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长江科学院院报 2019年

作者：石妍陈霞李家正余舟长江科学院水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心

试验研究掺低液限粘土塑性混凝土的力学、变形、抗渗及静三轴应力-应变关系等性能。采用SEM、XRD、MIP等微观手段,分析掺低液限粘土塑性混凝土的水化产物、物相和孔结构。结果表明,随着粘土掺量的增加,塑性混凝土强度逐渐降低;粘土140kg... 详细信息

试验研究掺低液限粘土塑性混凝土的力学、变形、抗渗及静三轴应力-应变关系等性能。采用SEM、XRD、MIP等微观手段,分析掺低液限粘土塑性混凝土的水化产物、物相和孔结构。结果表明,随着粘土掺量的增加,塑性混凝土强度逐渐降低;粘土140kg/m3时,28d抗压强度大于3MPa,模强比316。平均吸水率为10.4%,相对渗透系数在10-7～10-8级别。三轴试验应力应变均为软化型,体变-轴向应变曲线基本表现为体胀,强度随围压增大呈现良好的线性,并获得了邓肯-张模型参数。不同粘土掺量的浆体中水化产物种类并无改变,只是各衍射峰的强度有所不同。随龄期增长各浆体水化程度增加,内部孔径细化,结构整体性提高。

关键词：低液限粘土塑性混凝土防渗墙材料力学变形抗渗性能三轴试验

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吸能边界条件下水下爆炸离心试验中冲击波传播特性数值模拟

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含能材料 2023年第8期31卷 820-831页

作者：李明张启灵李志长江科学院工程安全与灾害防治研究所湖北武汉430010 国家大坝安全工程技术研究中心湖北武汉430010 水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心湖北武汉430010

受限于模型试验箱尺寸,水下爆炸离心模型试验中爆炸荷载在试验箱边界产生的反射波必然会影响试验的预期效果,因此减小模型箱边界效应将会大幅度还原试验实际情况并提高试验精度。基于耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法对水下爆炸离心模型试验... 详细信息

受限于模型试验箱尺寸,水下爆炸离心模型试验中爆炸荷载在试验箱边界产生的反射波必然会影响试验的预期效果,因此减小模型箱边界效应将会大幅度还原试验实际情况并提高试验精度。基于耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法对水下爆炸离心模型试验进行数值模拟,通过试验和理论结果对比及1、2、4、6、8 mm和10 mm尺寸网格分析,验证了数值模型的可靠性,在此基础上对比研究了5、10、15 mm和20 mm厚度橡胶和泡沫作为边界消能材料时水下爆炸离心试验中冲击波荷载的传播特性,分析了各边界材料的吸波耗能机理。结果表明:2 mm欧拉网格尺寸能够兼顾计算效率和计算结果准确性;在模型箱内壁敷设橡胶或泡沫材料能有效降低水下爆炸冲击波的反射效应;在5 mm厚度条件下,橡胶材料较泡沫材料对冲击波吸收效果更为明显,但随着材料厚度的增加,泡沫材料吸波效果更加优越;橡胶材料和泡沫材料对冲击波低频信号均有一定的抑制效果,而对高频段信号抑制效果较弱。

关键词：水下爆炸边界效应数值模拟吸波消能离心模型试验

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基于线结构光的三维垂线位移测量方法

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仪器仪表学报 2023年第4期44卷 189-196页

作者：梅天灿肖尧毛索颖黄跃文周芳芳武汉大学电子信息学院武汉430070 长江水利委员会长江科学院武汉430010 水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心武汉430010 国家大坝安全工程技术研究中心武汉430010

垂线测量法是观测大坝变形位移的一种简便而有效的方法,在实际大坝变形监测中得到广泛应用。针对现有垂线坐标仪大多只能测量垂线二维位移且结构复杂的问题,本文提出了一种基于线结构光的三维垂线测量方法。基于垂线测量中垂线方向不变... 详细信息

垂线测量法是观测大坝变形位移的一种简便而有效的方法,在实际大坝变形监测中得到广泛应用。针对现有垂线坐标仪大多只能测量垂线二维位移且结构复杂的问题,本文提出了一种基于线结构光的三维垂线测量方法。基于垂线测量中垂线方向不变,利用线结构光测量原理实现垂线三维位移测量。首先,本文采用线结构光测量获取垂线二维位移,然后基于垂线上固定标志点的成像光线和垂线相交于一点的事实,综合垂线二维测量结果和通过相机内参数恢复的固定标志点成像光线方程,实现垂线三维位移测量。实验结果表明,本方法在水平面内Y方向上的位移测量精度为±0.1 mm,在水平面内X方向和竖直Z方向上的位移测量精度达到±0.05 mm,测量范围为0~80 mm。相较目前垂线位移测量方法,本文方法垂线位移测量精度和测量范围更高,且测量结构简单。

关键词：三维垂线坐标仪机器视觉线结构光测量大坝变形监测

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大坝变形预测的最优因子长短期记忆网络模型

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水力发电学报 2023年第2期42卷 24-35页

作者：罗璐李志张启灵长江科学院工程安全与灾害防治研究所武汉430010 长江科学院水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心武汉430010 长江科学院国家大坝安全工程技术研究中心武汉430010

面对海量的大坝安全监测数据,快速合理地确定大坝变形预测模型的变量因子能够有效提高模型预测的效率和精度。为此,本文提出一种基于最小绝对值收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operation,LASSO)变量选择和长短... 详细信息

面对海量的大坝安全监测数据,快速合理地确定大坝变形预测模型的变量因子能够有效提高模型预测的效率和精度。为此,本文提出一种基于最小绝对值收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operation,LASSO)变量选择和长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络的大坝变形预测模型。首先,通过大坝变形机理分析确定影响大坝变形的相关影响因子集。然后,通过LASSO算法剔除不显著的因子,筛选出最优影响因子作为模型输入变量,并利用LSTM网络建立大坝变形预测模型。最后,以皂市水利枢纽工程的碾压混凝土重力坝为例,对本文方法进行了验证和讨论。结果表明,本文方法具有较高的预测精度,其平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)与均方根误差(RMSE)均相对较小;与常规预测模型相比,基于LASSO算法的变量选择使模型建立过程更加简单高效,有利于海量监测数据的处理分析。

关键词：大坝变形变量选择最小绝对值收缩和选择算子算法长短期记忆预测模型

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堆积体滑坡稳定性的实时定量评价法

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岩石力学与工程学报 2008年第10期27卷 2146-2152页

作者：李迪张漫李亦明李运栋长江科学院水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心湖北武汉430019 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院湖北武汉430010

介绍一种以钻孔倾斜仪深部变形监测为基础的评价堆积体滑坡完整性程度(破坏程度)的完整性指标Si(破坏性指标Sf)的方法,该方法可以在施工过程中根据孔口累计变形中滑带和滑坡体累计变形的各自变化关系计算出Si和Sf指标值,实时定量评价滑... 详细信息

介绍一种以钻孔倾斜仪深部变形监测为基础的评价堆积体滑坡完整性程度(破坏程度)的完整性指标Si(破坏性指标Sf)的方法,该方法可以在施工过程中根据孔口累计变形中滑带和滑坡体累计变形的各自变化关系计算出Si和Sf指标值,实时定量评价滑坡施工过程中滑带自下而上渐进破坏过程中稳定性的变化。破坏采用相对变形峰值标准,根据这种破坏标准可以看到,滑坡以滑带破坏为标志,滑带破坏则以滑带上盘破坏为标志。滑坡完整时对应Si=1,Sf=0;滑坡完全破坏时Si=0和Sf=1,不同破坏程度对应于[0,1]之间的某一值。工程实例表明,该方法不仅行之有效,而且非常方便。

关键词：边坡工程堆积体滑坡稳定性实时定量评价深部变形监测

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不同掺合料对水工混凝土抗冲磨性能的影响研究

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混凝土 2019年第6期 96-99页

作者：余舟王磊杨华全长江科学院水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心

采用水工混凝土试验规程(DL/T 5150—2001)中混凝土抗含沙水流冲刷试验的标准试验方法(圆环法)和混凝土抗冲磨试验的水下钢球法,研究了混凝土中掺入粉煤灰,HF-粉煤灰,硅粉-粉煤灰,PVA-硅粉-粉煤灰这4种掺合料时,在C9050、C9040两个强度... 详细信息

采用水工混凝土试验规程(DL/T 5150—2001)中混凝土抗含沙水流冲刷试验的标准试验方法(圆环法)和混凝土抗冲磨试验的水下钢球法,研究了混凝土中掺入粉煤灰,HF-粉煤灰,硅粉-粉煤灰,PVA-硅粉-粉煤灰这4种掺合料时,在C9050、C9040两个强度等级下,对于常态混凝土抗冲磨性能的影响。试验结果表明,相同强度等级下,掺入不同掺合料的混凝土抗冲磨性能均较好,硅粉-粉煤灰混凝土和PVA-粉煤灰混凝土的抗冲磨性能优于粉煤灰混凝土和HF-粉煤灰混凝土。

关键词：粉煤灰混凝土抗冲磨 HF 硅粉 PVA

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独立覆盖流形法在水工结构分析中的应用前景

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长江科学院院报 2019年第6期36卷 1-8页

作者：苏海东长江科学院材料与结构研究所长江科学院水利部水工程安全和病害防治工程技术研究中心

针对水工结构有限元分析中存在的网格剖分困难、计算精度不易控制、成果整理工作量大等问题,采用笔者前期提出的独立覆盖流形法,发展了一系列新的分析技术:基于任意形状、任意连接和任意加密的覆盖网格,在保持结构精确几何外形的条件下... 详细信息

针对水工结构有限元分析中存在的网格剖分困难、计算精度不易控制、成果整理工作量大等问题,采用笔者前期提出的独立覆盖流形法,发展了一系列新的分析技术:基于任意形状、任意连接和任意加密的覆盖网格,在保持结构精确几何外形的条件下进行网格自动剖分,结合计算精度控制和成果自动整理,尝试了无需人工参与的自动计算,并为水工结构工程设计与工程分析的融合打下基础;采用解析解与数值解的联合计算方式,提出了坝踵、裂缝尖端等应力奇异区的求解新思路;基于独立覆盖的梁板壳分析,为精确几何的拱坝分析与体形优化、水工薄壁结构分析开辟了新的路径。将来可在模拟水工结构施工、运行过程及考虑多种非线性的仿真分析中实现自动计算,并借助新方法提供稳定可靠的数值分析成果,以实现水工结构分析的标准化、规范化和自动化。

关键词：水工结构独立覆盖流形法自动网格剖分应力奇异区拱坝分析与体形优化仿真分析

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基于新型流形法的三维应力强度因子求解

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土木与环境工程学报（中英文） 2021年第5期43卷 58-65页

作者：祁勇峰苏海东龚亚琦长江科学院材料与结构研究所水利部水工程安全和病害防治工程技术研究中心武汉430010

为保证在裂纹尖端具有最佳的逼近,裂纹尖端的解析解与其周边数值解联合应用的新型流形法可用来求解应力强度因子,但仅限于平面问题的Ⅰ型和Ⅱ型裂纹。沿用解析解与数值解联合应用的思路,以三维穿透直裂纹为研究对象,在裂纹尖端引入Willi... 详细信息

为保证在裂纹尖端具有最佳的逼近,裂纹尖端的解析解与其周边数值解联合应用的新型流形法可用来求解应力强度因子,但仅限于平面问题的Ⅰ型和Ⅱ型裂纹。沿用解析解与数值解联合应用的思路,以三维穿透直裂纹为研究对象,在裂纹尖端引入Williams解析解级数,应用解析覆盖与周边数值覆盖联合求解三维应力强度因子,相对于其他数值方法而言,计算精度高。推导相应的刚度矩阵和应变矩阵的表达式,通过典型算例验证了三维应力强度因子精确求解方法的有效性。

关键词：三维应力强度因子数值流形方法裂纹尖端Williams解析级数解析覆盖数值覆盖

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水泥细度对砂浆体积稳定性的影响

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水利水电技术 2008年第10期39卷 58-60,68页

作者：周世华杨华全董芸苏杰长江科学院水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心湖北武汉430010

主要研究了水泥细度对硬化浆体强度、弹性模量、干缩和线膨胀系数的影响情况。试验结果表明,随着水泥细度的增加,弹性模量和线膨胀系数呈线性增长趋势;当中热硅酸盐水泥比表面积超过340 m2/kg时,对试件7 d龄期后的增强效果非常微弱,但... 详细信息

主要研究了水泥细度对硬化浆体强度、弹性模量、干缩和线膨胀系数的影响情况。试验结果表明,随着水泥细度的增加,弹性模量和线膨胀系数呈线性增长趋势;当中热硅酸盐水泥比表面积超过340 m2/kg时,对试件7 d龄期后的增强效果非常微弱,但干缩速度明显加快,最终干缩率较大。这说明中热硅酸盐水泥细度越大,砂浆体积稳定性越差,尤其是当水泥比表面积超过340 m2/kg时,水泥细度对砂浆体积稳定性的影响非常显著。

关键词：水泥细度体积稳定性干缩线膨胀系数

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大坝涂层材料的研究进展

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化工新型材料 2010年第S1期38卷 12-14页

作者：杜科韩炜李珍汪在芹长江科学院武汉430010 水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心武汉430010

综述了目前国内外大坝涂层材料的研究进展,对几种材料的特点及应用进行了分析与介绍。针对材料自身以及施工要求,提出大坝涂层材料的研究方向,为大坝涂层材料的研发提出现实指导依据。

关键词：水利工程大坝混凝土涂层材料耐久性

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