方向的发展,以节约能源和节省原材料、采用活性矿物掺合料与高效减水剂来配制高性能、高耐久性的混凝土已成为全世界的建筑课题,粉煤灰、矿粉和硅粉等活性矿物常被作为掺合料而成为混凝土的组成成分。由于氯盐侵蚀混凝土的机理尚不完善,国内外关于氯盐侵蚀混凝土的耐久性的研究大多以试验为主,关于氯离子侵蚀自密实混凝土的耐久性能的研究更少,对于掺和了矿物掺合料的自密实混凝土的研究更是寥寥无几。在调研已有的研究成果的基础上,本文主要对以下内容进行了研究:首先,进行了氯盐溶液浸泡侵蚀自密实混凝土的试验和氯盐盐雾侵蚀自密实混凝土的试验,试验过程中把水胶比、掺合料种类、掺合量和氯盐组成成分作为控制变量。试验选用三种不同的矿物掺合料(粉煤灰、矿粉和硅粉)进行研究,试验中掺和了矿物掺合料的自密实混凝土试件共有九种不同的配比。每种配比的自密实混凝土试件选用一种掺合料,对于选用了同一种掺合料的自密实混凝土试件选用两种不同的掺合量,保证不同配比的自密实混凝土试件的掺合料类型和掺合量是不同的,同时,试验过程中选用不掺矿物掺合料的自密实混凝土试件作为对照组。试验过程中每隔30天从试验装置中取出自密实混凝土试件,测定混凝土试件内部不同深度处的自由氯离子浓度和总氯离子浓度以及立方体抗压强度,进而对氯盐侵蚀自密实混凝土的耐久性能进行研究。其次使用RCM法对自密实混凝土的氯离子扩散系数进行试验研究,试验选用NaCl溶液对自密实混凝土试件进行氯盐溶液浸泡试验。从自密实混凝土圆柱体试件浸泡到氯盐溶液中开始,每隔30天测量一次自密实混凝土试件的氯离子扩散系数,通过Matlab对不同浸泡龄期的自密实混凝土的氯离子扩散系数进行拟合分析,得到了九种不同配比的自密实混凝土的氯离子扩散系数随时间变化的曲线,根据拟合结果对不同龄期的自密实混凝土的氯离子扩散系数进行预测。最后,在Fick第二定律的基础上,在偏微分方程组中引入反应项,建立了更为合理的考虑氯离子扩散反应和吸附-释放动态平衡反应耦合作用的偏微分方程组。利用三级配骨料理论和孔隙概率密度函数,使用Matlab软件编写了混凝土骨料投放的程序,同时基于Abaqus商业软件的二次开发,通过编写Matlab程序在一定程度上实现了氯盐侵蚀自密实混凝土的多尺度精细化数值化模型的建立和计算。通过模型计算结果和试验实测数据的对比,验证了本研究中新建偏微分方程组、的合理性和准确性。

关键词：自密实混凝土矿物掺合料自由氯离子总氯离子 RCM法氯离子扩散系数偏微分方程组骨料投放精细化数值模型

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