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耦合SBFEM-FEM的高拱坝系统地震响应分析
1
作者 陈灯红 梁羽翔 +2 位作者 刘云辉 张心瀚 胡昊文 《水力发电学报》 北大核心 2025年第4期72-84,共13页
高拱坝的巨大尺寸跨度以及需考虑的不同分区材料属性和坝基地形的复杂性,采用传统有限元法进行精细化建模时存在一定局限性。本文建立了一种耦合SBFEM-FEM高拱坝-地基-库水系统的地震分析数值分析模型。该模型以SBFEM理论为基础,通过蒙... 高拱坝的巨大尺寸跨度以及需考虑的不同分区材料属性和坝基地形的复杂性,采用传统有限元法进行精细化建模时存在一定局限性。本文建立了一种耦合SBFEM-FEM高拱坝-地基-库水系统的地震分析数值分析模型。该模型以SBFEM理论为基础,通过蒙皮单元技术耦合八叉树SBFEM自定义单元与ABAQUS内置单元,将SBFEM半解析和网格灵活的优势与ABAQUS成熟的线性与非线性求解器和前/后处理模块相结合。以XL高拱坝为例,对其进行了地震作用下线弹性、接触非线性与材料非线性动力响应分析。结果表明:本文方法相较于传统有限元法能够有效减少计算所需资源,并且能够准确模拟高拱坝在地震作用下的非线性响应及损伤情况,对大坝以及其他建筑的抗震研究具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 比例边界有限元 耦合SBFEM-FEM 接触非线性 非线性动力响应 八叉树网格
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不同试验制度下超高性能混凝土抗冲磨性能 被引量：1
2
作者 张晓闯 陈波 +2 位作者 王雄锋 葛龙甄 徐宁 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期85-88,共4页
为明确不同试验制度对超高性能混凝土(UHPC)抗冲磨性能的影响,通过单掺与混掺纤维的方式,研究不同试验制度下UHPC的抗冲磨性能,探讨不同试验制度对UHPC抗冲磨性能影响。结果表明,水下钢球法(1200 r/min)测得UHPC的抗冲磨强度为(51.0~71.... 为明确不同试验制度对超高性能混凝土(UHPC)抗冲磨性能的影响,通过单掺与混掺纤维的方式,研究不同试验制度下UHPC的抗冲磨性能,探讨不同试验制度对UHPC抗冲磨性能影响。结果表明,水下钢球法(1200 r/min)测得UHPC的抗冲磨强度为(51.0~71.6)h/(kg/m^(2)),随着纤维掺量(1.0%~2.0%)的增加而增大。掺入纤维后抗冲磨强度增长幅度为8%~41%,最优组为单掺2%体积掺量钢纤维组。高速水下钢球法(4000 r/min)测得UHPC的抗冲磨强度仅有(8.0~17.6)h/(kg/m^(2)),掺入纤维后抗冲磨强度增长幅度为2.5%~120.0%,最优组为1%钢纤维与1%聚丙烯纤维混掺组,随着纤维掺量的增加,抗冲磨强度呈现先增大后减小的趋势。水下钢球法动力小,钢珠难以突破纤维构成的三维网络,试块磨蚀特征并不明显,表面中心处纤维并未裸露,不能准确反映UHPC抗冲磨性能;高速水下钢球法动力大,磨蚀特征明显,表面磨蚀均匀,且花费时间少,磨蚀效率高,能准确反映出UHPC的抗冲磨性能。 展开更多
关键词 试验制度 UHPC 抗冲磨强度 高速水下钢球法 转速
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混凝土薄层修复材料YEP环氧腻子的研究与应用
3
作者 马宇 顾拓 赵波 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第5期554-561,共8页
表面涂层防护技术是提高混凝土结构耐久性最有效的方法,混凝土基材修复质量直接影响涂层防护体系的安全和稳定。本文针对混凝土微缺陷修复及气孔封闭的需要,开发了混凝土表面薄层修复材料—YEP环氧腻子,测试其力学性能、粘接性能、热相... 表面涂层防护技术是提高混凝土结构耐久性最有效的方法,混凝土基材修复质量直接影响涂层防护体系的安全和稳定。本文针对混凝土微缺陷修复及气孔封闭的需要,开发了混凝土表面薄层修复材料—YEP环氧腻子,测试其力学性能、粘接性能、热相容性、潮湿面粘接及抗流坠性能等关键指标,研究与表面聚脲防护涂层材料的粘接可靠性,并开展现场应用试验。结果表明,YEP环氧腻子综合性能优异,环境条件适应性强,与表层防护涂层配伍性、现场施工操作性能以及防护效果等方面表现良好。 展开更多
关键词 混凝土修补 环氧腻子 薄层修复 粘接性能 表面防护
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基于无人机图像和深度学习的水工混凝土结构三维重建和缺陷定量辨识方法
4
作者 李扬涛 赵海涛 +3 位作者 顾冲时 魏洋 包腾飞 向镇洋 《水利学报》 北大核心 2025年第9期1155-1165,共11页
水工混凝土结构服役期内易出现裂缝、钙质物析出等缺陷,传统人工巡检手段存在检测效率低、潜在风险大、误判率高等劣势,难以在高耸结构区域实施。据此,本文提出一种基于多视图立体视觉和深度学习的水工混凝土结构三维重建和缺陷定量辨... 水工混凝土结构服役期内易出现裂缝、钙质物析出等缺陷,传统人工巡检手段存在检测效率低、潜在风险大、误判率高等劣势,难以在高耸结构区域实施。据此,本文提出一种基于多视图立体视觉和深度学习的水工混凝土结构三维重建和缺陷定量辨识方法。以U-Net3+模型为基础,引入坐标注意力机制模块,提升对微小缺陷区域的聚焦能力和复杂背景干扰场景缺陷分割精度;提出基于无人机图像的混凝土结构三维重建方法,构建视觉三维重建逆向反演框架,开展逆向工程计算并还原成像过程,将二维图像中的缺陷与三维实景模型相结合,建立基于多视图立体视觉的混凝土结构缺陷定位与量化方法。以混凝土梁和某混凝土高坝为例,验证所提方法的三维重建精度、缺陷精细辨识和定位量化效果。结果表明,本文提出方法可实现水工混凝土结构缺陷的精确定量辨识和空间定位,有效提高检测效率,为缺陷长期追踪监测提供技术支撑。 展开更多
关键词 水工混凝土结构 缺陷识别 无人机航拍 机器视觉 人工智能
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基于示踪指示剂的混凝土裂缝深度雷达检测及其性能研究
5
作者 田辉 汤雷 +4 位作者 李坡 贾宇 王玉磊 栾品之 张盛行 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期57-60,29,共5页
裂缝识别检测在结构健康监测中具有重要意义,对评估工程结构的安全性至关重要。然而,准确检测裂缝深度是一项极具挑战性的任务。对此,提出一种基于混凝土裂缝深度指示剂的雷达可视化检测方法,通过将裂缝空腔检测转化为指示剂检测,实现... 裂缝识别检测在结构健康监测中具有重要意义,对评估工程结构的安全性至关重要。然而,准确检测裂缝深度是一项极具挑战性的任务。对此,提出一种基于混凝土裂缝深度指示剂的雷达可视化检测方法,通过将裂缝空腔检测转化为指示剂检测,实现了裂缝深度的精确识别。研究中配置了一种含有纳米Fe_3O_4强反射成分的裂缝深度指示剂,并构建了大体积沙箱相似物理模型,模拟了指示剂灌入裂缝尖端后的效果,开展了多工况检测试验。结果表明,新型指示剂可检测裂缝的最大深度为90 cm,且随着深度增加,指示误差增大,但最大指示误差不超过5%。相较于传统指示剂,新型指示剂显著提高了裂缝深度的检测能力。 展开更多
关键词 指示剂 雷达波 指示性能 沙箱模型 指示误差 裂缝深度 可视化
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空间任意角度入射下深厚覆盖层坝基防渗墙响应特性研究
6
作者 李香江 宋志强 +1 位作者 李闯 刘云贺 《振动工程学报》 北大核心 2025年第10期2452-2462,共11页
地震动非一致输入对深厚覆盖层中混凝土防渗墙的动力响应有显著影响。为探讨防渗墙在覆盖层场地地震动非一致输入下的响应规律,基于波场分解法和黏弹性人工边界方法,建立了空间任意入射角度下的P波三维斜入射波动输入方法,并对输入方法... 地震动非一致输入对深厚覆盖层中混凝土防渗墙的动力响应有显著影响。为探讨防渗墙在覆盖层场地地震动非一致输入下的响应规律,基于波场分解法和黏弹性人工边界方法,建立了空间任意入射角度下的P波三维斜入射波动输入方法,并对输入方法进行了验证。设计9种非一致输入工况,研究不同方位角和斜入射角组合入射对防渗墙动力响应的影响规律。结果表明:α=60°、γ=0°入射时防渗墙顺河向最大加速度是垂直入射的3.89倍,α=60°、γ=90°入射时坝轴向最大加速度是垂直入射的8.93倍;非一致输入会造成防渗墙横河向拉应力明显增大,最大是垂直入射的3.53倍,峰值分布区域显著改变,竖向压应力在斜入射角90°入射时相比垂直入射明显减小。传统的垂直入射方法会忽视非一致输入下防渗墙拉应力扩大区域,因此分析深厚覆盖层中防渗墙动力响应时应考虑场地地震动的非一致性。 展开更多
关键词 混凝土防渗墙 堆石坝 P波三维斜入射 非一致输入 深厚覆盖层
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工程用水泥基复合材料抗拉及抗弯性能研究与评估
7
作者 巩妮娜 柳文淑 +3 位作者 蔡小宁 范向前 章鹏 耿方方 《采矿与安全工程学报》 北大核心 2025年第6期1434-1442,共9页
为了研究工程用水泥基复合材料(ECC)的抗拉及抗弯性能,开展了9组ECC的抗拉、抗弯试验,探讨了水胶比、粉煤灰掺量对ECC力学性能的定量影响规律,分析抗拉强度、极限拉应变、弹性模量、抗弯强度、弯曲韧性等参数的变化规律,并进行综合性能... 为了研究工程用水泥基复合材料(ECC)的抗拉及抗弯性能,开展了9组ECC的抗拉、抗弯试验,探讨了水胶比、粉煤灰掺量对ECC力学性能的定量影响规律,分析抗拉强度、极限拉应变、弹性模量、抗弯强度、弯曲韧性等参数的变化规律,并进行综合性能评估。结果表明:随着水胶比的增大,ECC的初裂抗拉强度和极限抗拉强度均呈现下降趋势,当水胶比大于0.35时,极限抗拉强度随粉煤灰掺量的增大逐渐减小;E5,E8试件极限拉应变超过4.5%,极限拉应变的变化规律与试件开裂模式相关性强。随着水胶比的增大,ECC的初裂抗弯强度和极限抗弯强度减小,极限挠度显著增大,涨幅最大可达229%;粉煤灰掺量取60%时,试件初始弯曲韧度比较高,峰前增韧效果较好;水胶比取0.35时,残余弯曲韧度比略高,峰后韧性较好。9组试件均满足多裂缝开裂机制的应力准则。基于雷达图评估,推荐E5(m水泥∶m粉煤灰∶m水∶m石英砂=0.40∶0.60∶0.35∶0.36,PVA纤维体积分数2%)为综合性能表现优异的组别。 展开更多
关键词 工程用水泥基复合材料 水胶比 粉煤灰掺量 抗拉性能 抗弯性能
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环境与弯拉荷载共同作用下高延性水泥基复合材料的自愈合性能
8
作者 巩妮娜 王哲媛 +5 位作者 胡少伟 范向前 李双 耿方方 章鹏 李乾坤 《硅酸盐学报》 北大核心 2025年第11期3214-3226,共13页
高延性水泥基复合材料(ECC)具有高延性、高韧性等特点,大量细密裂缝的产生为其自愈合提供条件,海洋环境中硫酸盐含量较高、北方部分地区土壤呈碱性,为了揭示环境与荷载共同作用下ECC的自愈合性能,分别开展了3种环境(5%Na_(2)SO_(4)、饱... 高延性水泥基复合材料(ECC)具有高延性、高韧性等特点,大量细密裂缝的产生为其自愈合提供条件,海洋环境中硫酸盐含量较高、北方部分地区土壤呈碱性,为了揭示环境与荷载共同作用下ECC的自愈合性能,分别开展了3种环境(5%Na_(2)SO_(4)、饱和Ca(OH)_(2)、清水)下、不同预加载水平的拉伸试件(0%、1%、2%)及四点弯曲试件(0%、20%、40%)在不同龄期的性能试验研究。结果表明:ECC自愈合后抗拉性能恢复良好,预拉应变1%有利于恢复试件各龄期的抗拉强度,5%Na_(2)SO_(4)及饱和Ca(OH)_(2)干湿循环作用有利于提升ECC抗拉强度,且Ca(OH)2环境的恢复效果更好;清水环境对于完好试件(预拉0%)长龄期下的延性恢复效果明显,5%Na_(2)SO_(4)及饱和Ca(OH)_(2)干湿循环作用削弱有裂缝试件的延性,预拉应变2%时极限拉应变降幅最大,可达52.78%~65.39%。预加载40%对于四点弯曲薄板的初裂抗弯强度、极限抗弯强度恢复作用最显著,且5%Na_(2)SO_(4)干湿循环作用的效果更佳,预加载20%明显提升极限挠度,且清水环境最具优势;抗弯延性与多缝开裂模式正相关;5%Na_(2)SO_(4)及饱和Ca(OH)_(2)干湿循环作用对于试件短龄期的抗弯强度恢复作用明显,对微裂缝愈合具有积极效果;自愈合90 d后,预加载20%薄板的初始弯曲韧度比、残余弯曲韧度比恢复效果最佳,Ca(OH)_(2)环境有利于提升峰前弯曲韧性,清水环境有利于提升峰后弯曲韧性。 展开更多
关键词 高延性水泥基复合材料 环境作用 自愈合 抗拉性能 抗弯性能
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近断层地震动特性对重力坝地震响应影响研究
9
作者 陈灯红 张心瀚 +3 位作者 林天成 岳梦 王睿楠 曾怡阳 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第2期106-117,共12页
基于太平洋地震工程研究中心数据库,依据地震台站的断层距离对所收集的地震记录进行划分,研究不同场地条件下地震动的幅值、频谱和持时特性并进行量化分析;以黄登重力坝为研究对象,从上游坝面顺河向位移、上游坝面主拉应力和下游坝面主... 基于太平洋地震工程研究中心数据库,依据地震台站的断层距离对所收集的地震记录进行划分,研究不同场地条件下地震动的幅值、频谱和持时特性并进行量化分析;以黄登重力坝为研究对象,从上游坝面顺河向位移、上游坝面主拉应力和下游坝面主压应力3个响应量出发,探究近断层地震的脉冲特性对重力坝地震响应的影响。研究结果表明:脉冲地震下的黄登重力坝坝顶坝趾顺河向相对位移比非脉冲大44%;坝踵处的主拉应力比非脉冲型大30%;坝趾处的主压应力则比非脉冲地震的响应值大31%。相比于非脉冲型地震,脉冲型地震对结构造成的影响不可忽略,结构的各项响应值均明显偏大。因此,在进行抗震设防时需要考虑近断层地震的脉冲作用。 展开更多
关键词 近断层 地震动 重力坝 脉冲特性 地震响应
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严寒地区面板混凝土气泡参数特征及其抗冻耐久性研究
10
作者 赵庆 白兴平 +2 位作者 门利利 杨虎 孔锐 《水力发电》 2025年第9期121-125,共5页
引气剂引入气泡特征对混凝土的抗冻耐久性有较大影响。针对新疆阜康抽水蓄能电站工程严寒地区面板混凝土的设计要求,采用不同引气剂引入混凝土的气泡参数开展混凝土抗压耐久性研究工作,并对掺用不同引气剂混凝土的拌合物性能、力学等性... 引气剂引入气泡特征对混凝土的抗冻耐久性有较大影响。针对新疆阜康抽水蓄能电站工程严寒地区面板混凝土的设计要求,采用不同引气剂引入混凝土的气泡参数开展混凝土抗压耐久性研究工作,并对掺用不同引气剂混凝土的拌合物性能、力学等性能进行了对比试验。结果表明:经过400次冻融循环后,AE引气剂、RCMG-5G引气剂和GYQ引气剂引入混凝土气泡的比表面积分别降低了59.0%、55.3%和49.4%,气泡间距系数分别增加了97.7%、88.6%和77.3%;在试验选用的引气剂掺量水平下,3种引气剂均能满足面板混凝土F400抗冻要求,其中AE引气剂和RCMG-5G引气剂在提高混凝土抗冻耐久性方面的性能基本相当。 展开更多
关键词 面板混凝土 气泡特征参数 冻融 耐久性 阜康抽水蓄能电站
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考虑渗流-流变耦合效应的混凝土防渗墙力学特性
11
作者 朱林松 孙学武 +2 位作者 邓杰传 温立峰 曹卫锋 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第6期162-174,共13页
混凝土防渗墙是建在覆盖层地基上的混凝土面板堆石坝的主要防渗措施之一。防渗墙为隐蔽结构,其力学性态受覆盖层地基变形和渗流效应影响,直接影响地基防渗效果和大坝结构安全。通过统计分析和数值模拟的方法,研究覆盖层地基上面板堆石... 混凝土防渗墙是建在覆盖层地基上的混凝土面板堆石坝的主要防渗措施之一。防渗墙为隐蔽结构,其力学性态受覆盖层地基变形和渗流效应影响,直接影响地基防渗效果和大坝结构安全。通过统计分析和数值模拟的方法,研究覆盖层地基上面板堆石坝混凝土防渗墙的力学性能。基于多个工程实例的监测数据,从统计角度对防渗墙变形进行了分析;建立了考虑地基渗流-流变耦合效应的防渗墙力学行为数值计算模型;采用九参数流变模型模拟地基流变行为;采用水力耦合分析方法模拟地基渗流-流变耦合效应。结合实测数据和数值模拟结果,对防渗墙应力变形特性进行了分析,还讨论了地基渗流-流变耦合效应、大坝施工速度、防渗墙施工顺序和防渗墙深度对防渗墙力学性能的影响。结果表明:(1)竣工期防渗墙向上游变形,蓄水期向下游变形,摩阻力是引起防渗墙较大垂直应力的主要原因。防渗墙在墙体与两岸基岩接触部位及底部承受较大的拉应力,在墙体中部承受较大压应力;(2)在外力作用下地基渗流-流变耦合效应会引起应力的增加,流变作用对防渗墙变形影响更加突出;(3)较快的坝体填筑速度使坝体填筑过程中防渗墙变形和应力增量增加,防渗墙较晚的施工顺序可以减小防渗墙竣工期的应力变形但不利于蓄水期的应力状态;防渗墙深度越大其应力变形越大,不利于结构安全。研究结果可为覆盖层地基上面板堆石坝混凝土防渗墙的设计和施工提供相应参考。 展开更多
关键词 混凝土防渗墙 混凝土面板堆石坝 渗流-流变耦合作用 应力变形
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基于图像识别的水下结构表观缺陷定量评估 被引量：2
12
作者 董营营 胡俊华 +2 位作者 杨森 邹辰浩 张朝 《山东建筑大学学报》 2025年第2期110-117,共8页
常规检测方法不适用水下混凝土结构表观缺陷的定量评估。文章基于丰满老坝试验数据,围绕水下图像增强和缺陷识别问题,研究融合暗通道(Dark Channel)算法和视网膜皮层(Retinex)理论的(Dark-Retinex, DR)图像增强算法,探索边缘检测方法。... 常规检测方法不适用水下混凝土结构表观缺陷的定量评估。文章基于丰满老坝试验数据,围绕水下图像增强和缺陷识别问题,研究融合暗通道(Dark Channel)算法和视网膜皮层(Retinex)理论的(Dark-Retinex, DR)图像增强算法,探索边缘检测方法。结果表明:DR算法可有效抑制水下图像的背景噪声,解决图像偏色的问题,增强图像的对比度、色彩亮度和照明度,从而突显裂缝、剥落、麻面、蜂窝等水下混凝土结构的表观缺陷;边缘检测方法实现了表观缺陷识别及其特征参数提取,可定量地评估裂缝的长度和宽度,以及剥落、麻面、蜂窝等缺陷的面积,精度为毫米级;DR算法结合边缘检测方法,解决了水下混凝土结构表观缺陷的自动检测和定量评估的难题。 展开更多
关键词 表观缺陷评估 水下图像处理 Dark-Retinex算法 图像边缘检测
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浇筑混凝土荷载下预制T型梁模板结构强度研究
13
作者 李超帆 王斌华 《机械研究与应用》 2025年第2期52-54,62,共4页
预制T梁模板是一种用于混凝土桥梁现浇成桥的大型施工设备,因其施工便携、高效,且拆模后混凝土成型效果好而成为我国目前积极推广的应用技术。文章对预制T梁模板的结构强度进行分析,综合考虑振捣荷载与倾倒荷载,模拟浇筑混凝土对预制T... 预制T梁模板是一种用于混凝土桥梁现浇成桥的大型施工设备,因其施工便携、高效,且拆模后混凝土成型效果好而成为我国目前积极推广的应用技术。文章对预制T梁模板的结构强度进行分析,综合考虑振捣荷载与倾倒荷载,模拟浇筑混凝土对预制T梁模板的作用力,研究其对模板整体结构强度、刚度的影响。再利用ANSYS有限元分析软件建立预制T梁模板整体的空间有限元模型,通过设置合理的边界条件,分别计算浇筑混凝土荷载作用下侧模板、支撑结构和背楞的Von Mises应力分布以及模板的变形情况。分析结果表明:预制梁模板各部分满足强度及刚度要求,分析结果可为预制梁模板的安全施工提供参考。 展开更多
关键词 预制T梁模板 混凝土荷载 结构强度 有限元分析
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基于氯离子扩散模型的混凝土结构寿命预测方法 被引量：1
14
作者 刘燕 张衡明 《江苏建材》 2025年第2期55-58,共4页
高氯离子环境下混凝土结构易受到氯离子的侵蚀,影响混凝土的耐久性及结构的安全性。通过对混凝土结构中氯离子侵蚀机理的分析,在Fick第二扩散定律的基础上引入扩散系数的时间函数,基于Fick第二扩散定律建立了修正的混凝土结构寿命预测... 高氯离子环境下混凝土结构易受到氯离子的侵蚀,影响混凝土的耐久性及结构的安全性。通过对混凝土结构中氯离子侵蚀机理的分析,在Fick第二扩散定律的基础上引入扩散系数的时间函数,基于Fick第二扩散定律建立了修正的混凝土结构寿命预测模型。通过传统模型、简化模型及修正的Fick第二扩散模型的实例分析,验证了修正后模型的合理性。 展开更多
关键词 氯离子 扩散模型 混凝土结构 寿命预测
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坝踵混凝土坝坝高对面板坝应力变形影响分析
15
作者 李思蕾 万克诚 王家元 《广东水利水电》 2025年第2期44-50,共7页
基于三维有限元法,对不同混凝土坝坝高与常规混凝土面板坝设计方案进行对比分析,研究羊曲水电站混凝土坝高对镶嵌混凝土面板堆石坝的结构受力特征和应力变形的影响。结果表明:随着混凝土坝坝高的增加,堆石坝体、面板和混凝土坝的应力与... 基于三维有限元法,对不同混凝土坝坝高与常规混凝土面板坝设计方案进行对比分析,研究羊曲水电站混凝土坝高对镶嵌混凝土面板堆石坝的结构受力特征和应力变形的影响。结果表明:随着混凝土坝坝高的增加,堆石坝体、面板和混凝土坝的应力与变形均有所降低,尤其是面板的应力变形降低较为明显,接缝变形总体也有所减小。羊曲水电站工程常规面板坝和混凝土坝坝高为40 m、60 m、70 m时,镶嵌面板坝的应力与变形均在允许范围内,各方案技术上均可行。根据应力变形特性和面板坝工程技术经验,建议选择混凝土坝坝高为60 m的方案。 展开更多
关键词 镶嵌混凝土面板堆石坝 混凝土坝 应力变形 有限元
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冻结井壁混凝土结构力学特性随机演化规律及可靠性分析
16
作者 朱余佳 《安阳工学院学报》 2025年第4期70-77,95,共9页
对某井壁混凝土结构力学特性进行了研究,拟采用随机有限元计算方法对冻结井壁混凝土结构力学参数进行可靠性分析。结果表明:(1)合理的相关函数形式为高斯型(3-DSQX),相关距离(ACD)越长,冻结井壁混凝土的变形标准差越小;变异系数越大,变... 对某井壁混凝土结构力学特性进行了研究,拟采用随机有限元计算方法对冻结井壁混凝土结构力学参数进行可靠性分析。结果表明:(1)合理的相关函数形式为高斯型(3-DSQX),相关距离(ACD)越长,冻结井壁混凝土的变形标准差越小;变异系数越大,变形标准差越大;(2)在弹性模量、泊松比、黏聚力及内摩擦角的随机性影响下,井壁最可能失效的深度分别为500 m、300 m、400 m、600 m,最大失效概率分别为5.55%、4.99%、4.76%、4.01%;(3)改善搅拌均匀度、减小弹性模量的随机摆幅、降低弹性模量的变异系数,可以有效地改善井壁的可靠性。 展开更多
关键词 冻结井壁 混凝土结构 力学参数 可靠性
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港口区域软土地基中箱筒型基础防波堤横向承载特性
17
作者 王帅 张佳林 +2 位作者 胡少伟 游建华 杨煜明 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第7期174-180,共7页
箱筒型基础防波堤是港口区域软土地基中较优的防波堤结构形式,为了探究其承载特性,通过大比尺的模型试验和数值仿真,研究了箱筒型基础防波堤的横向承载特性,分析了其受荷响应、失效模式、转动特性及与地基的相互作用。研究发现:横向荷... 箱筒型基础防波堤是港口区域软土地基中较优的防波堤结构形式,为了探究其承载特性,通过大比尺的模型试验和数值仿真,研究了箱筒型基础防波堤的横向承载特性,分析了其受荷响应、失效模式、转动特性及与地基的相互作用。研究发现:横向荷载作用下,箱筒型基础整体失效模式为一般剪切破坏;准弹性阶段防波堤向荷载方向转动,转角与横向位移线性相关;塑性阶段临界位移约为基础长度的1.0%,变位模式由滑移为主向转动为主转变;失效阶段临界位移约为基础长度的3.0%,变位以转动为主;循环位移荷载作用下,正旋转发生循环硬化,负旋转发生循环退化。研究成果有助于完善箱筒型基础结构的计算理论。 展开更多
关键词 软弱地基 箱筒型基础 防波堤 横向承载特性 模型试验
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透水混凝土设计空隙率与实际空隙率差异分析
18
作者 单景松 刘然舒 +2 位作者 徐林功 吴淑印 梅佳鸿 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期79-84,共6页
为分析透水混凝土设计空隙率与实际空隙率的差异,考虑成型方法、骨料级配、水泥浆用量、水灰比等因素,测试新成型和硬化试件空隙率、骨料间隙率等体积参数。结果发现,相比于振动成型和旋转压实法,击实法新成型试件空隙率更接近设计空隙... 为分析透水混凝土设计空隙率与实际空隙率的差异,考虑成型方法、骨料级配、水泥浆用量、水灰比等因素,测试新成型和硬化试件空隙率、骨料间隙率等体积参数。结果发现,相比于振动成型和旋转压实法,击实法新成型试件空隙率更接近设计空隙率,击实100次时,硬化试件空隙率随级配变粗而增加,随浆骨比增加而非线性降低,随水灰比增加而增加。浆骨比为0.23、0.27、0.31时,硬化试件空隙率分别降低2.7%、0.4%,水灰比由0.25增加到0.35时硬化试件空隙率增加了0.8%。硬化试件的实际空隙率显著高于设计空隙率,两者差异随级配变粗而增大,随浆骨比的增加而变大,随水灰比的降低而减少,由设计空隙率预估实际空隙率时应根据压实水平和混合料组成综合修正。该研究的试验成果和预估公式可为实际工程中预估硬化试件实际空隙率提供依据。 展开更多
关键词 透水混凝土 设计空隙率 实际空隙率 差异性 多因素分析
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考虑水管冷却的调压塔承台大体积混凝土温度控制数值模拟研究
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作者 石韬 邵东琛 +3 位作者 云斌 潘宏岳 曾念国 宋建华 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第11期114-119,共6页
大型引调水工程调压塔承台混凝土浇筑体量大,混凝土水化热可能引起的温度裂缝是危害结构安全的重要因素之一。承台内部布置冷却水管后,结构内部温度场的分布更为复杂,难以开展理论计算。建立模型,采用三维有限元数值分析方法,结合工程... 大型引调水工程调压塔承台混凝土浇筑体量大,混凝土水化热可能引起的温度裂缝是危害结构安全的重要因素之一。承台内部布置冷却水管后,结构内部温度场的分布更为复杂,难以开展理论计算。建立模型,采用三维有限元数值分析方法,结合工程现场实际条件,研究考虑水管冷却的调压塔承台大体积混凝土温度场分布特征与演化规律。结果表明,温度场以冷水管为中心,向周围温度逐渐扩散升高,温度峰值出现在相邻冷水管的中间区域;承台中间温度梯度较小,承台边缘范围内温度梯度较大,产生温度裂缝的风险较高;基于方案比较分析结果可以看出,通冷却水降温效果明显,各项指标均符合规范要求。 展开更多
关键词 调压塔承台 数值模拟:冷却水管 对流换热系数 温度场
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水化热引起的大体积混凝土墙应力与开裂分析 被引量：64
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作者 张子明 郭兴文 杜荣强 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期12-16,共5页
应用基于Arrhenius理论的混凝土绝热温升和徐变模型 ,考虑温度对早期混凝土水化热化学反应速率和徐变特性的影响 ,研究了大体积混凝土墙的温度应力和温度开裂问题 ,并提出了求解非线性微分方程的半解析法 .研究中采用Bazant教授提出的... 应用基于Arrhenius理论的混凝土绝热温升和徐变模型 ,考虑温度对早期混凝土水化热化学反应速率和徐变特性的影响 ,研究了大体积混凝土墙的温度应力和温度开裂问题 ,并提出了求解非线性微分方程的半解析法 .研究中采用Bazant教授提出的裂缝带模型计算温度裂缝 ,采用半解析迭代法逐步加载计算温度、应力和裂缝的产生与扩展 .研究结果表明 ,浇筑温度极大地影响材料的热学力学性质和结构的温升、温度应力和开裂 .研究还揭示了不同养护条件对温度。 展开更多
关键词 大体积混凝土墙 应力 水化热 裂缝带模型 半解析法 混凝土结构
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