多变量条件下新型自适应混凝土衬砌结构布置间距模拟研究

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作者 黄坤 张琰 +5 位作者 董家兴 汪小刚 刘立鹏 张强 张元涛 杨吉 《水电能源科学》 北大核心 2025年第8期101-105,共5页

在高内外水复杂交替变化运行环境下,水工隧洞衬砌结构常发生开裂破坏,危害电站的稳定运行。目前,常用的钢板衬砌和钢筋混凝土衬砌均已不能很好地满足工程需求,因此提出了一种可主动平衡衬砌内外水压力自适应混凝土衬砌技术,能够在充水... 在高内外水复杂交替变化运行环境下,水工隧洞衬砌结构常发生开裂破坏,危害电站的稳定运行。目前,常用的钢板衬砌和钢筋混凝土衬砌均已不能很好地满足工程需求,因此提出了一种可主动平衡衬砌内外水压力自适应混凝土衬砌技术,能够在充水期、放空检修期、运行期主动平衡内外水压力、避免衬砌开裂漏水;通过ABAQUS模拟了最不利工况下5~10 m洞径受1~6 MPa内水压力作用,调压腔环向和轴向布置在不同间距下衬砌的受力影响。结果表明,随着水工隧洞洞径、内水压力、环向和轴向布置间距的增大,衬砌的环向拉应力也逐渐增大;对比C30混凝土的轴心抗拉强度标准值,建议自适应衬砌结构调压腔环向布置采用无间隔排布方式,轴向布置间距根据建议值实施。该方案能保证衬砌结构安全稳定,对工程现场应用具有指导意义。 展开更多

关键词 水工隧洞 自适应衬砌 内外水压主动平衡 环向和轴向布置间距

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新型短柱斜桩复合基础结构优化与承载机制研究

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作者 鄂天龙 崔强 +5 位作者 孙志亮 冯杨州 李冰臻 缪栋 杨健 苗田 《岩土力学》 北大核心 2025年第9期2955-2966,共12页

为了适应黄土地区大荷载输电线路基础的建设需求,提出一种上部为短柱、下部为若干斜桩组成的新型复合基础。通过试验结果验证的数值模拟方法,能对不同组合形式的复合基础进行结构优化,并对其承载机制进行分析。通过正交试验设计,厘清了... 为了适应黄土地区大荷载输电线路基础的建设需求,提出一种上部为短柱、下部为若干斜桩组成的新型复合基础。通过试验结果验证的数值模拟方法,能对不同组合形式的复合基础进行结构优化,并对其承载机制进行分析。通过正交试验设计,厘清了斜桩部分数量、长度以及倾斜角度对承载力大小影响的排序。在总体积相同的条件下,适当增大短柱部分的埋深,缩短斜桩部分的桩长,可以提高短柱斜桩复合基础的上拔承载力,同时对下压承载力影响不大。基于大量的数值模拟结果分析,初步建议了复合基础结构设计尺寸的选取范围。上拔过程中,短柱先达到承载力极限状态;下压过程中,斜桩先达到极限状态,短柱与斜桩在各工况下的承载力发挥不同步。提出基于承载力发挥系数的新型短柱斜桩复合基础承载力计算方法,可为相关基础设计提供参考。 展开更多

关键词 黄土 输电线路 复合基础 承载力 承载机制

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基于强化学习的水电站多零件设备拆卸序列规划研究

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作者 杨贵程 刘海涛 +3 位作者 王克远 吴月超 苏佶智 王卓瑜 《机电工程》 北大核心 2025年第10期2001-2009,共9页

针对在大型机电设备拆卸与维修问题中当前主流元启发式算法存在的解决拆卸序列规划(DSP)问题效率低、稳定性差的问题,引入了强化学习思想,并将其与分层策略结合,提出了适用于多零件DSP的一种强化学习算法(QL)。首先,构建了DSP数据模型... 针对在大型机电设备拆卸与维修问题中当前主流元启发式算法存在的解决拆卸序列规划(DSP)问题效率低、稳定性差的问题,引入了强化学习思想,并将其与分层策略结合,提出了适用于多零件DSP的一种强化学习算法(QL)。首先,构建了DSP数据模型与空间约束模型;基于分层策略,把设备零部件分解成包含少量零件的多个子集;然后,基于零部件两两直接装配约束,构建了每个子集的初始R表,通过拆解工作量指标构建了序列评价奖惩函数,对初始R表进行了更新并生成了最终R表,利用QL算法,根据最终R表对每个子集进行了循环迭代学习训练直至结果收敛,生成了用于最优路径决策的Q表;最后,选取了水电站球阀、轴套提取装置和主接力器作为虚拟拆解测试对象,对该方法的有效性进行了验证。研究结果表明:QL算法相较于遗传算法(GA)和引力搜索算法(GSA),在收敛速度、优化效率和稳定性方面具有优势,运行时间优化程度相较GA与GSA分别达到了97.3%、98.4%;87.1%、94.9%和93.4%、95.0%,得到了符合预期的高质量拆卸序列,验证了该方法的有效性。与传统算法对比,QL算法具有一定的优越性。 展开更多

关键词 设备维修 拆卸序列规划 强化学习算法 遗传算法 引力搜索算法 分层策略

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连续碳纤维增强聚酰胺6复合材料拉板的制备与性能研究

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作者 宋泽明 万建成 +3 位作者 郝玉靖 王帆 周威 彭飞 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期81-86,共6页

采用连续碳纤维增强聚酰胺6预浸料通过缠绕-模压成型工艺制备复合材料拉板。采用自制的拉伸工装对复合材料拉板的拉伸性能进行评测,研究其破坏形式及失效机制。研究发现,增加模压成型压力可以减少复合材料中的孔隙,使孔隙缩小,减少内部... 采用连续碳纤维增强聚酰胺6预浸料通过缠绕-模压成型工艺制备复合材料拉板。采用自制的拉伸工装对复合材料拉板的拉伸性能进行评测,研究其破坏形式及失效机制。研究发现,增加模压成型压力可以减少复合材料中的孔隙,使孔隙缩小,减少内部缺陷,使结构更致密,提高拉板的拉伸强度。未加套环拉板拉伸破坏位置在其端部,外层纤维被拉塌劈裂,只有内层纤维一直起作用直至被拉断,拉伸强度较低。加套环拉板拉伸破坏位置是在侧面靠近轴套位置,纤维是拉断破坏,断裂截面比较平齐;整个拉伸过程中,套环的横向约束使所有纤维都能够很好地发挥抗拉作用,使其具有较高的拉伸强度。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 聚酰胺6 拉板 缠绕-模压 拉伸性能

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基于微震事件频次的采空区沉陷变形智能预警方法 被引量：2

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作者 曹凯 卢渊 +3 位作者 庞小龙 贺志华 于晓清 王玄 《地质科技通报》 北大核心 2025年第4期78-89,共12页

“三下”开采引发的沉陷变形对输电线路等地表建(构)筑物的安全构成威胁,亟需一种采空区沉陷变形早期感知与智能预警方法。为此,提出了一种基于微震事件频次的采空区沉陷变形智能预警框架。该框架利用分布式声波传感(distributed acoust... “三下”开采引发的沉陷变形对输电线路等地表建(构)筑物的安全构成威胁,亟需一种采空区沉陷变形早期感知与智能预警方法。为此,提出了一种基于微震事件频次的采空区沉陷变形智能预警框架。该框架利用分布式声波传感(distributed acoustic sensing,简称DAS)系统采集微震数据,通过STA/LTA算法提取微震事件,借助结合自编码器(autoEncoder,简称AE)与高斯混合模型(Gaussian mixture models,简称GMM)的深度聚类方法对其分类,基于微震事件频次与沉陷变形数据之间的相关系数筛选诱发沉陷变形的微震事件,进而采用VGG-16深度学习模型实现对这类微震事件的智能识别,通过设定预警阈值开展实时预警。以我国西部某典型煤矿采空区为例,将该框架应用于实地监测。结果表明,该框架将采集到的采空区微震事件分为五大类,从中提取出诱发沉陷变形的一类微震事件,结合微震事件智能识别模型,成功对沉陷变形引发的杆塔倾斜度激增事件作出预警。实例证明该框架能够有效捕捉微震事件与沉陷变形的关联,实现对采空区沉陷变形的预警,具有实践可行性和工程应用价值。 展开更多

关键词 煤层采空区 沉陷变形 分布式声波传感 微震信号 深度学习 智能预警

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抽水蓄能电站厂房振动问题分析及对策

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作者 王胜军 张飞 +2 位作者 赵毅锋 任绍成 李刚 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第9期174-184,共11页

随着我国双碳战略的实施,抽水蓄能在新型电力系统中的地位愈加突显,而抽水蓄能机组引发厂房振动问题亦备受关注。总结分析了我国张河湾、黑麋峰、广州抽水蓄能电站在运抽水蓄能厂房振动案例的振源识别及其控力、错频和补强3种典型解决方... 随着我国双碳战略的实施,抽水蓄能在新型电力系统中的地位愈加突显,而抽水蓄能机组引发厂房振动问题亦备受关注。总结分析了我国张河湾、黑麋峰、广州抽水蓄能电站在运抽水蓄能厂房振动案例的振源识别及其控力、错频和补强3种典型解决方法;梳理了目前广泛采用的两种厂房结构设计方案—厚板连续墙结构与板梁框架结构特点;基于厂房与机组振动控制案例,提出了结构振动测量的测点布置方案,明确了厂房结构振动测试方法与安全评价标准。研究成果对提高抽水蓄能电站厂房结构设计水平具有重要指导意义。 展开更多

关键词 抽水蓄能 厂房振动 厚板连续墙结构 板梁框架结构 振动测试 安全评价

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联合SBAS-InSAR和DS-InSAR的特高压输电通道形变监测与预测

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作者 王身丽 刘毅 +1 位作者 韩昊 杜勇 《测绘通报》 北大核心 2025年第6期130-135,141,共7页

本文结合SBAS-InSAR和DS-InSAR技术对五峰县特高压输电通道的形变进行了监测与预测,以提高输电线路的安全性和灾害预警能力。首先结合这两种技术,建立了一个多尺度的形变监测模型,为输电线路的风险评估提供了更加精细的数据支持。然后,... 本文结合SBAS-InSAR和DS-InSAR技术对五峰县特高压输电通道的形变进行了监测与预测,以提高输电线路的安全性和灾害预警能力。首先结合这两种技术,建立了一个多尺度的形变监测模型,为输电线路的风险评估提供了更加精细的数据支持。然后,引入了长短期记忆(LSTM)神经网络模型,对地面沉降趋势进行了时间序列预测。对2023年10月至2024年10月的Sentinel-1A卫星数据进行训练与测试,LSTM模型表现出较高的预测精度,最大绝对误差为3.28 mm,最小绝对误差为0.13 mm,均方根误差(RMSE)为1.32 mm,验证了该模型在地面形变预测中的有效性和可靠性。研究表明,LSTM模型能够捕捉沉降变化的长期趋势,并为输电通道的维护和灾害预警提供了有力支持。 展开更多

关键词 SBAS-InSAR DS-InSAR LSTM 输电通道 形变监测

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基于局部化渐进损伤效应的冻融荷载耦合作用下裂隙岩石本构模型

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作者 赵雁海 王研宇 +1 位作者 崔强 赵凯 《煤炭学报》 北大核心 2025年第S1期1-15,共15页

寒区裂隙岩石受到冻融循环和外部荷载的耦合作用,初始缺陷端部主次裂纹丛集渐进扩展影响下其本构关系表征更为困难。基于损伤局部化理论,将岩石宏观裂隙的萌生与扩展等效为尖端裂纹簇的增长过程,并综合考虑岩石细观冻融损伤的影响,得到... 寒区裂隙岩石受到冻融循环和外部荷载的耦合作用,初始缺陷端部主次裂纹丛集渐进扩展影响下其本构关系表征更为困难。基于损伤局部化理论,将岩石宏观裂隙的萌生与扩展等效为尖端裂纹簇的增长过程,并综合考虑岩石细观冻融损伤的影响,得到岩石宏细观渐进损伤变量。基于Weibull分布函数和M-C强度准则,构建了考虑局部化宏细观损伤效应的冻融裂隙岩石本构模型,并提出了模型参数的理论表达式。通过开展冻融循环条件下裂隙砂岩核磁共振损伤测试与单轴及三轴压缩试验,定量分析冻融循环次数与岩石孔隙度、损伤演化的关系,研究了冻融循环和围压对岩石渐进损伤力学特性的影响,验证了所建模型的合理性。研究结果表明:冻融循环导致岩石内部裂隙扩展与孔隙结构变化,显著降低岩石强度和刚度,建立的本构模型能够准确表征冻融受荷岩石变形破坏的全过程,并可以反映冻融循环和围压对岩石变形特性的影响;冻融循环过程中岩石细观损伤是由前期微孔隙的萌生和后期孔隙尺寸增长造成的,模型参数敏感性分析揭示了冻融循环和围压对岩石力学响应的影响,围压能有效抑制岩石宏观损伤的增长,而冻融循环次数的增加加速了岩石细观损伤的累积,导致岩石的峰值强度降低,岩石的延性降低且脆性逐渐显现,损伤修正系数η在描述岩石塑性变形与脆性破坏之间的过渡中起到了重要作用。为深入分析裂隙岩石在冻融环境下的损伤演化规律提供了理论参考。 展开更多

关键词 冻融循环 宏细观损伤 尖端裂纹簇 本构模型 岩石力学

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抽水蓄能电站三维模型分类编码及应用

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作者 叶宏 官澜 +3 位作者 刘海涛 吴月超 王克远 苏佶智 《人民长江》 北大核心 2025年第S1期357-363,共7页

抽水蓄能电站在推动“双碳”战略与新能源发展中扮演着重要角色,其规划与管理的精细化需求愈发迫切。针对现阶段三维模型分类与编码标准不统一、全生命周期管理难以高效协同的问题,通过分析国内外相关标准,结合实际需求,提出了一种抽水... 抽水蓄能电站在推动“双碳”战略与新能源发展中扮演着重要角色,其规划与管理的精细化需求愈发迫切。针对现阶段三维模型分类与编码标准不统一、全生命周期管理难以高效协同的问题,通过分析国内外相关标准,结合实际需求,提出了一种抽水蓄能电站三维模型分类原则与编码方案,旨在提升模型数据的组织效率与多阶段业务协同能力。同时,设计了一套覆盖设计、施工、运维阶段的全生命周期编码体系,进一步开发了自动编码工具以实现高效编码生成与管理,显著简化了传统繁琐的操作流程,同时确保了数据标准化与一致性。 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 三维模型 编码体系 分类原则 全生命周期

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输电线路索道设计及电池类应急电源的应用 被引量：1

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作者 张军 刘永涛 +1 位作者 王刚 赵剑 《电池》 CAS 北大核心 2024年第6期I0007-I0008,共2页

作为电力传输的关键环节,输电线路的安全高效运营直接影响到整个电网的稳定供电。传统的输电线路面临自然灾害、系统故障和运维困难等挑战,不仅增加了输电成本,也加剧了供电不稳定的风险。索道设计作为一种输电线路建设方式,主要应用于... 作为电力传输的关键环节,输电线路的安全高效运营直接影响到整个电网的稳定供电。传统的输电线路面临自然灾害、系统故障和运维困难等挑战,不仅增加了输电成本,也加剧了供电不稳定的风险。索道设计作为一种输电线路建设方式,主要应用于野外地形起伏较大区域的材料运输和施工建设,在节省空间、降低环境影响以及提高施工效率等方面表现出独特优势。考虑到野外作业供电难,应急电源的配置能够保障作业供电可靠性,特别是在遭遇突发事件或系统故障时,应急电源能够迅速介入,确保关键区域的电力供应不受影响。电池类应急电源因响应速度快、维护容易及环境适应性强等优点,成为现代应急电源系统的首选技术。 展开更多

关键词 输电线路 应急电源系统 供电可靠性 电力传输 野外作业 材料运输 环境影响 索道设计

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中国月尺度降雨型滑坡发生概率研究

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作者 许冲 代克滨 +10 位作者 薛智文 黄远东 谢晨晨 李涛 张志强 朱登杰 赵斌滨 刘毅 孔小昂 高会然 邵霄怡 《地质力学学报》 2025年第5期960-971,共12页

降雨是中国山区滑坡的主要触发因子,滑坡在时间上具有显著的季节性集中特征。为实现对中长期地质灾害风险的定量识别,构建适用于全国尺度的月尺度降雨型滑坡发生概率评估框架,揭示降雨与滑坡发生的时空响应规律。基于全国1 km分辨率月... 降雨是中国山区滑坡的主要触发因子,滑坡在时间上具有显著的季节性集中特征。为实现对中长期地质灾害风险的定量识别,构建适用于全国尺度的月尺度降雨型滑坡发生概率评估框架,揭示降雨与滑坡发生的时空响应规律。基于全国1 km分辨率月度降雨数据,采用Patch分块的长短时记忆网络(LSTM)构建月降雨预测模型,验证其在月尺度的时空连续性与精度表现。以云南省4次典型强降雨事件(德宏州2020年、大关县2021年、贡山县2020年与2022年)为样本,建立包含8503条滑坡数据的降雨触发滑坡数据库,融合地形、地质、水文与气候等多源因子,采用逻辑回归与梯度提升树模型构建降雨–滑坡发生概率模型。利用全国月度降雨预测结果进行概率映射,形成全国月尺度滑坡发生概率分布图,并通过AUC、PR-AUC与Brier分数等指标开展精度评估。全国月度降雨预测结果与台站观测数据的平均绝对误差为14.6 mm,均方根误差为35.1 mm,决定系数R^(2)为0.51,表明Patch-LSTM模型在月尺度预测中表现良好。概率模型的AUC值达到0.83,PR-AUC为0.78,Brier分数为0.17,显示预测稳定性较高。结果表明,滑坡发生概率呈现“前后低、中间高”的年变化趋势,6—8月为高发期;空间上高风险区集中于西南(藏东南、四川中部、云南南部)、华南(桂东北、粤中)及华东(浙南、闽北)等地。滑坡概率与月降雨量呈显著正相关,说明降雨是主控驱动力,地形起伏与地层破碎度对其具有放大作用。建立的月尺度降雨型滑坡概率评估框架实现了从典型事件到全国尺度的可推广应用,揭示了降雨驱动下滑坡发生的时空规律。研究成果可为地质灾害风险普查、汛期防灾准备与中期风险预警提供科学依据,并为构建中国国家地质灾害中长期风险预测体系提供技术支撑。 展开更多

关键词 月尺度 降雨型滑坡 发生概率 数据驱动建模 空间分布特征 地质灾害危险性评估

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