检索结果-内蒙古大学图书馆

岩土力学 2025年第2期46卷 449-456,466页

作者：徐斌陈柯好庞锐大连理工大学建设工程学部水利工程学院辽宁大连116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

超固结黏土的应力-应变特性随超固结程度的演变呈现出较为复杂的力学特性。开发一个实用的本构模型可为超固结黏土的数值分析提供强有力的工具。首先,分析超固结黏土的剪胀特性随超固结程度的变化,将超固结参数引入剪胀关系中,建立形式... 详细信息

超固结黏土的应力-应变特性随超固结程度的演变呈现出较为复杂的力学特性。开发一个实用的本构模型可为超固结黏土的数值分析提供强有力的工具。首先,分析超固结黏土的剪胀特性随超固结程度的变化,将超固结参数引入剪胀关系中,建立形式简单的超固结黏土剪胀方程,并将其积分为塑性势面。然后,在边界面理论的框架下,结合所提出的剪胀方程,采用简单实用的理论方法,建立超固结黏土的边界面本构模型。最后,采用大范围超固结度下的三轴排水压缩和拉伸、三轴不排水压缩和拉伸试验以及复杂应力路径试验对所提本构模型的性能进行全面验证。结果表明:所提出的模型可以较好地描述超固结黏土的应力-应变特性随超固结程度的变化,并且在体变和孔压模拟方面具有较大的优势。

关键词：黏土超固结剪胀方程边界面理论临界状态

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考虑运转工况的风力机结构体系抗风沙性能对比研究

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防灾减灾工程学报 2025年

作者：于蛟李钢余丁浩大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

我国规划在荒漠化区域建设4.5亿千瓦风电光伏基地，而这些区域又是多风沙地区，风力发电机在此类地区有1/10到1/6的时间都处于沙尘环境，导致风力机支撑结构所受荷载种类和失效风险增加，因此，对风力机支撑结构的抗风沙性能进行研究对... 详细信息

我国规划在荒漠化区域建设4.5亿千瓦风电光伏基地，而这些区域又是多风沙地区，风力发电机在此类地区有1/10到1/6的时间都处于沙尘环境，导致风力机支撑结构所受荷载种类和失效风险增加，因此，对风力机支撑结构的抗风沙性能进行研究对于荒漠化地区的风力机建设具有重要意义。不同风速不仅导致支撑结构所受风沙荷载存在差异，还将引起风力机发电控制系统对叶轮转速进行调整，而不同运转工况的差异主要体现在叶轮转速上，不同转速引起叶轮不同程度的离心刚化效应，进而影响整机的动力响应，而现有风力机抗风沙性能相关研究并未考虑风力机运转工况的影响，且仅针对锥桶式风力机支撑结构，并未涉及其他形式的支撑结构体系。针对上述问题，本文分别建立了锥桶式和钢管混凝土格构式1.5MW典型风电结构整机模型，并通过直接模拟叶轮转动复现叶轮在运转工况下的离心刚化效应，进一步考虑叶轮引起的不同刚化效应和不同等级风沙荷载变化共同耦合后对支撑结构的影响，对比研究了不同风力机支撑结构考虑其在运转工况下的抗风沙性能。结果表明：三肢柱式支撑结构由于刚度较大，其位移和加速度响应相比于锥桶式支撑结构更小；叶轮旋转对锥桶式支撑结构位移响应的影响较小，但对三肢柱式支撑结构的位移有一定影响；此外，考虑叶轮旋转导致的离心刚化效应后计算出的塔顶加速度、叶片变形和应力均较不考虑叶轮旋转情况显著降低，且在较低风速下叶轮旋转效应的影响更为明显。

关键词：风力机支撑结构运转工况离心刚化效应抗风沙性能动力响应

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运载工具喷水推进跌落射流气-液两相流动特性和空气夹带机理研究

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中国造船 2024年第2期65卷 179-188页

作者：刘辉崔晓慧林翔宁德志周波大连理工大学船舶工程学院大连116024 大连理工大学建设工程学院大连116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连116024

采用数值模拟与试验相结合的方法,考虑喷口几何形状、射流速度和跌落高度等因素,研究跌落射流气-液两相流动特性和空气夹带机理,分析跌落射流初始砰击过程和空腔的非稳态演化,讨论流场压力和速度的分布规律。研究结果表明:自由液面、跌... 详细信息

采用数值模拟与试验相结合的方法,考虑喷口几何形状、射流速度和跌落高度等因素,研究跌落射流气-液两相流动特性和空气夹带机理,分析跌落射流初始砰击过程和空腔的非稳态演化,讨论流场压力和速度的分布规律。研究结果表明:自由液面、跌落液柱、空腔、气泡和液滴等相间界面时空变化复杂;根据自由液面下方的气泡数目、分布和形成间隔,可确定无夹带、开始夹带、间歇夹带和连续夹带4种空气夹带模式;各影响因素的耦合会改变气泡羽流的穿透特征。根据射流跌落高度和射流速度建立了空气夹带图谱。研究成果可为提高运载工具的喷水推进效率和进行结构优化设计提供技术支撑。

关键词：喷水推进跌落射流气-液相间界面多相流动特性空气夹带机理

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基于点测量的波浪确定性预报域研究

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水动力学研究与进展（A辑） 2024年第2期39卷 215-226页

作者：尹孟林李金宣李美燕柳淑学大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连116024

波浪的实时预测可应用于很多领域,该文基于线性理论建立了波浪预测方法,并推导了单点测量、多点测量和移动点测量条件下,可预报域的理论范围。在此基础之上,根据物理含义给出了可预报域的判别指标能量比m0,通过物理水槽试验验证了确定... 详细信息

波浪的实时预测可应用于很多领域,该文基于线性理论建立了波浪预测方法,并推导了单点测量、多点测量和移动点测量条件下,可预报域的理论范围。在此基础之上,根据物理含义给出了可预报域的判别指标能量比m0,通过物理水槽试验验证了确定性波浪预报的效果,得出了不同波浪测量条件下,能量比m0阈值为0.01时,可预报域内计算波浪和实际波浪吻合较好。此外,还讨论了不同测量条件下,可预报域的影响因素。

关键词：波浪预报可预报域单点测量多点测量移动点测量

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基于脉冲响应函数的二维波浪确定性预报研究

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水动力学研究与进展（A辑） 2024年第4期39卷 599-605页

作者：李金宣李洁琼柳淑学大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连116024

确定性波浪预报研究可对波浪进行实时准确快速的预报,对海上作业决策、危险状况规避等起到关键作用。该文采用脉冲响应函数法建立了一套确定性波浪预报方法,提出了不同水深条件下的频率脉冲响应函数:针对浅水和深水条件,推导得到脉冲响... 详细信息

确定性波浪预报研究可对波浪进行实时准确快速的预报,对海上作业决策、危险状况规避等起到关键作用。该文采用脉冲响应函数法建立了一套确定性波浪预报方法,提出了不同水深条件下的频率脉冲响应函数:针对浅水和深水条件,推导得到脉冲响应函数理论解;针对有限水深,通过数值方法求解。同时,开展了物理试验,对确定性波浪预报的准确性进行验证性分析。结果表明:在不同水深条件下,预报系统都具有较好的预报效果。

关键词：确定性波浪预报脉冲响应函数

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乌梁素海湖冰完整生消过程的数值模拟

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水科学进展 2024年第1期35卷 145-155页

作者：霍璞真卢鹏解飞王庆凯李志军 ARVOLA Lauri 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 Lammi Biological Station University of HelsinkiHelsinkiFI-16900Finland

为探究气候变暖背景下乌梁素海湖冰的冰厚、冰温和冰物候特征的变化,利用ERA5-Land和MERRA-2再分析数据作为大气强迫场,结合多源卫星遥感反演得到的初始模拟日期,通过一维高分辨率热力学雪冰(HIGHTSI)模型模拟了2015—2016年乌梁素海湖... 详细信息

为探究气候变暖背景下乌梁素海湖冰的冰厚、冰温和冰物候特征的变化,利用ERA5-Land和MERRA-2再分析数据作为大气强迫场,结合多源卫星遥感反演得到的初始模拟日期,通过一维高分辨率热力学雪冰(HIGHTSI)模型模拟了2015—2016年乌梁素海湖冰的完整生消过程。结果显示:①研究期内,最大冰厚达到41.7 cm,初冰日和终冰日分别为2015年11月21日和2016年3月25日,冰期为126 d。②对于水深较浅而冬季日照充足的乌梁素海,气温是影响冰厚的主要因素,太阳辐射次之,两者的昼夜周期循环显著影响冰层的厚度和温度;当冰面有雪覆盖时,积雪的低导热和高反照率会明显削弱气温和太阳辐射对冰层的影响。③即使缺失现场观测数据,采用气象数据和遥感反演的初始模拟日期仍能准确地表征现场真实冰雪的完整演变过程。该研究可为中纬度干旱区季节性冰封浅水湖冰的计算和湖冰生消的年际变化研究奠定基础。

关键词：湖冰完整生消过程再分析数据卫星遥感 HIGHTSI模型乌梁素海

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精细化城市RC建筑信息的快速智能获取方法

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建筑科学与工程学报 2025年第2期42卷 101-113页

作者：刘鸿儒余丁浩李钢董志骞大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

为便于开展城市区域精细化震害模拟工作,提出一种适用于城市建筑的精细化快速信息获取方法。首先采用基于无人机倾斜摄影的低空遥测技术,通过三维重建获取区域建筑外部几何信息;然后结合卷积神经网络和模糊推理方法,实现建筑层数和结构... 详细信息

为便于开展城市区域精细化震害模拟工作,提出一种适用于城市建筑的精细化快速信息获取方法。首先采用基于无人机倾斜摄影的低空遥测技术,通过三维重建获取区域建筑外部几何信息;然后结合卷积神经网络和模糊推理方法,实现建筑层数和结构类型的快速识别;最后利用AdaBoost和Random Forest两种集成算法对框架和框剪结构内部构件信息进行预测,提出城市区域常用RC框架和RC框剪结构内部隐蔽信息的确定方法,并采用该方法对两栋实际建筑进行参数预测和震害模拟。结果表明:采用该方法可对结构内部柱截面尺寸、柱距、配筋率等构件级信息进行快速精细化预测,建立的结构有限元分析模型可实现区域建筑的精细化震害模拟,有效提高城市建筑参数获取及建模的效率和精细化程度,基于该方法计算出的结构地震响应相比于传统区域建筑信息获取方法和震害模拟方法具有更高的计算精度。

关键词：建筑信息模糊推理机器学习精细化有限元模型城市建筑

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考虑风浪-涌浪相关性的随机向量过程模拟

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工程力学 2024年

作者：姜云木李钢余丁浩董志骞大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

目前，工程上在海洋工程结构进行设计计算时，常忽略涌浪这一显著的低频动力荷载，这可能为浮式海上风机、跨海桥梁等柔性结构全寿期内的正常服役带来隐患。实际环境中风浪和涌浪均具有显著的随机性，且往往同时存在、相互作用，其统计... 详细信息

目前，工程上在海洋工程结构进行设计计算时，常忽略涌浪这一显著的低频动力荷载，这可能为浮式海上风机、跨海桥梁等柔性结构全寿期内的正常服役带来隐患。实际环境中风浪和涌浪均具有显著的随机性，且往往同时存在、相互作用，其统计规律存在显著相关性，利用上述特点，本文通过将实测海面高程记录分离为风浪和涌浪，并分别研究各自的工程特性和两者功率谱的相关结构，以唯象地研究风浪-涌浪相互作用的规律，进而提出一种考虑风浪-涌浪相关性的随机过程模拟方法。首先，为实现有效的风浪-涌浪分离，本文引入了经验模态分解(EMD)方法对实测记录分解，此方法避免了传统分离方法直接对海面高程的功率谱截断所带来的能量残留问题；随后，通过识别风浪和涌浪的功率谱参数，构建了参数的相关性矩阵，结果表明风浪-涌浪之间具有显著的线性相关性；进一步采用Copula函数和拟合回归实现了考虑相关性的风浪-涌浪功率谱参数建模；最后通过引入风浪-涌浪的相干函数模型，利用本征正交分解(POD)方法实现了风浪-涌浪随机向量过程的一体化同步模拟。数值算例表明，模拟的代表性样本具有显著的波浪工程特性，并从实测记录、均值、标准差、功率谱、相干函数等层面验证了本文建议模型的正确性和工程适用性。

关键词：风浪-涌浪功率谱模型 Copula理论回归分析随机向量过程

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考虑腐蚀与疲劳耦合损伤的滨海工程结构地震风险分析

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工程力学 2024年

作者：张娇磊李钢余丁浩董志骞大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

我国滨海地区具有环境复杂多变、工程结构密集、地震危险性高等特点，导致结构长期遭受氯盐腐蚀与风致疲劳的耦合作用，提高了结构在地震作用下的倒塌、经济损失风险。以往研究表明：腐蚀、疲劳耦合会加速材料力学性能的退化，其中力学... 详细信息

我国滨海地区具有环境复杂多变、工程结构密集、地震危险性高等特点，导致结构长期遭受氯盐腐蚀与风致疲劳的耦合作用，提高了结构在地震作用下的倒塌、经济损失风险。以往研究表明：腐蚀、疲劳耦合会加速材料力学性能的退化，其中力学性能的退化可由腐蚀疲劳的耦合损伤进行量化，但以往研究耦合损伤多集中在单向耦合分析，较少关注腐蚀、疲劳二者之间的协同相互作用，使得因相互作用产生的交互耦合损伤难以定量计算，导致使用单向耦合损伤计算方法估计材料剩余力学性能时会存在较大的误差，降低了滨海结构在考虑腐蚀与疲劳交互耦合作用下的风险评估可信度。为解决上述问题，本文基于腐蚀率和疲劳损伤参数构建了腐蚀与疲劳交互耦合时的损伤计算模型并提出模型的求解方法，实现交互耦合的损伤量化和滨海结构的风险评估。为了搭建交互耦合模型，引入了数学中的多变量交互模型并将腐蚀率、疲劳损伤嵌入其中，此外为使交互模型具有氯盐腐蚀与风致疲劳随时间而加速耦合的物理意义，提出了时变加速耦合因子β(t)修正交互模型。并采用贝叶斯推理建立β(t)的概率分布进行求解。最后，以某滨海高耸结构为例展开分析，揭示了交互耦合效应会大幅提高结构风险，同时论证了本文方法的可行性和适用性。

关键词：地震风险评估氯盐腐蚀风致疲劳耦合模型贝叶斯推理

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基于物理机制的地震-滑坡-堰塞湖洪水作用下山区建筑群抗灾性能评估

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土木工程学报 2024年

作者：李钢赵迪董志骞李宏男大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

我国西南地区地震频发，降雨充沛，高山峡谷地区易爆发大规模滑坡，滑坡体启动后迅速入江堵断河道形成堰塞坝，引发溃决洪水，造成巨大的灾害链危害，严重威胁下游居民生命财产安全及工程设施安全。为定量化解析地震-滑坡-堰塞湖-溃决... 详细信息

我国西南地区地震频发，降雨充沛，高山峡谷地区易爆发大规模滑坡，滑坡体启动后迅速入江堵断河道形成堰塞坝，引发溃决洪水，造成巨大的灾害链危害，严重威胁下游居民生命财产安全及工程设施安全。为定量化解析地震-滑坡-堰塞湖-溃决洪水灾害链成灾过程，通过耦合Newmark刚体滑块理论、Rockfall Analyst物理模型和基于浅水波方程的溃决洪水演进物理模型构建了该灾害链过程模拟方法，进而建立了地震-滑坡-堰塞湖-溃决洪水灾害链作用下山区临河建筑群抗多灾性能评估框架。以西南山区某临河村镇建筑群为例，分析评估了震损建筑群在溃坝洪水接续作用下的抗多灾性能，并验证了所提方法的可靠性。本研究对村镇建筑选址规划和区域综合防灾减灾体系建设提供了重要的技术手段。

关键词：地震-滑坡-堰塞湖-溃决洪水灾害链多灾害物理机制临河建筑群损伤评估

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