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龙卷风风场特性的CFD数值模拟
被引量:
22
1
作者
徐枫
肖仪清
+1 位作者
李波
欧进萍
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2013年第3期350-356,370,共8页
基于计算流体动力学方法建立了龙卷风发生装置的数值计算模型,对具有单涡结构的龙卷风风场特性进行了研究。分析了切向风速沿径向和高度的分布规律,并将切向速度沿径向的分布与Rankin涡模型和参数化气旋模型理论公式进行对比,验证龙卷...
基于计算流体动力学方法建立了龙卷风发生装置的数值计算模型,对具有单涡结构的龙卷风风场特性进行了研究。分析了切向风速沿径向和高度的分布规律,并将切向速度沿径向的分布与Rankin涡模型和参数化气旋模型理论公式进行对比,验证龙卷风风场数值模拟结果的合理性。进一步研究了入口风速和入口角度改变对龙卷风风场特性的影响,并给出了各个数值计算模型近地面核心半径、最大切向风速和涡流比,进而可以获得不同尺度和不同强度的龙卷风风场。该方法为龙卷风风场模拟提供了新的研究途径,并可应用于建筑物的抗龙卷风设计研究。
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关键词
龙卷风
数值模拟
计算流体动力学
涡流比
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职称材料
花岗岩风化料弃土快速堆填过程中不排水抗剪强度评估
被引量:
7
2
作者
詹良通
孙倩倩
+2 位作者
郭晓刚
陈锐
陈云敏
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期50-58,共9页
沿海沿江城市地下开挖产生的工程渣土含泥量大、含水率高且较松散,主要运往渣土场进行堆填处置。由于产量巨大而处置场地有限,许多渣土场在运营过程中存在堆填速度快、缺乏排水设施、超高超库容堆填等问题,容易引发堆填体失稳事故。目...
沿海沿江城市地下开挖产生的工程渣土含泥量大、含水率高且较松散,主要运往渣土场进行堆填处置。由于产量巨大而处置场地有限,许多渣土场在运营过程中存在堆填速度快、缺乏排水设施、超高超库容堆填等问题,容易引发堆填体失稳事故。目前对于非饱和工程渣土堆体在快速堆填过程中的失稳机制认识尚不清晰,尤其是对这一过程中的高饱和度工程渣土强度增长规律缺乏足够的认识。以深圳红坳渣土场填料——花岗岩风化料(CDG)填土为研究对象,对不同初始饱和度土样进行三轴不排水不排气等向压缩和剪切试验,结果表明:非饱和CDG填土不排水抗剪强度随围压增大呈非线性增长,增长速率与试样初始饱和度密切相关;当土样压缩后的饱和度超过0.7,不排水强度随围压的增长速率显著降低。基于有效固结应力法的原理,结合Hilf孔压公式和修正剑桥模型,提出了一种工程渣土不排水抗剪强度估算方法,并通过与试验结果对比验证了该方法对初始饱和度高于0.6的CDG填土的适用性。利用该方法确定的不排水强度cu与正应力σn的关系可应用于高饱和度工程渣土快速堆填中的稳定性分析。
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关键词
工程渣土
渣土场
不排水抗剪强度
孔压分析
强度估算方法
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职称材料
节点自适应无网格法在非饱和土瞬态渗流分析中的应用
被引量:
2
3
作者
陈锐
王若宣
+1 位作者
刘坚
邓刚
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第S2期12-16,共5页
在雨水入渗土体的过程中,由于湿润锋附近水力特性突变,数值模拟往往存在不收敛或数值振荡现象。为了准确地模拟降雨入渗过程,将无网格法应用于非饱和土水分运移分析。基于无网格节点自适应的思想,提出了非饱和渗流分析节点自适应准则。...
在雨水入渗土体的过程中,由于湿润锋附近水力特性突变,数值模拟往往存在不收敛或数值振荡现象。为了准确地模拟降雨入渗过程,将无网格法应用于非饱和土水分运移分析。基于无网格节点自适应的思想,提出了非饱和渗流分析节点自适应准则。根据水力梯度判断湿润锋位置,再通过等参单元变换对节点进行加密,最后通过MATLAB编程求解雨水入渗过程中的水头分布。通过比较无网格法静态均匀布点、自适应布点和解析解计算结果,验证了节点自适应无网格法的适用性。结果显示,节点自适应无网格法不仅可以有效地避免因节点间距过大造成的数值振荡现象,而且计算结果更接近解析解。静态均匀布点最大水头的绝对误差约为0.5 m,而节点自适应的水头误差在0.2 m以内。因此,节点自适应无网格法是一种有效的解决渗流分析问题的数值方法。
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关键词
无网格法
渗流分析
非饱和土
自适应节点
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职称材料
干砌填充墙框架结构抗侧性能及简化计算
被引量:
2
4
作者
林坤
刘红军
Totoev Yuri
《土木建筑与环境工程》
CSCD
北大核心
2013年第2期21-27,共7页
利用拟静力试验结果和有限元结果对干砌填充墙框架结构的受力机理进行分析。在充分考虑并联模型和等效斜支撑模型后,把钢筋混凝土框架及干砌填充墙抗侧力贡献单独分析,研究填充墙内砌块密度、摩擦系数及砌块层数等对结构抗侧力的影响。...
利用拟静力试验结果和有限元结果对干砌填充墙框架结构的受力机理进行分析。在充分考虑并联模型和等效斜支撑模型后,把钢筋混凝土框架及干砌填充墙抗侧力贡献单独分析,研究填充墙内砌块密度、摩擦系数及砌块层数等对结构抗侧力的影响。研究表明:1)平面应力单元及界面单元能够模拟干砌填充墙的受力性能。根据该模型,试验对应工况下,无浆填充墙框架最终失效由框架破坏产生;2)无浆填充墙抗侧力贡献主要源于内部砌块之间的相互摩擦力,且该抗侧力分为恒定段、加强段以及极限承载力3段;3)提出了无浆填充墙抗侧力分段公式并得到了试验及有限元结果的验证。
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关键词
无浆填充墙框架结构
有限元分析
并联模型
等效斜撑模型
抗侧力
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职称材料
相邻基坑有限宽度土条主动土压力的计算
被引量:
25
5
作者
岳树桥
左人宇
陆钊
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期2063-2069,共7页
同步开挖的相邻基坑间有限宽度土条不同于以往的邻近既有建筑基坑的有限土条,其破坏方向未知,破坏形式多样,土条两侧的主动土压力计算不能沿用以往的研究成果来扩展应用。借鉴筒仓受力原理应用于相邻基坑间的土条分析计算,通过力学平衡...
同步开挖的相邻基坑间有限宽度土条不同于以往的邻近既有建筑基坑的有限土条,其破坏方向未知,破坏形式多样,土条两侧的主动土压力计算不能沿用以往的研究成果来扩展应用。借鉴筒仓受力原理应用于相邻基坑间的土条分析计算,通过力学平衡分析和微分方程求解,得出基坑开挖中两侧均为支护结构的有限宽度土条(砂土和黏性土)的主动土压力计算公式,该公式输入参数少、假设条件少,使用方便。对比朗肯主动土压力计算公式和有限元数值模拟计算结果,该计算公式与有限元模拟计算结果基本一致,在相同深度处计算的土压力远小于朗肯土压力。
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关键词
土条稳定
有限宽度
相邻基坑
同步开挖
主动土压力
有限元方法
筒仓
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职称材料
锚杆关键参数对锚杆重力式海上风机基础承载特性的影响
被引量:
3
6
作者
王尔贝
陈锐
霍宏斌
《中国工程科学》
北大核心
2014年第8期69-73,共5页
针对最近提出的锚杆重力式海上风机基础,采用有限元分析软件ABAQUS研究了锚杆的关键参数对此新型基础承载特性的影响。结果表明:增加锚杆数量可以提高基础的承载力并减小单根锚杆的轴力。但是当锚杆数量增加到一定程度时,会使其间距过小...
针对最近提出的锚杆重力式海上风机基础,采用有限元分析软件ABAQUS研究了锚杆的关键参数对此新型基础承载特性的影响。结果表明:增加锚杆数量可以提高基础的承载力并减小单根锚杆的轴力。但是当锚杆数量增加到一定程度时,会使其间距过小,引起地基中应力的叠加,降低锚杆群的承载效率,因此锚杆数量存在上限。基础承载力几乎随锚杆直径的增加呈线性提高,锚杆直径越大对基础稳定越有利,因此在可行的情况下,应尽可能地选用大直径锚杆。锚杆环直径的增大相当于增大了基础抗倾覆力矩的力臂,因此对弯矩承载力是有利的,但由于锚杆群对地基等效刚度的改变,竖向承载力会随着锚杆环直径的增大而先增后减。设计时要综合考虑各个承载力因素,选用合适的锚杆环直径。
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关键词
海上风机
重力式基础
锚杆
三维有限元分析
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职称材料
题名
龙卷风风场特性的CFD数值模拟
被引量:
22
1
作者
徐枫
肖仪清
李波
欧进萍
机构
哈尔滨工业大学深圳研究生院深圳市城市与土木工程防灾减灾重点实验室
哈尔滨工业大学
土木工程
学
院
大连理工
大学
土木工程
学
院
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2013年第3期350-356,370,共8页
基金
国家自然科学基金(51008103)
国家自然科学基金重大研究计划重点项目(90815030
90715031)
文摘
基于计算流体动力学方法建立了龙卷风发生装置的数值计算模型,对具有单涡结构的龙卷风风场特性进行了研究。分析了切向风速沿径向和高度的分布规律,并将切向速度沿径向的分布与Rankin涡模型和参数化气旋模型理论公式进行对比,验证龙卷风风场数值模拟结果的合理性。进一步研究了入口风速和入口角度改变对龙卷风风场特性的影响,并给出了各个数值计算模型近地面核心半径、最大切向风速和涡流比,进而可以获得不同尺度和不同强度的龙卷风风场。该方法为龙卷风风场模拟提供了新的研究途径,并可应用于建筑物的抗龙卷风设计研究。
关键词
龙卷风
数值模拟
计算流体动力学
涡流比
Keywords
tornado
numerical simulation
CFD
swirl ratio
分类号
O355 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
花岗岩风化料弃土快速堆填过程中不排水抗剪强度评估
被引量:
7
2
作者
詹良通
孙倩倩
郭晓刚
陈锐
陈云敏
机构
浙江
大学
岩土
工程
研究
所
浙江
大学
软弱土与环境土工教育部
重点
实验室
哈尔滨工业大学深圳研究生院深圳市城市与土木工程防灾减灾重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期50-58,共9页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(No.51809230)
浙江省重点研发计划项目(No.2019C03107)。
文摘
沿海沿江城市地下开挖产生的工程渣土含泥量大、含水率高且较松散,主要运往渣土场进行堆填处置。由于产量巨大而处置场地有限,许多渣土场在运营过程中存在堆填速度快、缺乏排水设施、超高超库容堆填等问题,容易引发堆填体失稳事故。目前对于非饱和工程渣土堆体在快速堆填过程中的失稳机制认识尚不清晰,尤其是对这一过程中的高饱和度工程渣土强度增长规律缺乏足够的认识。以深圳红坳渣土场填料——花岗岩风化料(CDG)填土为研究对象,对不同初始饱和度土样进行三轴不排水不排气等向压缩和剪切试验,结果表明:非饱和CDG填土不排水抗剪强度随围压增大呈非线性增长,增长速率与试样初始饱和度密切相关;当土样压缩后的饱和度超过0.7,不排水强度随围压的增长速率显著降低。基于有效固结应力法的原理,结合Hilf孔压公式和修正剑桥模型,提出了一种工程渣土不排水抗剪强度估算方法,并通过与试验结果对比验证了该方法对初始饱和度高于0.6的CDG填土的适用性。利用该方法确定的不排水强度cu与正应力σn的关系可应用于高饱和度工程渣土快速堆填中的稳定性分析。
关键词
工程渣土
渣土场
不排水抗剪强度
孔压分析
强度估算方法
Keywords
construction waste
waste dump
undrained shear strength
pore pressure analysis
estimation method of shear strength
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
节点自适应无网格法在非饱和土瞬态渗流分析中的应用
被引量:
2
3
作者
陈锐
王若宣
刘坚
邓刚
机构
哈尔滨工业大学深圳研究生院深圳市城市与土木工程防灾减灾重点实验室
中国水利水电科学
研究
院
流域水循环与模拟国家
重点
实验室
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第S2期12-16,共5页
基金
国家自然科学基金(50909030)
国家自然科学基金(51379221)
+1 种基金
中国水利水电科学研究院科研专项(岩集1238)
国家科技支撑计划(2011BAB10B07)
文摘
在雨水入渗土体的过程中,由于湿润锋附近水力特性突变,数值模拟往往存在不收敛或数值振荡现象。为了准确地模拟降雨入渗过程,将无网格法应用于非饱和土水分运移分析。基于无网格节点自适应的思想,提出了非饱和渗流分析节点自适应准则。根据水力梯度判断湿润锋位置,再通过等参单元变换对节点进行加密,最后通过MATLAB编程求解雨水入渗过程中的水头分布。通过比较无网格法静态均匀布点、自适应布点和解析解计算结果,验证了节点自适应无网格法的适用性。结果显示,节点自适应无网格法不仅可以有效地避免因节点间距过大造成的数值振荡现象,而且计算结果更接近解析解。静态均匀布点最大水头的绝对误差约为0.5 m,而节点自适应的水头误差在0.2 m以内。因此,节点自适应无网格法是一种有效的解决渗流分析问题的数值方法。
关键词
无网格法
渗流分析
非饱和土
自适应节点
Keywords
meshfree method
seepage analysis
unsaturated soil
adaptive nodes
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
干砌填充墙框架结构抗侧性能及简化计算
被引量:
2
4
作者
林坤
刘红军
Totoev Yuri
机构
哈尔滨工业大学
深圳
研究生
院
纽卡斯尔
大学
基础设施性能与可靠度中心
出处
《土木建筑与环境工程》
CSCD
北大核心
2013年第2期21-27,共7页
基金
国家自然科学基金(51178153)
教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-08-0160)
文摘
利用拟静力试验结果和有限元结果对干砌填充墙框架结构的受力机理进行分析。在充分考虑并联模型和等效斜支撑模型后,把钢筋混凝土框架及干砌填充墙抗侧力贡献单独分析,研究填充墙内砌块密度、摩擦系数及砌块层数等对结构抗侧力的影响。研究表明:1)平面应力单元及界面单元能够模拟干砌填充墙的受力性能。根据该模型,试验对应工况下,无浆填充墙框架最终失效由框架破坏产生;2)无浆填充墙抗侧力贡献主要源于内部砌块之间的相互摩擦力,且该抗侧力分为恒定段、加强段以及极限承载力3段;3)提出了无浆填充墙抗侧力分段公式并得到了试验及有限元结果的验证。
关键词
无浆填充墙框架结构
有限元分析
并联模型
等效斜撑模型
抗侧力
Keywords
dry-stack in-filled reinforcement concrete frame structure
finite element analysis
parallel model
equivalent strut model
bearing capacity
分类号
TU398.5 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
相邻基坑有限宽度土条主动土压力的计算
被引量:
25
5
作者
岳树桥
左人宇
陆钊
机构
深圳市
前海投资开发控股有限公司
深圳市
工勘岩土集团有限公司
哈尔滨工业大学深圳研究生院深圳市城市与土木工程防灾减灾重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期2063-2069,共7页
基金
深圳市科技研发资金(No.CXZZ20120829154820942)~~
文摘
同步开挖的相邻基坑间有限宽度土条不同于以往的邻近既有建筑基坑的有限土条,其破坏方向未知,破坏形式多样,土条两侧的主动土压力计算不能沿用以往的研究成果来扩展应用。借鉴筒仓受力原理应用于相邻基坑间的土条分析计算,通过力学平衡分析和微分方程求解,得出基坑开挖中两侧均为支护结构的有限宽度土条(砂土和黏性土)的主动土压力计算公式,该公式输入参数少、假设条件少,使用方便。对比朗肯主动土压力计算公式和有限元数值模拟计算结果,该计算公式与有限元模拟计算结果基本一致,在相同深度处计算的土压力远小于朗肯土压力。
关键词
土条稳定
有限宽度
相邻基坑
同步开挖
主动土压力
有限元方法
筒仓
Keywords
soil piece stability
finite width
adjacent foundation pit
synchronous excavation
active soil pressure
FEM
silos
分类号
TU432 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
锚杆关键参数对锚杆重力式海上风机基础承载特性的影响
被引量:
3
6
作者
王尔贝
陈锐
霍宏斌
机构
中国石油集团东北炼化
工程
有限公司吉林设计
院
土建室
哈尔滨工业大学
深圳
研究生
院
中国地质
大学
(武汉)
工程
学
院
出处
《中国工程科学》
北大核心
2014年第8期69-73,共5页
基金
国家自然科学青年基金项目(50909030)
深圳市龙岗区软科学研究项目(深龙科[2011]3)
中国水利水电科学研究院科研专项(岩集1238)
文摘
针对最近提出的锚杆重力式海上风机基础,采用有限元分析软件ABAQUS研究了锚杆的关键参数对此新型基础承载特性的影响。结果表明:增加锚杆数量可以提高基础的承载力并减小单根锚杆的轴力。但是当锚杆数量增加到一定程度时,会使其间距过小,引起地基中应力的叠加,降低锚杆群的承载效率,因此锚杆数量存在上限。基础承载力几乎随锚杆直径的增加呈线性提高,锚杆直径越大对基础稳定越有利,因此在可行的情况下,应尽可能地选用大直径锚杆。锚杆环直径的增大相当于增大了基础抗倾覆力矩的力臂,因此对弯矩承载力是有利的,但由于锚杆群对地基等效刚度的改变,竖向承载力会随着锚杆环直径的增大而先增后减。设计时要综合考虑各个承载力因素,选用合适的锚杆环直径。
关键词
海上风机
重力式基础
锚杆
三维有限元分析
Keywords
offshore wind turbine
gravity foundation
anchor
three-dimensional finite element analysis
分类号
P75 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
龙卷风风场特性的CFD数值模拟
徐枫
肖仪清
李波
欧进萍
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2013
22
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职称材料
2
花岗岩风化料弃土快速堆填过程中不排水抗剪强度评估
詹良通
孙倩倩
郭晓刚
陈锐
陈云敏
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
7
在线阅读
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职称材料
3
节点自适应无网格法在非饱和土瞬态渗流分析中的应用
陈锐
王若宣
刘坚
邓刚
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015
2
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职称材料
4
干砌填充墙框架结构抗侧性能及简化计算
林坤
刘红军
Totoev Yuri
《土木建筑与环境工程》
CSCD
北大核心
2013
2
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职称材料
5
相邻基坑有限宽度土条主动土压力的计算
岳树桥
左人宇
陆钊
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
25
在线阅读
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职称材料
6
锚杆关键参数对锚杆重力式海上风机基础承载特性的影响
王尔贝
陈锐
霍宏斌
《中国工程科学》
北大核心
2014
3
在线阅读
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职称材料
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