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高放废物处置库二维轴对称温度场模型构建及应用研究 被引量:1
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作者 周祥运 孙德安 +1 位作者 许迅 彭帆 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2284-2294,共11页
高放废物处置库温度场长期演化特征是处置库缓冲层安全性能评估和设计、处置容器空间优化布局的重要依据之一。建立了处置单元二维轴对称双层热分析模型,以揭示处置库多重屏障系统近场温度演化规律。对传热控制方程应用拉普拉斯和有限... 高放废物处置库温度场长期演化特征是处置库缓冲层安全性能评估和设计、处置容器空间优化布局的重要依据之一。建立了处置单元二维轴对称双层热分析模型,以揭示处置库多重屏障系统近场温度演化规律。对传热控制方程应用拉普拉斯和有限傅里叶正弦变换,得到缓冲层和围岩层温度的拉普拉斯域解,借助Crump方法对拉普拉斯域解进行数值反演获得对应的时域解;通过与线热源解和数值解的对比验证了模型的正确性,分析了处置单元近场多屏障系统温度场的时空分布特征,探讨了不同参数对缓冲层峰值温度的影响;借助模型半解析解确定最小处置容器间距以及对原位试验结果进行预测。结果表明:①与线热源解相比,模型半解析解可以更准确地模拟缓冲层温度变化;②当处置隧道间距超过40m时,其对缓冲层峰值温度影响较小;③在处置隧道间距取40m时,最小处置容器间距为7.7m;④模型半解析解可以较好地预测原位试验结果。 展开更多
关键词 高放废物处置库 多屏障系统 热分析模型 峰值温度 处置容器间距
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考虑剪切-渗流耦合作用的深埋输水隧洞数值模拟
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作者 焦裕 王继敏 +5 位作者 聂强 来记桃 王媛 冯迪 陶蒙蒙 任杰 《人民黄河》 北大核心 2025年第5期148-154,共7页
基于块体离散元方法,建立含横向和纵向裂隙的深埋隧洞三维模型,揭示了某隧洞围岩裂隙参数、水压边界及排水条件等对隧洞围岩-衬砌结构的影响。结果表明:忽视高水压下的围岩裂隙剪切-渗流耦合作用,会高估围岩-衬砌结构的安全性;隧洞衬砌... 基于块体离散元方法,建立含横向和纵向裂隙的深埋隧洞三维模型,揭示了某隧洞围岩裂隙参数、水压边界及排水条件等对隧洞围岩-衬砌结构的影响。结果表明:忽视高水压下的围岩裂隙剪切-渗流耦合作用,会高估围岩-衬砌结构的安全性;隧洞衬砌横向和纵向结构面相交处的衬砌存在受力分布不均匀的现象,其原因一方面是优势渗流通道引起的衬砌外水压力分布不均匀,另一方面是高水压降低了裂隙有效法向应力,导致裂隙抗剪强度降低,进而诱发围岩裂隙发生剪切破坏。从增大结构面抗剪强度和降低外水压力两方面提出了保障围岩-衬砌结构安全的措施,为隧洞长期安全稳定运行提供理论指导。 展开更多
关键词 深埋隧洞 裂隙围岩 剪切-渗流 块体离散元 围岩稳定性
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考虑界面热阻效应的地埋管分层传热解析模型及解答
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作者 周祥运 胡世翔 +2 位作者 张夏阳 高游 孙德安 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期712-720,共9页
把地埋管换热器简化为有限实心圆柱面热源,建立考虑界面热阻效应的分层岩土传热解析模型。对传热控制方程进行有限汉克尔和拉普拉斯变换,求解得到各分层岩土温度的拉普拉斯域解;通过与数值解和现有解析解的对比,验证该文模型解的正确性... 把地埋管换热器简化为有限实心圆柱面热源,建立考虑界面热阻效应的分层岩土传热解析模型。对传热控制方程进行有限汉克尔和拉普拉斯变换,求解得到各分层岩土温度的拉普拉斯域解;通过与数值解和现有解析解的对比,验证该文模型解的正确性;重点评估界面热阻对地埋管近场分层岩土温度分布的影响。结果表明:(1)由于界面接触热阻的存在,土层上界面温度因热量积聚而上升,土层下界面温度因热量减少而下降,土层界面处温度分布呈跳跃现象;(2)界面接触热阻对温度响应的影响随传热时间的延长而增大,随径向距离的增加而减弱;(3)相邻土层导热系数的差值越大,界面接触热阻对分层岩土温度分布的影响越大。 展开更多
关键词 地热能 岩土分层传热 地埋管换热器 界面接触热阻 半解析解
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基于图像八叉树的三维比例边界有限元多面体网格生成算法 被引量:2
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作者 章鹏 杜成斌 赵文虎 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期46-54,共9页
基于图像八叉树方法,提出了平衡八叉树和多面体网格修剪相结合的三维比例边界有限元多面体网格算法,该算法根据结构尺寸建立恰好完全包含整个结构的立方体网格,再建立结构图像像素信息,根据像素信息,按照2∶1的平衡分割原则递归地进行等... 基于图像八叉树方法,提出了平衡八叉树和多面体网格修剪相结合的三维比例边界有限元多面体网格算法,该算法根据结构尺寸建立恰好完全包含整个结构的立方体网格,再建立结构图像像素信息,根据像素信息,按照2∶1的平衡分割原则递归地进行等分,完成平衡八叉树网格生成。结构内单元网格完全保留,结构外单元网格删除,对于结构边界单元网格,提出采用面-立方体相交判断方法进行边界单元与结构边界相交面的筛选,搜寻结构单元与结构边界表面相交点,通过有序连接相交点形成边界单元切割面,再结合边界单元其他几个面,构成裁剪后的多面体单元。数值算例结果表明,基于本文算法生成的比例边界有限元网格计算结果具有较好的精度和边界适应性。 展开更多
关键词 平衡八叉树 多面体网格修剪 三维比例边界有限元 网格生成算法 图像像素
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钢筋混凝土T梁HB-FRP抗剪加固试验和数值模拟 被引量:6
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作者 马莹 高磊 张峰 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1073-1081,共9页
基于室内模型试验,开展了混合黏结纤维增强复合材料(HB‑FRP)抗剪加固钢筋混凝土T梁的受力性能研究.对未加固、外贴纤维增强复合材料(EB‑FRP)加固及HB‑FRP加固T梁进行了破坏性对比试验,并采用Abaqus软件建立了精细化有限元模型,对比分析... 基于室内模型试验,开展了混合黏结纤维增强复合材料(HB‑FRP)抗剪加固钢筋混凝土T梁的受力性能研究.对未加固、外贴纤维增强复合材料(EB‑FRP)加固及HB‑FRP加固T梁进行了破坏性对比试验,并采用Abaqus软件建立了精细化有限元模型,对比分析了试验和数值计算结果,验证了有限元模型的准确性;在此基础上进行参数分析,研究了混凝土强度、箍筋间距、FRP条带数量及FRP厚度对加固梁抗剪承载能力的影响.结果显示:HB‑FRP抗剪加固梁的剪切裂缝间距要小于EB‑FRP加固梁的裂缝间距;EB‑FRP加固梁发生黏贴区域大面积剥离,而HB‑FRP加固梁仅在相邻钢扣件间有裂缝的区域出现了剥离,钢扣件有效抑制了裂缝剥离扩展;HB‑FRP抗剪加固梁的FRP应变水平为EB‑FRP抗剪加固梁的2倍,表现出了较好的延性.综合考虑未加固梁、EB‑FRP加固梁及HB‑FRP加固梁的参数分析结果,对钢筋混凝土T梁抗剪承载能力的影响因素按照重要性降序为:混凝土强度、箍筋间距、FRP间距、FRP厚度. 展开更多
关键词 加固 钢筋混凝土T梁 抗剪 有限元 塑性损伤模型
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基于拉压杆模型的ECC深梁受剪承载力分析 被引量:5
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作者 罗敏 胡世翔 潘金龙 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期551-558,共8页
为研究分布筋对ECC深梁破坏模式和受剪承载力的影响,对分布筋配筋率分别为0、0.31%、0.63%的ECC简支深梁进行剪切试验,分析其破坏模式及纵筋和分布筋应变的发展规律.在拉压杆(STM)模型的基础上,根据Mohr-Columb破坏准则推导建立了STM1模... 为研究分布筋对ECC深梁破坏模式和受剪承载力的影响,对分布筋配筋率分别为0、0.31%、0.63%的ECC简支深梁进行剪切试验,分析其破坏模式及纵筋和分布筋应变的发展规律.在拉压杆(STM)模型的基础上,根据Mohr-Columb破坏准则推导建立了STM1模型,基于压杆的试验结果建立了STM2模型,并与美国规范ACI318-19中的计算方法进行比较分析.研究结果表明:分布筋配筋率为0和0.31%的ECC深梁均发生压杆破坏,分布筋配筋率为0.63%的ECC深梁发生节点破坏;分布筋配筋率不大于0.31%时,ECC深梁的受剪承载力未随分布筋配筋量的增加而显著增加;与STM2模型及美国规范ACI318-19中的计算方法相比,STM1模型具有明确的力学意义,能考虑ECC材料抗拉性能和分布筋的影响,其计算结果与试验结果吻合良好,可为不同分布筋配筋率下ECC深梁的受剪承载力计算提供依据. 展开更多
关键词 ECC 深梁 受剪承载力 拉压杆模型 分布筋
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复杂工况土质边坡的失稳破坏特征 被引量:8
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作者 齐永正 张航 +1 位作者 马文刚 朱雅婷 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第14期6190-6196,共7页
库岸边坡的失稳和破坏往往会造成严重的人员伤亡与巨大的经济损失。造成边坡失稳和破坏的因素多种多样。开展了不同含砂率的均质饱和土质边坡在水位升降、水下冲刷、震动及不同水流流速下边坡的失稳与破坏室内模型试验。试验结果表明:... 库岸边坡的失稳和破坏往往会造成严重的人员伤亡与巨大的经济损失。造成边坡失稳和破坏的因素多种多样。开展了不同含砂率的均质饱和土质边坡在水位升降、水下冲刷、震动及不同水流流速下边坡的失稳与破坏室内模型试验。试验结果表明:在水位升降与水下冲刷条件下,均质下蜀土饱和土质边坡稳定性最好,土质边坡含砂率越高,边坡抵抗水位升降与水下冲刷的能力越弱,边坡越易失稳滑塌破坏;在震动作用下,饱和边坡土体内孔压快速上升,有效应力快速减小,边坡更易失稳崩塌破坏。水流潜蚀导致边坡土体细小颗粒更易流失,水流潜蚀作用使边坡坡脚部位形成凹陷空洞,使坡体上部失去支撑而导致边坡崩塌失稳破坏,且水流速度越快,边坡越易破坏。 展开更多
关键词 土质边坡 复杂工况 模型试验 机理分析
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