基于黏弹性人工边界的成层地基中海上风机地震响应分析

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作者 陈志波 刘海波 +3 位作者 曹光伟 何奔 曾旭明 潘生贵 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期291-300,308,共11页

我国近海地震频发,地震作用对海上风电基础与风机结构的稳定性影响大。为了准确有效地计算海上风电结构地震动力响应,该文根据波动理论和斯奈尔定律,推导了基于黏弹性人工边界的三维成层土地震等效节点力计算公式,并验证了其准确性。在... 我国近海地震频发,地震作用对海上风电基础与风机结构的稳定性影响大。为了准确有效地计算海上风电结构地震动力响应,该文根据波动理论和斯奈尔定律,推导了基于黏弹性人工边界的三维成层土地震等效节点力计算公式,并验证了其准确性。在此基础上,以福建莆田某风电场地基为例,建立5 MW风机-单桩-成层海床三维一体化数值分析模型,进行了地震作用下的海上风电动力响应分析。研究表明:当地震发生时,地基中不同位置的土体响应不同,对于浅层桩周土体,距离桩基越近,土体加速度响应越小,桩基会对浅层桩周土体的加速度有一定抑制作用;桩基对不同深度的土层剪应变影响也相差较大。对于风机结构而言,最大位移发生在塔架顶部,最大加速度和最大应力发生在塔架中部。 展开更多

关键词 黏弹性人工边界 等效节点力 成层地基 单桩式海上风电 地震响应

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华山沟芯膜堆石坝坝顶塌陷病机研究

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作者 于雨弘 王东 +1 位作者 刘后露 王亚忠 《水利规划与设计》 2024年第9期148-152,共5页

华山沟土工膜砾石土复合心墙堆石坝发生冒顶塌陷病害,文章以监测资料分析、现场勘察、物探资料分析、建模分析为手段开展病害机理分析。物探试验证明坝体土工膜及心墙均发生局部变形破坏致防渗系统损坏;监测资料表明在2670m高程附近存... 华山沟土工膜砾石土复合心墙堆石坝发生冒顶塌陷病害,文章以监测资料分析、现场勘察、物探资料分析、建模分析为手段开展病害机理分析。物探试验证明坝体土工膜及心墙均发生局部变形破坏致防渗系统损坏;监测资料表明在2670m高程附近存在渗漏通道;数值模拟计算印证在2662~2670m高程土工膜存在破坏的可能性大。土工膜砾石土复合心墙的施工工艺和质量缺陷导致不可协调的超量变形,进而使防渗体系破损,加之反滤层未起作用,终致冒顶塌陷。研究结果为分析芯膜堆石坝渗漏变形破坏机理和病害诊疗提供参考依据。 展开更多

关键词 堆石坝 土工膜心墙 砾石土心墙 坝顶塌陷 病机

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基于粒子群算法与最小二乘支持向量机的ET_0模拟 被引量：2

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作者 鞠彬 王嘉毅 《水资源保护》 CAS CSCD 2016年第4期74-79,共6页

以月最高气温、月最低气温、月平均气温、平均风速、日照时数以及相对湿度6个气象因子的不同组合作为输入数据,以FAO Penman-Monteith公式计算结果作为标准值,构建基于粒子群优化算法与最小二乘支持向量机的ET_0预测模型(PSO-LSSVM)。... 以月最高气温、月最低气温、月平均气温、平均风速、日照时数以及相对湿度6个气象因子的不同组合作为输入数据,以FAO Penman-Monteith公式计算结果作为标准值,构建基于粒子群优化算法与最小二乘支持向量机的ET_0预测模型(PSO-LSSVM)。选取新疆额尔齐斯河流域哈巴河气象站1986—2013年的气象数据进行模型训练与预测,并与其他常用ET_0计算公式进行对比研究。结果表明,PSO-LSSVM模型能够很好地反映ET_0同各气象因子之间的非线性关系,其中气温条件是影响ET_0模拟精度最重要的因素,同时随着气象因子输入的减少PSO-LSSVM模型模拟精度有所下降;当分别基于辐射条件、温度条件计算时,PSO-LSSVM模型模拟结果较Priestley-Taylor公式、Hargreaves-Samani公式计算结果要优。基于多因子量化指标的ET_0预测模型实现了精度和实用性的统一,可为缺资料地区ET_0研究预报提供科学参考。 展开更多

关键词 参考作物蒸发蒸腾量 气象因子 粒子群算法 最小二乘支持向量机 额尔齐斯河流域

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超渗-蓄满混合产流公式在梅江流域的适用性研究

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作者 江平 陈璐 +3 位作者 易彬 张寒松 刘一卓 郭鹤翔 《水电能源科学》 北大核心 2022年第10期14-18,共5页

受流域土壤含水率、降雨强度时空分布不均影响,流域多种产流模式并存,降雨特征、前期土壤含水率和下垫面条件组合呈复杂、多样、随机特征,导致单一蓄满、超渗产流难以精确刻画流域产流过程的时空变异规律。目前常用的垂向混合产流、横... 受流域土壤含水率、降雨强度时空分布不均影响,流域多种产流模式并存,降雨特征、前期土壤含水率和下垫面条件组合呈复杂、多样、随机特征,导致单一蓄满、超渗产流难以精确刻画流域产流过程的时空变异规律。目前常用的垂向混合产流、横向兼容混合产流方法精度较高,但应用复杂、参数繁多,且存在忽略饱和地表径流等缺陷。为此,通过改进经典的格林-安普特超渗产流公式,提出了适用于超渗-蓄满混合产流区的简便计算方法,构建了涵盖Kling-Gupta系数、纳什效率系数、纳什效率系数对数形式及均方根误差与标准差比值的综合目标函数,采用SCE-UA算法进行了参数率定,并将所提方法与蓄满产流及霍尔坦公式、菲利普公式、格林-安普特公式等多种超渗产流方法进行比较。梅江流域应用结果表明,单一蓄满或超渗产流计算的洪峰及峰现时间误差较大,所提混合产流方法误差较小;蓄满产流的确定性系数最小,所提方法确定性系数最高。 展开更多

关键词 超渗-蓄满混合产流模型 下渗公式 经验公式 梅江流域

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某道路工程临海边坡滑坡实例及原因分析

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作者 应宏伟 黄兆江 +3 位作者 周建 朱成伟 唐远东 沈华伟 《地基处理》 2019年第1期48-52,共5页

介绍了某滨海景观道路工程的背景和桩基施工过程中发生的临海水下边坡滑坡现象,初步讨论了导致滑坡的可能原因。基于极限平衡理论,分别对平均潮位、退潮时水位骤降、坡上桩基施工钢套管锤击振动导致浅海饱和软黏土强度降低的三种工况,采... 介绍了某滨海景观道路工程的背景和桩基施工过程中发生的临海水下边坡滑坡现象,初步讨论了导致滑坡的可能原因。基于极限平衡理论,分别对平均潮位、退潮时水位骤降、坡上桩基施工钢套管锤击振动导致浅海饱和软黏土强度降低的三种工况,采用Geostudio软件进行了临海岸坡的稳定性分析。分析结果表明,考虑退潮引起的水位骤降因素后,该边坡稳定安全系数下降,接近临界稳定状态,潜在滑动面发生在上层强度较低的高灵敏性淤泥质软黏土层。在同时考虑退潮水位骤降和坡上桩基施工扰动的工况下,边坡稳定安全系数小于1,即岸坡处于不稳定状态,滑动面仍位于软黏土层但滑动深度有所减小。研究成果较好地解释了此次滑坡事故的触发机理,可为类似工程提供参考,避免类似滑坡事故再次发生。 展开更多

关键词 临海岸坡 水位骤降 施工扰动 极限平衡法 稳定性分析

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考虑残余应力影响的焊接工字型弧门支臂稳定数值分析的等效模型研究 被引量：1

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作者 张学东 韩一峰 +4 位作者 王正中 李会军 徐超 张欢龙 刘丰 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期172-179,共8页

弧形钢闸门的失事破坏主要是由于支臂发生屈曲失稳导致的,支臂的稳定性是保证整个闸门安全稳定运行的前提。针对当前支臂稳定计算精度和求解效率不足的问题,为探究可用于支臂实际稳定承载力计算的等效简化模型,确定出考虑残余应力对稳... 弧形钢闸门的失事破坏主要是由于支臂发生屈曲失稳导致的,支臂的稳定性是保证整个闸门安全稳定运行的前提。针对当前支臂稳定计算精度和求解效率不足的问题,为探究可用于支臂实际稳定承载力计算的等效简化模型,确定出考虑残余应力对稳定性影响的综合初始缺陷幅值,以两端铰接的焊接工字型弧门支臂为研究对象,采用非线性屈曲分析方法探究残余应力分布模式、残余压应力峰值以及几何初始缺陷幅值等因素对其稳定承载力的交互影响,并与现行《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)计算结果进行对比验证。结果表明:对于大柔度支臂,综合初始缺陷幅值取为L/600;而对于中小柔度支臂,综合初始缺陷幅值取为L/400。按照综合初始缺陷幅值所建立的支臂等效模型能够充分考虑截面残余应力及几何初始缺陷对稳定承载力的综合影响,数值计算结果与《标准》计算结果吻合较好,可以替代原有支臂复杂的非线性稳定模型。研究成果可为工程技术应用提供参考。 展开更多

关键词 弧形钢闸门 工字型弧门支臂 稳定分析 残余应力 等效模型

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稳态剪切条件下中国南海软黏土的相态转变特性及流变模型 被引量：3

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作者 刘杰锋 李飒 +1 位作者 段贵娟 王奕霖 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期341-349,共9页

海底沉积物在流变剪切过程中相态转变特性的研究和流变模型的建立对海底构筑物的安全评估具有重要意义。以中国南海软黏土为原材料,制备了5组不同含水率的试样,采用MCR302流变仪开展了一系列不同环境温度条件下的流变试验。试验结果表明... 海底沉积物在流变剪切过程中相态转变特性的研究和流变模型的建立对海底构筑物的安全评估具有重要意义。以中国南海软黏土为原材料,制备了5组不同含水率的试样,采用MCR302流变仪开展了一系列不同环境温度条件下的流变试验。试验结果表明,随剪应变的增大,剪应力呈现先快后慢的增大规律,而表观黏度呈现先快后慢的减小规律。剪应力和表观黏度随含水率的增加而较小,随温度的降低而提高。在流变剪切过程中软黏土出现了相态转变,其相态转变可利用动态和静态屈服应力进行划分,并根据试验结果建立了动态和静态屈服应力的模型。此外根据试验结果,还建立了考虑含水率和温度影响的南海软黏土Dual-Bingham流变模型,并验证了模型的可行性。研究结果可以为南海海底构筑物稳定的数值模拟提供基础模型。 展开更多

关键词 南海软黏土 相态转变 含水率 温度 流变模型

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高应力下碎石桩复合地基强度参数DEM模拟研究 被引量：1

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作者 侯靖 蒋熠诚 +1 位作者 韩华超 周建 《水电能源科学》 北大核心 2023年第5期130-134,共5页

碎石桩复合地基中,常用Priebe参数叠加法计算复合地基等效抗剪强度。现有研究多基于常规路堤低应力下展开,少见在高应力作用下该方法适用性研究。对此,依托卢旺达某粘土心墙堆石坝坝基处理工程,利用离散元数值方法(DEM),模拟碎石桩复合... 碎石桩复合地基中,常用Priebe参数叠加法计算复合地基等效抗剪强度。现有研究多基于常规路堤低应力下展开,少见在高应力作用下该方法适用性研究。对此,依托卢旺达某粘土心墙堆石坝坝基处理工程,利用离散元数值方法(DEM),模拟碎石桩复合地基单桩室内试验,研究了不同面积置换率下碎石桩复合试样的应力应变特性、细观破坏机理及等效抗剪强度,并与广泛使用的参数叠加法进行了对比。研究结果表明,高应力时碎石桩复合地基应力应变特性区别于低应力状态,呈应变硬化趋势;复合试样强度在高应力状态下呈现明显非线性趋势;参数叠加法计算所得的抗剪强度参数对复合地基强度有所高估,建议在工程运用中进行折减。 展开更多

关键词 碎石桩 地基处理 高应力 参数叠加法 离散元

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砂土中裙式吸力基础注水拔出渗流规律数值模拟

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作者 李佳禧 张雨坤 李大勇 《人民长江》 北大核心 2022年第11期163-169,共7页

裙式吸力基础是一种新型海上风电基础形式。相比于传统吸力基础,裙式吸力基础具有更高的承载力和控制基础变形的能力。当海上风电上部结构达到服务年限或沉贯安装失败时,可通过向吸力基础桶内注水实现基础的拔出回收和重复利用。为此针... 裙式吸力基础是一种新型海上风电基础形式。相比于传统吸力基础,裙式吸力基础具有更高的承载力和控制基础变形的能力。当海上风电上部结构达到服务年限或沉贯安装失败时,可通过向吸力基础桶内注水实现基础的拔出回收和重复利用。为此针对裙式吸力基础拔出过程,通过开展数值分析研究其在饱和砂土注水拔出过程中的渗流场分布规律。结果表明:注水拔出过程中,基础发生由内而外的渗流,导致基础内部土体向下移动,有效应力和侧壁摩阻力增大,基础外壁有效应力与侧壁摩阻力降低。注水拔出过程中,裙式吸力基础渗流影响区域与传统吸力基础差别较小。裙式吸力基础与传统吸力基础在水头等势线分布规律、土体孔压及有效应力的变化趋势上基本一致,但量值较传统吸力基础显著提高。拔出过程中,裙式吸力基础的“裙”结构内部产生负压,与主桶内部的压力正相反。 展开更多

关键词 裙式吸力基础 注水拔出 渗流 数值模拟

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顶部封闭跌水窨井内流态的数值模拟研究 被引量：1

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作者 丁强 杨浩铭 《科技通报》 2019年第9期154-158,共5页

采用数值模拟方法,针对城市排水系统中顶部封闭条件下流量对跌水窨井内流态的影响进行了基于商业计算流体力学(CFD)软件ANSYS CFX的初步研究。数值模拟采用k-ε湍流模型,结合进水管管径D_i=100 mm、跌水高度H=1.5 m、跌水窨井管径D_s=15... 采用数值模拟方法,针对城市排水系统中顶部封闭条件下流量对跌水窨井内流态的影响进行了基于商业计算流体力学(CFD)软件ANSYS CFX的初步研究。数值模拟采用k-ε湍流模型,结合进水管管径D_i=100 mm、跌水高度H=1.5 m、跌水窨井管径D_s=150 mm的物理模型试验结果分析了流量分别为Q_w=4 L/s,9 L/s和15 L/s时的3个典型流态阶段的流态、流速以及压力分布,并利用流体体积函数(VOF)模型预测了受试验条件限制难以实现的超大流量Q_w=30 L/s和50 L/s对跌水窨井内流态的影响。结果表明,在顶部封闭条件下,随着流量的增加,跌水窨井内水流窒塞,水位上升,最终淹没进水管形成满管流,但在形成满管流后水位随流量增加上升不多。 展开更多

关键词 跌水窨井 顶部封闭 流量 流态 CFD数值模拟

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大地电磁法在引水隧洞勘察中的应用 被引量：1

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作者 黄礼杰 陈春阳 《居业》 2021年第12期5-7,共3页

近年来,随着城市建设逐步加大投入,人口增加,城镇供水水源地的供水量满足不了城市发展的需要,在建设新水源地的水文地质调查中,传统物探方法的局限性越来越明显,大地电磁法物探技术发挥了较好的作用,本文以深圳某水库引水工程为例,介绍... 近年来,随着城市建设逐步加大投入,人口增加,城镇供水水源地的供水量满足不了城市发展的需要,在建设新水源地的水文地质调查中,传统物探方法的局限性越来越明显,大地电磁法物探技术发挥了较好的作用,本文以深圳某水库引水工程为例,介绍了天然源(音频)大地电磁法在供水隧洞地质勘察中的应用,目的查明工程区域内基覆界线,裂隙发育带、破碎带、断层等构造带,富水洞段含水层、汇水构造的分布等断层构造,对隧洞安全施工与地质灾害防治提供了重要的参考依据。 展开更多

关键词 大地电磁法 断层构造 隧洞

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