悬移质垂线分布规律与影响因素研究

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作者 练继建 吴峰 +1 位作者 刘昉 姚烨 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第2期1-8,共8页

针对传统扩散模型存在的不足,引入掺混长度系数模型,建立了悬移质垂线分布模型,探究了不同因素对悬移质垂线分布的影响。结果表明:当实际掺混长度系数小于常用的假设值0.4时,采用假设值计算得出的含沙量结果偏大,反之偏小;含沙量增大会... 针对传统扩散模型存在的不足,引入掺混长度系数模型,建立了悬移质垂线分布模型,探究了不同因素对悬移质垂线分布的影响。结果表明:当实际掺混长度系数小于常用的假设值0.4时,采用假设值计算得出的含沙量结果偏大,反之偏小;含沙量增大会加剧颗粒间的相互作用,含沙量垂线分布呈现“上小下大”的特征;粒径越大,泥沙沉速越大,大量泥沙分布在近底处,不易悬浮;流速越大,水流垂向紊动越强,床面与水面间的含沙量梯度越小。 展开更多

关键词 悬移质垂线分布 泥沙扩散系数 有限掺混理论 掺混长度系数 泥沙群体沉速

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新型防脱空预制方钢管混凝土柱轴压性能试验研究及有限元分析

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作者 郭家逸 闫翔宇 +2 位作者 张浩泽 陈志华 白成军 《河北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期123-130,共8页

为解决方钢管混凝土柱施工过程中出现的钢管与混凝土界面脱空问题,提出一种后浇自密实灌浆料的预制方钢管混凝土柱,通过轴压试验研究其力学性能和破坏模式,并提出其轴压承载力计算公式,参数化分析预留缝隙厚度、后浇灌浆料强度等因素对... 为解决方钢管混凝土柱施工过程中出现的钢管与混凝土界面脱空问题,提出一种后浇自密实灌浆料的预制方钢管混凝土柱,通过轴压试验研究其力学性能和破坏模式,并提出其轴压承载力计算公式,参数化分析预留缝隙厚度、后浇灌浆料强度等因素对该新型防脱空预制方钢管混凝土柱轴压性能的影响规律.结果表明:浇筑自密实灌浆料的预制方钢管混凝土柱能够有效避免界面脱空现象的出现,且极限承载力高于相同强度等级现浇钢管混凝土柱,20 mm预留缝隙使用C40灌浆料后,其承载力约提升4%,峰值荷载对应位移更大,试件变形能力得到提高;提高后浇灌浆料强度等级可以有效提高其轴压性能,选取C40灌浆料时相比选用C30灌浆料极限承载力可提高4.65%. 展开更多

关键词 防脱空预制方钢管混凝土柱轴压性能 界面脱空 有限元分析

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上软下硬黏土中四筒基础抗倾覆承载特性研究 被引量：1

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作者 练继建 曹政 +1 位作者 杨旭 黎慧珊 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-10,共10页

随着海上风电向深远海发展,四筒基础发展潜力巨大。中国大多数海域存在较厚的上覆软土层,对基础抗倾覆承载能力有着重大影响。采用有限元软件ABAQUS建立上软下硬分层黏土模型,对四筒基础在单向水平荷载和弯矩荷载作用下的承载力特性进... 随着海上风电向深远海发展,四筒基础发展潜力巨大。中国大多数海域存在较厚的上覆软土层,对基础抗倾覆承载能力有着重大影响。采用有限元软件ABAQUS建立上软下硬分层黏土模型,对四筒基础在单向水平荷载和弯矩荷载作用下的承载力特性进行研究。研究结果表明:四筒基础在水平、弯矩荷载作用下主要运动模式为转动,对边加载时,转动轴靠近受压筒且随着软土层厚度增加不断靠近四筒基础平面中心,但变化幅度较小;水平和弯矩极限承载力对于不同的筒间距和长径比具有相同的变化趋势,当软土层厚度h/筒高L≤3/4时,水平和弯矩承载力随着软土层厚度的增加近似线性降低,当h/L>3/4后,承载力降低速率明显减小。 展开更多

关键词 海上风电 四筒基础 表层软土 旋转中心 承载能力

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黏土中筒型基础竖向承载影响深度研究

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作者 刘润 宋毅然 +1 位作者 杨灿 杨旭 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期144-152,共9页

开展筒型基础在上黏下砂成层土中模型试验,提出“砂层下探法”确定竖向荷载影响深度。分析结果发现:均质黏土中,宽浅式筒型基础竖向承载影响深度约为筒端以下0.5倍筒径,随着长径比的增加,竖向承载影响深度缓慢增加;在强度随深度线性增... 开展筒型基础在上黏下砂成层土中模型试验,提出“砂层下探法”确定竖向荷载影响深度。分析结果发现:均质黏土中,宽浅式筒型基础竖向承载影响深度约为筒端以下0.5倍筒径,随着长径比的增加,竖向承载影响深度缓慢增加;在强度随深度线性增长的黏土中,竖向承载影响深度与土体不均匀系数呈反比。 展开更多

关键词 海上风力机 筒型基础 承载力 模型试验 有限元法

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基于计算机视觉的海上漂浮式光伏浮岛运动响应监测研究

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作者 练继建 许文靓 +3 位作者 梁超 姚烨 邵楠 段翔宇 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1211-1220,共10页

近年来国内外建成了多个海上漂浮式光伏电站实证项目,但相关结构的破坏事故屡屡发生.动位移作为反映结构运行状态和系统性能的重要指标,对其进行有效监测具有重要意义.为了克服传统监测手段在海上环境中的局限性,提出了基于计算机视觉... 近年来国内外建成了多个海上漂浮式光伏电站实证项目,但相关结构的破坏事故屡屡发生.动位移作为反映结构运行状态和系统性能的重要指标,对其进行有效监测具有重要意义.为了克服传统监测手段在海上环境中的局限性,提出了基于计算机视觉的浮岛运动位移监测方法.该方法采用长焦摄像设备进行视频采集,利用自然标志物进行目标追踪,运用尺度因子法进行位移计算,并根据工程特点提出了一种基于三次样条曲线插值的亚像素级位移计算方法.为了对该方法的准确性和实用性进行检验,设计实施了简单标定试验、漂浮式光伏浮岛水力学模型试验和天津某海域实际光伏浮岛原型监测试验,并进行了详细的误差分析.结果表明:基于三次样条曲线插值的亚像素级位移计算方法在精度和计算速度上都比高斯曲面拟合等方法更具优势,可以更好地缓解整像素模板匹配方法随拍摄距离增大而导致的误差显著增长问题;当拍摄距离大于等于100倍的物距变化时,可以基本消除浮岛沿光轴方向运动对成像平面内位移的影响;所提方法在试验室内20 m拍摄距离下的归一化均方根误差为1.78%,具有较好的精度;原型监测得到的竖向运动位移的双幅值与波浪高度相近,归一化相关匹配系数矩阵的峰值十分明显,亚像素计算拟合效果较好.综合分析认为,监测结果合理有效,所提方法在海上漂浮式光伏浮岛运动响应监测方面具有较好的应用价值. 展开更多

关键词 计算机视觉 海上漂浮式光伏 运动响应 实时监测 误差分析

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串列联动双圆柱流致摆振试验研究 被引量：1

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作者 冯卫鹏 燕翔 +4 位作者 及春宁 刘昉 姚烨 杨旭 邵楠 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期11-21,共11页

提出了串列联动双圆柱流致摆振理念,构建了摆振运动方程,分析了受力与运动规律,建立了摆振试验装置,并基于室内试验探究了串列联动双圆柱流致摆振特性,研究旨在为流致振动发电设备设计提供参考。研究表明:串列联动双圆柱摆振响应表现为... 提出了串列联动双圆柱流致摆振理念,构建了摆振运动方程,分析了受力与运动规律,建立了摆振试验装置,并基于室内试验探究了串列联动双圆柱流致摆振特性,研究旨在为流致振动发电设备设计提供参考。研究表明:串列联动双圆柱摆振响应表现为涡激振动规律;间距比对摆振振幅和锁定区间影响较大,当间距比为4时振幅最小且响应中出现“再增长区”,当间距比为6时振幅最大,当间距比为8时锁定区间最大;系统刚度对摆振响应趋势影响不大,但不同刚度下摆振达到的最大振幅差异明显,该试验最大弧长比A^(*)为0.98,出现在1 400 N/m刚度工况。 展开更多

关键词 流致摆振 串列联动双圆柱 间距比 刚度

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季冻区水平和立体加筋土体防冻胀融沉效果研究 被引量：1

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作者 孙若晗 刘润 +1 位作者 王晓磊 张欢 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期16-21,共6页

冻胀融沉是季节性冻土区建筑物破坏的主要原因,实际应用表明,土工合成材料加筋路基具有良好的抗冻融循环损伤能力,然而不同加筋形式的有益影响尚未被量化。针对四川阿坝地区典型季节性冻土,开展了水平及立体加筋土冻融循环试验及平板载... 冻胀融沉是季节性冻土区建筑物破坏的主要原因,实际应用表明,土工合成材料加筋路基具有良好的抗冻融循环损伤能力,然而不同加筋形式的有益影响尚未被量化。针对四川阿坝地区典型季节性冻土,开展了水平及立体加筋土冻融循环试验及平板载荷试验,研究了冻融循环对加筋土和未加筋土力学性能的影响,对比了水平加筋及立体加筋土的防冻胀融沉效果。研究发现:水平加筋和立体加筋均可一定程度上抑制土体的冻胀融沉,提高冻融循环后土体的承载力,抑制冻融循环的弱化作用。立体加筋加固效果优于水平加筋。经过5次冻融循环后,水平加筋使冻胀隆起和融化沉降分别减少5%,6%,立体加筋使冻胀隆起和融化沉降分别减少4%,17%;水平加筋对冻融循环土体的承载力和刚度分别提高75%,29%,立体加筋对冻融循环土体的承载力和刚度分别提高388%,40%。 展开更多

关键词 冻融循环 季节性冻土 冻胀融沉 水平加筋 立体加筋

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水上光伏覆盖对明渠水质的影响规律研究

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作者 闫琳琳 练继建 +1 位作者 姚烨 宋芷萱 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期548-557,共10页

水上光伏带来的太阳短波辐照度变化对缓解输水明渠藻类增殖问题的效果亟需评估。以南水北调中线干渠为例,建立干渠安阳河节制闸至坟庄河节制闸渠段的水动力和水质模型,分析比较明渠水面悬浮式覆盖水上光伏带来的太阳短波辐照度变化和水... 水上光伏带来的太阳短波辐照度变化对缓解输水明渠藻类增殖问题的效果亟需评估。以南水北调中线干渠为例,建立干渠安阳河节制闸至坟庄河节制闸渠段的水动力和水质模型,分析比较明渠水面悬浮式覆盖水上光伏带来的太阳短波辐照度变化和水上光伏不同覆盖位置对渠道水温和水质的影响规律。研究表明:在开展水上光伏项目时,渠道接收的太阳短波辐照度降低会使得水温、藻生物量和溶解氧含量下降,营养盐含量有所上升。太阳短波辐照度降低50%后,藻生物量开始逐渐降低。在覆盖率和透射率一定的情况下,不同覆盖位置情景下对藻生物量的削减峰值区别较小。当太阳短波辐照度由高到低逐渐变化时,流速变化对藻生物量的影响幅度呈先升高后下降趋势。 展开更多

关键词 光伏 水质 太阳短波辐照度 南水北调中线工程 流速

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局部降温对输水渠道水华抑制的影响分析 被引量：1

9

作者 张雅卓 宋芷萱 +2 位作者 姚烨 闫琳琳 徐楚涵 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期130-138,148,共10页

南水北调中线工程自通水以来,发挥着巨大的社会和经济效益,已成为京津地区的主力水源。中线工程输水的水质理化指标相对稳定,但局部渠段存在藻类异常增殖现象,有水华爆发的风险。针对出现的藻类异常增殖问题,在通冷风这一改变局部气象... 南水北调中线工程自通水以来,发挥着巨大的社会和经济效益,已成为京津地区的主力水源。中线工程输水的水质理化指标相对稳定,但局部渠段存在藻类异常增殖现象,有水华爆发的风险。针对出现的藻类异常增殖问题,在通冷风这一改变局部气象条件的工程措施基础上,建立了澎河—沙河渡槽段平面二维水动力和水质模型,研究了通风位置、通风温度和通风时长等因素对输水渠道水温和藻类的影响。研究表明:水温和叶绿素a浓度均与通风位置、通风温度和通风时长有关,通风温度越低、通风时长越长,平均水温和叶绿素a浓度下降幅度越大,平均水温最高可下降约2℃,叶绿素a浓度最大可降低约54.5%,且仅上游和全渠段通风均可有效降低水温和抑制藻类生长,仅下游通风对水温和藻类的影响较小。因此,采取局部降温的方式可以起到一定的降低叶绿素a浓度的作用,综合考虑藻类抑制效果和工程成本,在水华易爆发渠段的上游通冷风是行之有效的工程措施。 展开更多

关键词 输水渠道水华 局部降温 通冷风 叶绿素A 水温 数值模拟 南水北调中线工程

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海上风电五连筒导管架基础及筒顶节点受力分析

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作者 练继建 许淑云 +2 位作者 王海军 郭耀华 黎慧珊 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期564-573,共10页

以广东某深远海域大容量风电机组五连筒导管架基础为研究对象,采用有限元软件对五连筒基础在倾斜率、极限承载力和屈曲特性等方面开展深入研究,并对筒顶处导管架与基础连接节点进行多参数敏感性分析,从而得到受力及承载最优的结构体型... 以广东某深远海域大容量风电机组五连筒导管架基础为研究对象,采用有限元软件对五连筒基础在倾斜率、极限承载力和屈曲特性等方面开展深入研究,并对筒顶处导管架与基础连接节点进行多参数敏感性分析,从而得到受力及承载最优的结构体型。研究结果表明:满足相同容量机组荷载运行要求的前提下,五连筒基础与单筒基础结构相比,前者在倾斜率、承载力及抗屈曲特性上优势明显;随着筒顶节点的外移,筒型基础边筒竖向变形逐渐增大,中筒则相反;当筒顶节点靠近中筒时,主要由中筒受力,应力最大部位主要集中在边筒和中筒筒裙底部连接处;当筒顶节点向外偏移时,受力部位由中筒转移到边筒,且应力最大部位转移到沿加载方向的边筒筒裙顶部;基础的极限承载力均随导管架根部开度增加呈线性趋势增长,在水平及弯矩荷载分别作用下,旋转中心附近的被动土压力受筒顶节点位置影响较大,筒顶节点越往外偏移,被动土压力越小;旋转中心以下的主动土压力受筒顶节点位置影响同样较大,筒顶节点越往外偏移,主动土压力越大。 展开更多

关键词 海上风电 应力分析 承载力 五连筒基础 筒顶节点

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基于PSO-SVM的鹤盛溪流域山洪风险评价 被引量：3

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作者 王如锴 练继建 +3 位作者 苑希民 田福昌 陈隆吉 马文豪 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期46-54,共9页

为探究温州市鹤盛溪流域山洪风险空间分布,综合考虑山洪致灾因子、孕灾环境和承灾体3方面的山洪影响因子,建立基于粒子群优化-支持向量机(PSO-SVM)混合算法的山洪风险评价模型。选取准确度、灵敏度、特异性、F-score值、Kappa系数和受... 为探究温州市鹤盛溪流域山洪风险空间分布,综合考虑山洪致灾因子、孕灾环境和承灾体3方面的山洪影响因子,建立基于粒子群优化-支持向量机(PSO-SVM)混合算法的山洪风险评价模型。选取准确度、灵敏度、特异性、F-score值、Kappa系数和受试者工作特征曲线等6个指标,采用学习矢量量化(LVQ)算法量化山洪影响因子对山洪灾害发生的影响程度,并将PSO-SVM混合算法模型与单一算法模型进行对比。结果表明:混合算法具有一定的迁移能力,能够更加准确地反映山洪风险的空间分布特征;验证集受试者工作特征曲线指标、Kappa系数和准确度分别为0.934、0.833、0.912,PSO-SVM混合算法模型能显著提高山洪风险评价精度。 展开更多

关键词 山洪灾害 风险评价模型 山洪影响因子 PSO-SVM 鹤盛溪流域

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水下滑坡运动诱导形成的内波特性及破坏分层特征

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作者 刘宗翰 姚烨 +2 位作者 练继建 陈亮 颜东谊 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第4期105-110,共6页

为改善湖库因季节性水温分层而导致的水质恶化现象,通过水下滑坡体扰动的方式人工诱导产生内波,探究了水下滑坡运动诱导形成的内波特性及其对水体温度分层结构的破坏特征,结果表明:水下滑坡破坏水体温度分层结构主要通过扰动引起上下层... 为改善湖库因季节性水温分层而导致的水质恶化现象,通过水下滑坡体扰动的方式人工诱导产生内波,探究了水下滑坡运动诱导形成的内波特性及其对水体温度分层结构的破坏特征,结果表明:水下滑坡破坏水体温度分层结构主要通过扰动引起上下层水体交换实现,在此过程中内波作用效果持久且较为平缓;滑坡倾角和滑坡体运动速度对分层水体破坏效果有重要影响;滑坡倾角为45°工况相较60°工况诱导的内波规模更大。 展开更多

关键词 水体温度分层 分层水环境 水下滑坡 内波特性 分层破坏特征

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