国家自然科学基金(51339003)
- 作品数：37 被引量：318H指数：12
- 相关作者：钟登华李庆斌徐千军吴智敏管俊峰更多>>
- 相关机构：清华大学天津大学华北水利水电大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划创新研究群体科学基金更多>>
- 相关领域：水利工程建筑科学自动化与计算机技术交通运输工程更多>>
- 不同裂纹分布的孔隙材料渗透系数被引量：2
- 2017年
- 含裂纹孔隙材料渗透性由裂纹的微观结构决定,其研究对工程实践意义重大。该文假设含裂纹孔隙材料是由孔隙基体和裂纹组成的二相复合材料,基于细观均匀化理论给出了四种不同裂纹分布的渗透张量稀疏解、相互作用直推(IDD)解和修正的IDD解。基于单元嵌入技术和弹性比拟的数值模拟方法,采用不连通的离散裂纹模型,研究了裂纹数目对有效渗透系数数值解收敛性的影响及不同裂纹分布的孔隙材料渗透性,并将得到的数值解和理论解对比分析,结果表明:随着裂纹数目的增加,有效渗透系数的变化范围逐渐减小,并最终趋于稳定,而且选择合适的裂纹数目,能同时保证计算的随机收敛性和合理的计算效率;对于所研究的四种分布的裂纹,相比稀疏解,IDD解更接近数值解,但随着裂纹密度的增加,裂纹间的相互作用增强,IDD解会逐渐偏离数值解;修正的IDD解充分考虑了裂纹间的相互作用和边界效应,能更好地估计含裂纹孔隙材料的渗透性。
- 钱鹏徐千军
- 基于扩展有限元的重力坝尺寸效应被引量：3
- 2017年
- 准脆性材料的结构破坏试验会引起尺寸效应现象,相似模型的结果不能简单地由相似关系换算至原型。该文利用扩展有限元方法,研究了预制缝重力坝的破坏过程和极限承载力。同时,为揭示结构承载力的尺寸效应,建立了一系列几何相似的离心模型和重力加速度模型(不考虑自重相似),并进行了超载破坏评价。结果表明:随着结构尺寸的增加,离心模型的极限承载力大致呈指数衰减趋势下降,并逐渐趋于稳定值;重力加速度模型的极限承载力首先呈指数衰减趋势下降,当超过一定尺寸范围后,又大致呈线性增长;断裂过程区相对长度和自重应力效应分别是结构强度尺寸效应的内在因素和外部荷载因素。
- 石杰李庆斌
- 关键词：水工结构重力坝尺寸效应离心模型
- 考虑施工质量影响的碾压混凝土坝地震动力响应被引量：4
- 2019年
- 针对现有碾压混凝土坝地震动力响应分析未考虑施工质量影响的问题,提出一种考虑施工质量影响的碾压混凝土坝分析方法。基于碾压混凝土坝施工质量实时监控系统数据,分析施工质量对物理力学参数的影响;建立考虑施工质量影响的有限元分析模型,并结合实际工程,进行地震动力响应计算。结果表明,该方法可以分析施工质量对地震动力响应的影响,为抗震设计提供科学依据。
- 钟登华刘肖军佟大威王振宋文帅
- 关键词：碾压混凝土坝地震动力响应
- 基于ANFIS-GM的心墙堆石坝变形预测被引量：10
- 2015年
- 本文提出采用自适应网络模糊推理系统(adaptive neuro-fuzzy inference system,ANFIS)优化灰色理论模型(Grey Model,GM)的建模方法来研究预测大坝变形。ANFIS-GM模型综合考虑了由于资料不完备、考虑因素不全面而产生的灰色特性和各影响因素与大坝变形之间存在的模糊特性。该模型相比于GM模型不仅考虑了大坝变形的灰色特性,而且还考虑了水位变化速率、填筑速率与大坝变形的模糊关系。通过心墙堆石坝沉降变形的实例分析,表明该模型比GM模型误差更小。同时,该模型具有处理小样本,自组织、自学习、自适应,模糊推理的综合能力。
- 钟登华刘昊元佟大威刘玉玺吴斌平刘肖军
- 关键词：心墙堆石坝大坝变形自适应网络模糊推理系统
- 实时监控系统的面板堆石坝质量成本分析与预测
- 2015年
- 质量成本是工程质量水平的经济衡量指标,是保证工程质量、降低成本、提高收益以及判断质量体系有效性的重要工具。目前,碾压质量实时监控作为先进的技术手段运用到面板堆石坝施工中,其最大的优点是投资少、效益高。但现有研究都集中在实时监控系统对面板堆石坝质量水平的控制,对于实时监控系统的经济效益研究不多。针对上述问题,本文基于碾压质量实时监控系统,在阐述了质量水平与质量成本关系的基础上,明确了面板堆石坝施工过程的质量成本分析方法,构建了实时监控特征参数的质量成本预测模型,提出了施工过程质量成本的控制和改进的方法,对实时监控系统下的面板堆石坝施工做出了更加全面可靠的评价,为工程质量管理提供了科学的依据。
- 张念木毕磊李正吕鹏
- 关键词：面板堆石坝质量水平神经网络模型
- 确定现场浇筑全级配水工混凝土双K断裂参数的最小试件尺寸被引量：8
- 2016年
- 文章通过试验分析确定了现场浇筑全级配水工混凝土双K断裂参数所需的最小试件尺寸.利用中国某特高拱坝施工现场拌合楼生产的混凝土拌合物,一次浇筑成型5组不同尺寸的骨料最大粒径d_(max)=150mm的全级配水工混凝土楔入劈拉试件.基于试验结果,分析了全级配水工混凝土的试件尺寸变化对断裂参数——起裂韧度K_(Ic)^(ini)及失稳韧度K_(IC)^(un)的影响规律.由试验研究结果可知,若得到不随试件尺寸变化的全级配水工混凝土双K断裂参数(K_(Ic)^(ini),K_(IC)^(un)),浇注试件的最小尺寸须满足:韧带高度H_2与骨料最大粒径d_(max)比值H_2/d_(max)≥6.基于相关试验成果,给出了无尺寸效应的双K断裂参数与骨料最大粒径d_(max)及拉伸强度f_t的经验公式.
- 管俊峰李庆斌吴智敏董伟
- 关键词：双K断裂参数现场浇筑最小尺寸
- 含裂纹混凝土的三维渗透性分析被引量：2
- 2017年
- 该文假设含裂纹的混凝土材料是由孔隙基体和裂纹组成的二相复合材料,基于相互作用直推法(IDD)给出了三维周期裂纹渗透性的表达式。基于单元嵌入技术和弹性比拟的数值模拟新方法,解决了三维细观连续有限元实体模型的建模和网格划分问题,实现了含混凝土裂纹的三维渗透模拟。假设裂纹为圆盘状,引入周期性的概念并提出三维周期裂纹结构模型,分析裂纹直径、裂纹周期、裂纹倾角和裂纹间距等因素对整体等效渗透性能的影响。将得到的数值解和IDD理论解进行对比分析,结果表明:在裂纹密度较低时,数值解和理论解吻合得很好,但随着裂纹密度的增大,二者之间的误差逐渐增大;当裂纹趋于连通时,IDD解低估了裂纹之间的近场相互作用而偏离数值解;裂纹接近连通时,整体等效渗透率与裂纹密度呈对数关系,可用渐进对数表达式准确描述。
- 钱鹏徐千军
- 浇筑层面对砂浆力学及渗透性能的影响被引量：8
- 2018年
- 根据初终凝时间浇筑不同间隔时间的层面试件,分别采用劈裂抗拉强度、超声脉冲、直流电通量及压水渗透等试验研究浇筑层面的结合情况,并利用扫描电镜观测的层面微观结构特征,试验结果表明:随着层面间隔时间的延长,劈裂抗拉强度、超声首波波幅降低,初始电流、渗透系数增大;层面试件的渗流满足经典Darcy定律,而无层面的本体试件渗流存在启动压力梯度,服从非Darcy渗流规律;劈裂抗拉强度与超声首波波幅的相关系数达到0.98,可采用超声脉冲测试预测层面的黏结强度;层面结构在初凝前后呈现出较大的差别,水化产物结构与本体较为接近,而初凝后浇筑的层间附近会形成连通的多孔疏松区,形成薄弱带。
- 钱鹏徐千军
- 关键词：劈裂抗拉强度扫描电镜
- 现场浇筑大坝混凝土与湿筛混凝土起裂韧度换算关系研究被引量：8
- 2016年
- 本文研究现场浇筑大坝混凝土与湿筛混凝土起裂韧度的换算关系。利用中国某特高拱坝施工现场拌合楼生产混凝土拌合物,浇注成型不同试件尺寸的骨料最大粒径150 mm的大坝混凝土试件,以及骨料最大粒径40 mm的湿筛混凝土试件。通过试验分别获得了大坝混凝土及湿筛混凝土各试件的起裂荷载,进而由有限元计算得到其起裂韧度。分析了大坝混凝土与湿筛混凝土的起裂韧度随试件尺寸变化而变化的规律,研究发现,不论大坝混凝土试件,还是湿筛混凝土试件,当韧带高度与骨料最大粒径比值大于等于6.0后,起裂韧度均趋于稳定值。基于试验结果,建立了小尺寸湿筛混凝土试件推求大尺寸大坝混凝土试件起裂韧度的关系式。
- 管俊峰李庆斌吴智敏
- 关键词：大坝混凝土湿筛混凝土现场浇筑
- 用边界效应理论考虑断裂韧性和拉伸强度对破坏的影响被引量：27
- 2016年
- 采用边界效应理论,研究了断裂韧性和拉伸强度对材料与结构破坏的影响。边界效应模型中通过引入等效裂缝,可同时反映试件前边界与后边界对断裂特性的影响;基于等效裂缝与特征裂缝的比值,即可判断试件处于强度准则、韧度准则或准脆性断裂等何种破坏模式。边界效应模型不仅适用于线弹性断裂条件,而且适用于弹塑性断裂分析,解决了ASTM规范及RILEM规范的局限。鉴于ASTM规范确定材料断裂韧度对试件初始缝长与试件尺寸等的严格限制,本文基于边界效应理论,建立了由RILEM规范中小尺寸试件确定材料断裂韧度与拉伸强度的方法,相关试验成果证明了所提方法的合理性与适用性。
- 管俊峰胡晓智王玉锁李庆斌吴智敏
- 关键词：断裂韧度ASTMRILEM
