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一种新型重力式海上风机基础承载特性分析被引量：5: 2013年; 海上风电机组的基础所处的工作环境特殊,遭受的荷载复杂。现有的基础类型均存在成本高、施工难等问题。因此,急需研究和开发成本低廉、施工简便的海上风机基础形式。本文提出了一种新型重力式海上风机基础的概念设计,基于传统的重力式基础,将预应力锚杆应用于其中,组成一种新型的基础形式:锚杆重力式海上风机基础。采用通用有限元分析软件ABAQUS对此新型基础的承载特性进行了三维有限元数值分析,探讨了锚杆重力式基础在外荷载分量的单独作用下,地基土体的承载特性和破坏机理以及锚杆的主要作用。结果表明,锚杆的存在显著地提高了地基极限承载力并改变了地基破坏形式。这说明了锚杆重力式海上风机基础具有良好的应有前景。; 霍宏斌王尔贝陈锐徐涛; 关键词：海上风机锚杆三维有限元分析

某岩体节理分组快速聚类分析及离散优化被引量：1: 2013年; 对某矿区岩体节理的几何参数进行了现场勘测,获得节理产状、间距等原始数据。根据赤平投影原理,对原始数据进行数据转换、成图显示,得到节理分组的定性信息。运用聚类分析的方法对节理进行了快速聚类分组。根据离散系数来评价节理分组的可靠性,并选择最佳分组方案,得到节理分组的初步定量结果。对离散节理数据进行了优化,剔除了离散的随机节理,获得节理分组的定量信息。结果表明超多簇中心离散优化技术是快速聚类分析的有效补充,可以有效剔除节理分组信息中的随机离散信息。; 雷卫东陈锐韩小良; 关键词：节理快速聚类

复合荷载作用下锚杆重力式海上风机基础的地基承载特性被引量：2: 2013年; 针对最近提出的锚杆重力式海上风机基础形式,采用通用有限元分析软件ABAQUS研究了复合加载条件下此新型基础的承载特性。采用Swipe方法与固定位移比法构造了V(竖向)-H(水平)荷载平面的地基破坏包络线,计算结果表明:随着弯矩的增大,包络线会逐渐缩小。; 陈锐霍宏斌王尔贝曹驰; 关键词：海上风机锚杆三维有限元分析复合加载

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: 2014年; 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。; 王尔贝陈锐霍宏斌; 关键词：海上风机锚杆三维有限元分析

一种装配式新型张力计的研制被引量：8: 2013年; 土体干湿过程引发的岩土工程问题已逐渐受到重视。通常采用张力计量测80 kPa以内的土体吸力,并将其应用于边坡失稳等岩土工程问题的分析中。然而,传统张力计由于内部腔体体积过大且结构复杂,造成张力计难以饱和,吸力量测时反应时间长,并易发生汽化,严重影响其可靠性和灵敏性。为弥补传统张力计的设计缺陷,提出了一种装配式新型张力计。该张力计内腔结构简单且体积小。饱和前先拆分张力计再分别饱和其主要部件,最后重新装配。此设计简化了饱和程序并提高了效率。通过对比传统张力计和新型张力计的性能,证实了新型张力计具有更强的汽化持久性,其吸力量测的灵敏性和可靠性得到了显著的提高。标定试验表明,相比于传统张力计,新型张力计的灵敏性提高了90%。测量-80 kPa的孔隙水压力时,新型张力计的平衡时间为1.5 min,仅占传统张力计反应时间的10%。相同的测量条件下,传统张力计的测量误差为30%,而新型张力计的测量误差仅为0.7%。; 陈锐刘坚吴宏伟乔劼; 关键词：吸力量测张力计灵敏性可靠性

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: 2015年; 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。; 陈锐王若宣刘坚邓刚; 关键词：无网格法渗流分析非饱和土

新型高量程张力计在吸力量测中的应用被引量：6: 2013年; 一般张力计仅能量测低于100kPa的吸力,超过该吸力后张力计将由于量测系统汽化等原因失去可用性。采用国产普通压力传感器研制了一种能够直接量测大于100kPa吸力的新型高量程张力计。在室内试验中吸力量测值与土样预加吸力一致,验证了400kPa吸力范围内该高量程张力计的响应速度和准确度。将此高量程吸力计应用于0～500kPa范围内高岭土土水特征曲线试验,并与应用轴平移法的压力板仪试验结果比较,进一步验证了该高量程张力计的准确性、持久性和对干湿循环过程的可用性。应用新型张力计在室外进行了长达25d的吸力监测试验,证明了该张力计的长历时可用性和反应速度。应用结果表明,所研制的高量程张力计具有量值准确、反应灵敏、持时长及量测稳定等良好工作性态。; 陈锐陈中奎张敏邓刚; 关键词：基质吸力张力计土水特征曲线

拓宽路基变形的流固耦合数值分析被引量：3: 2013年; 以深圳市水官高速拓宽工程为依托,运用有限元软件ABAQUS对路基拓宽工程中的新老路基之间的差异沉降进行模拟分析,对拓宽路基在修筑阶段及工后运营阶段的变形特性、应力和孔压的变化进行研究,揭示拓宽路基差异沉降的规律和机理。; 陈民勇刘宇陈锐袁炳祥石海丽; 关键词：拓宽路基差异沉降流固耦合应力分析沉降规律

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国家自然科学基金(50909030)