青藏铁路沿线气候特征精细化模拟研究

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作者 路富全 杨耀先 胡泽勇 《高原气象》 CSCD 北大核心 2024年第4期868-882,共15页

青藏铁路格拉段(以下简称青藏铁路),特别是从西大滩至安多穿越550 km多年冻土区的路段,沿线有着复杂的地形地貌和冻土环境。近年来随着气候变暖和多年冻土退化,对于建造在多年冻土之上的青藏铁路的维护需求剧增,为了能充分捕捉青藏铁路... 青藏铁路格拉段(以下简称青藏铁路),特别是从西大滩至安多穿越550 km多年冻土区的路段,沿线有着复杂的地形地貌和冻土环境。近年来随着气候变暖和多年冻土退化,对于建造在多年冻土之上的青藏铁路的维护需求剧增,为了能充分捕捉青藏铁路沿线地区复杂的地形地貌对局地气候变化的影响,以期对青藏铁路的运行维护提供理论支持。本文利用铁路沿线站点观测数据,并以ERA5数据驱动WRF模式进行网格距离为10 km×10 km的动力降尺度模拟。结果显示,青藏铁路沿线的六个站点自1998-2020年普遍呈现增温趋势,增温率最低的站点为0.27℃·(10a)^(-1),最高为0.56℃·(10a)^(-1);WRF模式对表面气温的模拟在年平均气温结果与观测数据略有差异,在夏季和秋季的模拟结果较好,夏季相关系数达到0.95以上,秋季在0.80以上,春季和冬季较差;WRF降水模拟的结果显示,Nudging方法有效改进了青藏高原夏季降水的湿偏差,青藏铁路北段至铁路南段降水逐渐增加,且在铁路中部降水出现极大值。WRF模式在青藏高原的温度和降水模拟上仍存在着一定的冷偏差和湿偏差,寻找新的方法或利用高质量驱动数据来驱动模式将可能对青藏高原地区的降尺度模拟结果有更进一步的改善。 展开更多

关键词 青藏铁路 WRF模式 动力降尺度 精细化模拟 气温和降水

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混凝土自锚式悬索桥鞍座的精细化模拟方法 被引量：5

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作者 端茂军 李建慧 +1 位作者 索小灿 周广盼 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第6期112-115,123,共5页

为了准确考虑鞍座对自锚式悬索桥缆索体系的影响,提出鞍座的精细化模拟方法,并建立了全桥有限元模型,对精细化模型和解析程序的计算精度进行了对比分析,研究了鞍座模拟精细化程度对主缆线形的影响。结果表明:本文提出的鞍座精细化模拟... 为了准确考虑鞍座对自锚式悬索桥缆索体系的影响,提出鞍座的精细化模拟方法,并建立了全桥有限元模型,对精细化模型和解析程序的计算精度进行了对比分析,研究了鞍座模拟精细化程度对主缆线形的影响。结果表明:本文提出的鞍座精细化模拟方法能准确反映缆索体系受力状况,体系转换计算时无需人为修正鞍座与切点位置,计算结果与解析程序吻合度高。鞍座对主缆线形的计算结果影响较大,计算时不可直接用理论交点代替。 展开更多

关键词 自锚式悬索桥 鞍座 精细化模拟 有限元分析

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高温效应对钢筋-混凝土动态黏结性能的影响:精细化模拟 被引量：3

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作者 李潇雅 张仁波 +2 位作者 金浏 邓小芳 杜修力 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期1062-1072,共11页

为研究高温效应对钢筋⁃混凝土动态黏结性能的影响,建立了考虑带肋钢筋表面特征和混凝土材料非均质性的三维细观模型,与试验的破坏模式和黏结应力⁃滑移曲线进行对比,验证了细观模型的合理性。在此基础上,分析了高温下和冷却后钢筋⁃混凝... 为研究高温效应对钢筋⁃混凝土动态黏结性能的影响,建立了考虑带肋钢筋表面特征和混凝土材料非均质性的三维细观模型,与试验的破坏模式和黏结应力⁃滑移曲线进行对比,验证了细观模型的合理性。在此基础上,分析了高温下和冷却后钢筋⁃混凝土动态黏结应力⁃滑移行为的变化规律。结合数值模拟结果,建立了考虑高温效应的动态黏结强度预测公式。结果表明:细观模型能够反映变形钢筋与混凝土界面的开裂过程和黏结破坏机理;随着应变率的增加,高温下或冷却后的混凝土损伤区域逐渐减小;应变率相同时,高温下混凝土的损伤区域明显大于冷却后;随着温度的升高,高温下或冷却后试件的极限黏结强度均线性下降;相同温度环境下,应变率增加使得极限黏结强度非线性提高;预测结果与试验结果的良好吻合,说明本文提出的经验公式可以合理反映钢筋⁃混凝土动态极限黏结强度的高温效应。 展开更多

关键词 混凝土 动态黏结性能 变形钢筋 高温效应 精细化模拟

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1860级钢绞线静力弹塑性精细化模拟 被引量：12

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作者 钱海敏 宗周红 +2 位作者 谢冠宇 廖聿宸 杜孟林 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期624-630,共7页

为研究不同接触状态对钢绞线截面塑性发展的影响,以及捻角对钢绞线轴向刚度和整体受力性能的影响,基于钢绞线的空间几何理论在Solidworks中建立1860级7丝钢绞线的三维几何模型.在Hypermesh中建立了有限元模型,并与已有文献的试验结果进... 为研究不同接触状态对钢绞线截面塑性发展的影响,以及捻角对钢绞线轴向刚度和整体受力性能的影响,基于钢绞线的空间几何理论在Solidworks中建立1860级7丝钢绞线的三维几何模型.在Hypermesh中建立了有限元模型,并与已有文献的试验结果进行对比,验证了有限元模型的有效性,并基于ABAQUS进行了静力弹塑性的精细化参数分析.研究结果表明,钢丝截面的初始接触状态对钢绞线截面应力分布和截面塑性发展有较大影响;弹性阶段的钢绞线截面应力分布较为不均,当延伸率达到2%后,截面应力分布较为均匀;钢绞线的轴向刚度随捻角的增大而减小;进入塑性受力阶段后,在相同延伸率下,钢绞线产生的轴向力随捻角的增大呈线性减小.. 展开更多

关键词 钢绞线 精细化模拟 拉伸 截面应力分布

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滨河城市洪涝精细化模拟——以蚌埠市为例 被引量：4

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作者 贲鹏 胡勇 +1 位作者 施奇 章启兵 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期752-757,共6页

滨河城市洪涝模拟涉及地表、管网和河道等不同水流运动特征的区域,需要解决模拟中密集建筑和复杂管网的问题,并实现外洪、内涝及其耦合计算。基于蚌埠市洪水风险来源和地形地貌特征,构建了河道、城市地表和城市管网耦合水动力数学模型... 滨河城市洪涝模拟涉及地表、管网和河道等不同水流运动特征的区域,需要解决模拟中密集建筑和复杂管网的问题,并实现外洪、内涝及其耦合计算。基于蚌埠市洪水风险来源和地形地貌特征,构建了河道、城市地表和城市管网耦合水动力数学模型。河网一维模型采用实测洪水资料进行率定与验证,沿程主要测站水位和流量模拟值与实测值误差较小;地表二维模型采用设置阻水导水构筑物、分区域布置糙率、干湿边界判断等方式对模型进行优化,能够反映城市复杂地表特征,水流运动合理;管网模型通过专家咨询、现场调研和外业测量等方式对模型进行了校正;采用闸、堰、泵站和集水井等构筑物对不同模型进行耦合,实现不同区域水流的动态互馈,模型可以作为洪涝精细化模拟和预测的计算平台。以蚌埠市为例,模拟了蚌埠市城区不同洪涝频率遭遇情况下外河溃堤洪水和城市暴雨内涝淹没情况,分析了淹没水深等洪涝要素,指出了外洪的高风险区域及洪水防守要点、城区易涝区及积水水深等,可为蚌埠城市防洪决策、应急预案和防汛抢险措施制定,以及城区防洪排涝规划和设计等提供支持和依据。 展开更多

关键词 公共安全 洪涝灾害 滨河城市 精细化模拟 蚌埠市

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城市立交桥洞内涝过程的精细化模拟研究 被引量：3

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作者 叶裕佳 秦华鹏 毛俊祺 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期105-114,共10页

为科学地指导城市立交桥区的排水防涝改造,降低内涝风险,以深圳市某立交桥为研究对象,构建高分辨率城市内涝模型,采用地表积水实测资料进行模型率定及验证,模拟立交桥洞在雨水口防堵、下凹式绿地以及两者的组合措施改造前后不同降雨情... 为科学地指导城市立交桥区的排水防涝改造,降低内涝风险,以深圳市某立交桥为研究对象,构建高分辨率城市内涝模型,采用地表积水实测资料进行模型率定及验证,模拟立交桥洞在雨水口防堵、下凹式绿地以及两者的组合措施改造前后不同降雨情景下的积水情况。结果表明,1)高分辨率城市内涝模型可以实现城市立交积水动态变化过程的准确模拟;2)5年、20年和100年重现期降雨情景下,立交桥洞内涝严重,积水时空变化速率快,当降雨重现期为100年时,最大积水深度和面积分别高达1.52 m和1833 m^(2),积水深度随时间和空间的最大增长速率分别高达0.04 m/min和0.23 m/10 m;3)组合措施的内涝削减效果优于不同改造措施单独使用时的削减效果,100年重现期降雨情景下,单独采用雨水口防堵和绿地下凹措施,仍然存在0.6 m以上深度的积水,而组合措施可使内涝积水深度小于0.5 m,内涝持续时间缩短至30 min内,可有效地缓解桥洞内涝。 展开更多

关键词 立交桥洞 精细化模拟 内涝治理

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不同环向接头影响下盾构隧道管片受力特性精细化数值研究

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作者 石钰锋 周宇航 +3 位作者 胡梦豪 黄大维 蔡家城 蒋亚龙 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期116-128,共13页

为提高对盾构隧道管片的数值模拟精度,基于等效刚度设计原理,将盾构管片结构分析模型逐步细化,建立可考虑环向接头刚度折减、接头非连续性和螺栓预紧力的盾构隧道精细化数值模型;对均质圆环管片模型、开槽接头管片模型及所建模型进行相... 为提高对盾构隧道管片的数值模拟精度,基于等效刚度设计原理,将盾构管片结构分析模型逐步细化,建立可考虑环向接头刚度折减、接头非连续性和螺栓预紧力的盾构隧道精细化数值模型;对均质圆环管片模型、开槽接头管片模型及所建模型进行相同堆载工况下的数值分析,考察不同环向接头影响下盾构管片的受力特性区别;开展模型试验,对3种模型的计算结果进行验证。结果表明:相较于均质圆环管片模型,开槽接头管片模型考虑了接头刚度折减,管片横向变形向薄弱接头处发展,会引发弯矩大规模重分布,导致弯矩零点、极值和包络线明显上移;相较于开槽接头管片模型,精细化数值模型进一步考虑了接头非连续性,管片发生接缝张开,会进一步加剧管片的横向变形,导致管片最大弯矩值增加近10%;增大预紧力能有效降低管片收敛变形及接缝张开,但预紧力过大也会引发应力集中,加剧管片接头破损,施加螺栓预紧力时应把握好管片整体横向变形与局部应力集中破坏间的平衡关系。 展开更多

关键词 盾构隧道 管片环向接头 精细化数值模拟 管片内力 螺栓预紧力 受力特性

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软土地层浅埋盾构施工的精细化数值模拟 被引量：12

8

作者 曹洋 林向荣 李子路 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期149-158,共10页

滨海软土地层稳定性受外界施工影响显著,为阐明浅埋盾构隧道工程对地层的扰动机制,基于有限差分平台建立模拟盾构动态开挖的精细化数值模型,分工况研究各施工因素对地层的扰动效果。模型考虑刀盘摩擦力、开挖面支护力、盾尾注浆压力和... 滨海软土地层稳定性受外界施工影响显著,为阐明浅埋盾构隧道工程对地层的扰动机制,基于有限差分平台建立模拟盾构动态开挖的精细化数值模型,分工况研究各施工因素对地层的扰动效果。模型考虑刀盘摩擦力、开挖面支护力、盾尾注浆压力和盾壳摩擦力对周围土层的综合作用,并参考实际工程中注浆层的性态变化,将盾尾注浆时压力消散和浆液凝固间的关系分为3个阶段,分别模拟浆液的流动状态、初凝状态和终凝状态,进而将对应参数分区段赋予计算模型中新建隧道外注浆层,且伴随开挖过程对注浆参数进行实时调整。由此,真实地反映了盾构全过程,实现了对施工的精细化模拟。借助厦门地铁1.0D(D为隧道外径)埋深盾构隧道工程,通过现场监测验证了数值模型的可靠性,计算对比了浅埋开挖过程中以上4类施工因素对软土地层的扰动影响,总结了各因素在扰动变形中的作用效果。结果表明:刀盘顶推作用使前方土体径向扩张;盾尾注浆阶段,在开挖空间两侧各1.0D范围内形成沉降槽,隧道侧面土体水平位移在注浆层凝固期间,出现近场回弹和远场扩张现象。刀盘摩擦力和盾壳摩擦力的增大会进一步加剧地层扰动变形,而开挖面支护力及盾尾注浆压力增大时,地表沉降有所减缓,侧面水平位移显著增加。研究成果对盾构浅埋开挖扰动预测及参数选取具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 盾构隧道 浅埋 软土地层 精细化模拟 现场监测

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隧道掘进排孔爆破的精细化数值模拟 被引量：16

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作者 关振长 朱凌枫 俞伯林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期154-162,共9页

针对隧道爆破掘进中常见的围岩条件和炮眼类型,在LS-DYNA数值平台上建立5种炮眼的精细化模型,采用流固耦合算法,较真实地模拟了排孔爆破的瞬时过程。在炮眼周边瞬时形成压力粉碎区,同时气楔作用使初始裂缝不断扩展,形成围岩破裂区;爆轰... 针对隧道爆破掘进中常见的围岩条件和炮眼类型,在LS-DYNA数值平台上建立5种炮眼的精细化模型,采用流固耦合算法,较真实地模拟了排孔爆破的瞬时过程。在炮眼周边瞬时形成压力粉碎区,同时气楔作用使初始裂缝不断扩展,形成围岩破裂区;爆轰压力波在临空面处发生反射,其反射拉伸波使临空面附近围岩出现大范围平行裂隙;爆破形成的粉碎区半径和破裂区半径约炮眼半径的3倍~4倍和22倍~24倍。关注炮眼粉碎区边界上的压力时程曲线,呈现明显的多峰形态(包括第一峰值、第二峰值和负峰值);并且主峰值与轴向不耦合系数间呈现幂指数衰减关系。进一步地,将爆破轮廓线上的压力峰值平均化,得到各爆破轮廓线上的简化三角形荷载,可应用于远场振动效应评估等后续工作。 展开更多

关键词 排孔爆破 流固耦合 精细化数值模拟 裂缝发展 压力时程曲线

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基于Fluent仿真软件的滩地植被作用下复式河道水动力特性的精细化数值模拟 被引量：4

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作者 杨颖宜 李东子 +1 位作者 马永顺 张明亮 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期317-324,共8页

为研究浅滩植被对复式河道水动力特性的影响,了解植被作用下滩槽间水流动量交换的影响机制,利用Fluent流体力学仿真软件,选取标准的k-ε湍流模型封闭雷诺方程,对浅滩植被作用下的复式明渠内的流体运动特征进行精细化模拟,分析了不同淹... 为研究浅滩植被对复式河道水动力特性的影响,了解植被作用下滩槽间水流动量交换的影响机制,利用Fluent流体力学仿真软件,选取标准的k-ε湍流模型封闭雷诺方程,对浅滩植被作用下的复式明渠内的流体运动特征进行精细化模拟,分析了不同淹没高度、不同流量条件下滩地植被对复式断面明渠的水流速度、湍流动能及断面二次流变化的影响。结果表明:受植被的影响,植物区计算主流速度的垂向分布不再呈对数分布,而呈现准S型的分布;相对无植被的工况,植物区内主流流速减小,随着滩地植被高度的增加,植物带的内部与上部区域主流速度减小,而主槽内主流流速相应增大,说明植物的存在对滩地区域的水流产生明显的阻碍作用,使断面主流向河道主槽内转移,植物的存在也对横向速度产生较强的扰动,能够促使断面二次流的形成;植物顶端附近的湍流动能变化较大,随着浅滩植被高度的增加,植被和水流交界处的湍流动能最大值也发生相应的变化,说明在植被顶端存在较大的动能交换;随着入流流量的增加,断面主流速度呈增大趋势,各测点湍流动能沿水深方向的幅值也相应增大。研究表明,Fluent流体力学仿真软件能够较好地精细化模拟滩地植被对复式河道水动力特性的影响,其计算结果可为河流防洪工程、河道浅滩整治及生态护岸等工程的实施提供科学依据。 展开更多

关键词 滩地植被 Fluent流体力学仿真软件 精细化模拟 湍流动能 能量交换

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基于网格的精细化降雨径流水文模型及其在洪水预报中的应用 被引量：31

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作者 李致家 姚成 +6 位作者 张珂 朱跃龙 刘志雨 李巧玲 童冰星 黄小祥 黄鹏年 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期471-480,共10页

以正交网格降雨径流模型研究为基础,提出了用于洪水预报的精细化基于网格蓄满与超渗空间组合的降雨径流模型(Grid-XAJ-SATIN)。从模型的原理与结构、地理信息空间处理、参数空间分布估算、模型的驱动场分析、模型流域状态同化几个方面... 以正交网格降雨径流模型研究为基础,提出了用于洪水预报的精细化基于网格蓄满与超渗空间组合的降雨径流模型(Grid-XAJ-SATIN)。从模型的原理与结构、地理信息空间处理、参数空间分布估算、模型的驱动场分析、模型流域状态同化几个方面对该模型进行讨论,分析模型在湿润、半湿润流域的实际应用情况。结果表明,无论是湿润流域还是半湿润流域,所提出的精细化模型均能取得良好的模拟预报精度,且模型在输出流域出口断面流量过程的同时,可实现对流域内任意网格单元流量过程的精细预报。 展开更多

关键词 降雨径流水文模型 精细化模拟 蓄满超渗空间组合 参数空间分布 模型驱动场分析 流域状态同化 洪水预报

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虚拟电厂短时长精细化生产模拟方法与系统 被引量：4

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作者 薛景润 施啸寒 +1 位作者 曹永吉 张恒旭 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期3366-3380,共15页

分布式电源、电动汽车、温控负荷等需求侧可控异构分散资源渗透率逐步增加,迫切需要对其有效整合后参与电网调控。虚拟电厂(virtualpowerplant,VPP)是聚合和管控海量分布式能源(distributed energy resources,DERs)的有效形式,而运行仿... 分布式电源、电动汽车、温控负荷等需求侧可控异构分散资源渗透率逐步增加,迫切需要对其有效整合后参与电网调控。虚拟电厂(virtualpowerplant,VPP)是聚合和管控海量分布式能源(distributed energy resources,DERs)的有效形式,而运行仿真工具是发挥其作用的重要支撑。鉴于此,该文给出覆盖DER设备建模、异构DERs聚合和集群协同控制等全环节的VPP短时长精细化生产模拟方法,并设计面向VPP参与电网互动的开放式仿真系统。在分析VPP短时长精细化生产模拟需求的基础上,归纳精细化仿真关键技术;基于DERs物理特性分析及管控架构构建,提出包含设备层和管控层的VPP精细化建模方法;以通用开放为原则,设计仿真系统实现方案,通过模块化建模和通用化架构及互动接口设计,实现对多种电网仿真引擎和多类DERs模型兼容。以包含异构DERs的单个VPP为例,介绍典型日VPP生产模拟结果,并以包含多VPP的区域电网为例,给出DERs集群功率调节响应过程及其参与频率紧急控制和功角稳定紧急控制的效果,仿真结果验证了所述方法和系统的有效性。 展开更多

关键词 虚拟电厂 精细化生产模拟 分布式能源 紧急控制 动态支撑

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钻爆法施工中单孔爆破的精细化数值模拟 被引量：2

13

作者 林发展 陈培煌 +1 位作者 刘四德 关振长 《工程爆破》 2017年第6期11-16,共6页

针对钻爆法施工中常见的炮孔装药结构和围岩条件,建立相应的数值模型,对单孔爆破进行流固耦合的精细化数值模拟。以轴向不耦合系数K_L=1.64的炮孔为例,设其粉碎区和破裂区的形成时间约为100μs和500μs,半径分别为炮孔半径的3.9倍和35... 针对钻爆法施工中常见的炮孔装药结构和围岩条件,建立相应的数值模型,对单孔爆破进行流固耦合的精细化数值模拟。以轴向不耦合系数K_L=1.64的炮孔为例,设其粉碎区和破裂区的形成时间约为100μs和500μs,半径分别为炮孔半径的3.9倍和35倍。当炮孔有效半径(近似粉碎区与破裂区交界处)上径向压力时程的峰值达到296 MPa时,沿着径向呈指数型衰减,其衰减系数α约为-0.87。进一步地,对其余4种不同轴向不耦合系数的炮孔,也展开类似的精细化数值模拟。认为有效半径R_(eq)上的径向压力峰值p_(eq)随不耦合系数K_L的增大呈指数型衰减,并提出了相应的半理论半经验公式。研究结果为进一步确定等效爆破荷载提供了重要依据。 展开更多

关键词 钻爆法施工 单孔爆破 精细化数值模拟 径向压力时程 轴向不耦合系数

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基于精细化数值模拟的EPS轻质土宏细观变形机理研究 被引量：2

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作者 申志福 沈光明 +1 位作者 王志华 高洪梅 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期931-939,共9页

EPS轻质土是双固相组分(水泥土与EPS颗粒)、具有特殊细观结构的混合土。当前对其宏观力学特性研究较多,而对细观力学响应规律研究甚少。为此,分别在Mohr-Coulomb模型和Drucker-Prager模型框架内,基于水泥土和EPS材料试验结果规律总结,... EPS轻质土是双固相组分(水泥土与EPS颗粒)、具有特殊细观结构的混合土。当前对其宏观力学特性研究较多,而对细观力学响应规律研究甚少。为此,分别在Mohr-Coulomb模型和Drucker-Prager模型框架内,基于水泥土和EPS材料试验结果规律总结,发展了二者的简单实用本构模型;基于水泥土和EPS材料界面剪切试验,总结了界面剪切硬化/软化规律;对EPS轻质土三轴剪切试验进行精细化数值模拟,再现了EPS轻质土宏观应力-应变响应规律和试样变形模式。基于精细化模拟分析发现,EPS轻质土的整体剪切、局部鼓胀、整体均匀3种宏观变形模式是细观力学响应的结果,EPS颗粒与水泥土两种材料力学特性的差异引起试样内部应力、应变的非均匀分布,EPS颗粒的非均匀排列强化应力、应变非均匀分布程度,两种因素共同决定试样宏观变形的非均匀性。 展开更多

关键词 EPS轻质土 宏细观机理 三轴剪切试验 变形模式 精细化数值模拟

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JL混凝土面板堆石坝面板破损机理反演分析研究

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作者 黄文斌 吴俊杰 +2 位作者 米占宽 魏匡民 王芳 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第10期2106-2116,共11页

JL面板堆石坝最大坝高140.3m,采用花岗岩和石英斑岩填筑,运行初期大坝出现了止水破坏和面板裂缝等问题,从而出现严重渗漏现象,严重影响大坝正常运行。基于大坝沉降观测数据和面板现场检测资料采用三维精细化数值模拟方法反演研究了JL大... JL面板堆石坝最大坝高140.3m,采用花岗岩和石英斑岩填筑,运行初期大坝出现了止水破坏和面板裂缝等问题,从而出现严重渗漏现象,严重影响大坝正常运行。基于大坝沉降观测数据和面板现场检测资料采用三维精细化数值模拟方法反演研究了JL大坝运行初期面板破损机理,再现了堆石坝体变形过程和混凝土面板应力演化性状。研究认为,大坝初次蓄水时发生的水位骤降导致了面板止水破坏,渗水冲蚀垫层区引起面板脱空,造成蓄水后面板在水压力作用下逐步破损和出现贯穿性裂缝。通过降低水位,对水上破损面板采用覆盖修复、水下破损面板采用浇筑环氧混凝土和脱空区灌浆修复等措施,大坝渗漏量得到有效控制。JL大坝面板破损案例给面板堆石坝设计施工以深刻的启示:面板堆石坝设计施工应保证各坝体分区以及面板与垫层之间的变形协调;运行期应避免水位骤降以防止内水外渗导致止水结构破坏和垫层料细颗粒流失;垫层区、过渡区和堆石区之间应严格满足反滤准则,避免面板开裂后垫层料细颗粒流失而导致的面板受力状态恶化。 展开更多

关键词 JL面板堆石坝 面板裂缝 精细化模拟方法 面板破损机理

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滁河流域防洪排涝一体化模型

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作者 曾贤敏 范辉 +5 位作者 张非凡 陈钢 王船海 赵鹏轩 杨富宝 胡庆芳 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期28-37,88,共11页

基于分布式架构水循环模型,将流域划分为山丘区坡面、平原区坡面、山丘区河道、平原区河道、圩区、闸坝工程等水文特征单元,在山丘区构建新安江水文模型,平原区构建平原区水文模型、一维水动力学模型,圩区和闸坝工程分别构建圩区排涝模... 基于分布式架构水循环模型,将流域划分为山丘区坡面、平原区坡面、山丘区河道、平原区河道、圩区、闸坝工程等水文特征单元,在山丘区构建新安江水文模型,平原区构建平原区水文模型、一维水动力学模型,圩区和闸坝工程分别构建圩区排涝模型和工程调度模型,将所有模型耦合为能完整概化滁河流域各自然实体要素的防洪排涝一体化模型,并通过洪水年(2016年、2020年)山丘区与平原区典型站点洪水过程对模型的精度和可靠性进行了验证。结果表明:该模型能较好地再现2016年、2020年流域洪水过程,率定与验证结果均达到甲级精度。 展开更多

关键词 滁河流域 分布式架构模型 防洪排涝 精细化模拟 水文水动力耦合

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低透气性煤层水力冲孔和抽采钻孔瓦斯治理模拟研究 被引量：18

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作者 李喜员 荣海 范超军 《矿业安全与环保》 北大核心 2021年第1期11-16,共6页

为消除平煤十矿己15-16-24100工作面在准备和回采过程中的突出危险,精细化模拟研究了水力冲孔结合抽采钻孔的瓦斯治理过程。分析了瓦斯解吸、渗流及煤岩变形的相互作用,构建了煤层瓦斯运移应力-渗流耦合数学方程,采用有限元软件对其求解... 为消除平煤十矿己15-16-24100工作面在准备和回采过程中的突出危险,精细化模拟研究了水力冲孔结合抽采钻孔的瓦斯治理过程。分析了瓦斯解吸、渗流及煤岩变形的相互作用,构建了煤层瓦斯运移应力-渗流耦合数学方程,采用有限元软件对其求解,通过数值模拟己15-16-24100工作面顺层钻孔、底板巷穿层钻孔、水力冲孔掩护风巷、机巷和开切眼掘进及本煤层回采全过程,研究瓦斯抽采对降低工作面突出危险性的影响,并结合现场监测结果对抽采效果进行验证。研究结果表明:对己15-16煤层进行“穿层钻孔+顺层钻孔+穿层水力冲孔”综合抽采瓦斯可有效降低己15-16-24100工作面在准备和回采过程中的突出危险。在该设计方案下,己15-16煤层中残存瓦斯压力值降为0.25~0.45 MPa,相应的煤层残存瓦斯含量降为2.8~4.5 m^3/t,均满足平煤十矿煤与瓦斯突出防治规定要求。 展开更多

关键词 低透气性煤层 瓦斯治理 应力—渗流耦合 立体抽采 水力冲孔 精细化模拟

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基于时序NPP-VIIRS夜间灯光和土地利用数据的福州市GDP时空分布研究

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作者 张兵华 陈昊 +1 位作者 赵立珍 杨元传 《地域研究与开发》 CSSCI 北大核心 2024年第2期48-55,共8页

基于时序NPP-VIIRS夜间灯光、社会经济统计等数据,构建GDP空间化模型,并结合空间分辨率为30 m×30 m的土地利用数据对模型进行修正,研究2013—2020年福州市经济空间差异性及演变趋势。结果表明:(1)利用土地利用数据对GDP空间化模型... 基于时序NPP-VIIRS夜间灯光、社会经济统计等数据,构建GDP空间化模型,并结合空间分辨率为30 m×30 m的土地利用数据对模型进行修正,研究2013—2020年福州市经济空间差异性及演变趋势。结果表明:(1)利用土地利用数据对GDP空间化模型进行修正以提高单元网格精度和效度的方法是可行的,对较小尺度的经济空间分析具有意义。(2)将土地利用数据对应的各产业产值用于对GDP空间化模型修正,能够进一步提升单元网格的模拟精度。(3)从共时性比对来看,福州市的经济空间呈现东部GDP较高,西部和北部GDP以低值为主、高值零星分布的格局。从历时性来看,自2015年起,福州市GDP高值区域的扩张与GDP总值的增长速度明显提高,2018年后整体出现略微下降趋势。 展开更多

关键词 NPP-VIIRS夜间灯光数据 GDP时空分布 土地利用数据 精细化模拟 福州市

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三维电晕放电模型的开发与应用

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作者 郭秀峰 章玲 +2 位作者 高玥 汪兆霞 赵念 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第10期3997-4004,共8页

电晕放电是研究地闪过程和雷电预警的关键,而以往的模型多为二维模型或一维模型,且多以单个建筑物电晕放电为研究对象,因此建筑物(群)电晕放电的研究受到越来越多的关注,三维电晕放电模型的开发具有重要的意义。开发了考虑风场与忽略风... 电晕放电是研究地闪过程和雷电预警的关键,而以往的模型多为二维模型或一维模型,且多以单个建筑物电晕放电为研究对象,因此建筑物(群)电晕放电的研究受到越来越多的关注,三维电晕放电模型的开发具有重要的意义。开发了考虑风场与忽略风场两种不同情况下的三维电晕放电模型,并通过应用于单针系统、双针系统以及九针系统,研究风场对单针系统电晕放电的影响以及多个尖端之间电晕放电的相互影响,以证明本文模型的可靠性与准确性。不同于均匀网格的划分,所开发的三维模型所采用变网格划分的方法不仅可以实现对大模拟域中细小尖端的精细化模拟,还能扩大模拟域范围;与一维和二维模型相比,本文模型能更全面地获取三维空间中电晕电荷的时空演变特征,且适用于研究多个尖端之间电晕放电的特征,如九针系统,这也是以往模型所无法实现的。 展开更多

关键词 电晕放电 三维电晕放电模型 变网格划分 精细化模拟

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圆形地连墙接缝刚度弱化对地面沉降的影响 被引量：2

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作者 王汉辉 闵征辉 许建聪 《人民长江》 北大核心 2024年第11期190-197,共8页

目前,在土岩组合地层中深大圆形竖井的设计和施工方面经验尚缺。为了确保罗田水库—铁岗水库输水隧洞深78 m、直径34.9 m的圆形竖井施工安全和顺利进行,采用大型有限元软件ABAQUS建立了精细化的三维弹塑性有限元数值模型,分析了地连墙... 目前,在土岩组合地层中深大圆形竖井的设计和施工方面经验尚缺。为了确保罗田水库—铁岗水库输水隧洞深78 m、直径34.9 m的圆形竖井施工安全和顺利进行,采用大型有限元软件ABAQUS建立了精细化的三维弹塑性有限元数值模型,分析了地连墙施工过程中周边地层的变形特性。通过将是否考虑地连墙接缝刚度弱化的数值计算结果与实测值进行比较,探究了地连墙接缝刚度弱化对墙顶、地表和箱涵的沉降影响。研究结果表明:对于距离竖井较近的地面、箱涵及地连墙墙顶的沉降,考虑地连墙接缝刚度弱化的数值计算结果与实测值的最大平均相对误差分别为10.11%,1.728%和16.49%,较为相符;而接缝刚度无弱化的数值计算结果与实测值的最大平均相对误差为83.02%,3.395%和139.6%,相差较大。研究结果可为超深大直径竖井及地连墙设计提供参考。 展开更多

关键词 圆形地连墙 接缝刚度弱化 沉降效应 精细化数值模拟 罗田水库—铁岗水库输水隧洞

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