天津市应用基础与前沿技术研究计划(13JCYBJC19400)
- 作品数：20 被引量：359H指数：10
- 相关作者：张社荣王超王高辉孔源于茂更多>>
- 相关机构：天津大学武汉大学中国水电工程顾问集团公司更多>>
- 发文基金：天津市应用基础与前沿技术研究计划国家自然科学基金创新研究群体项目国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：水利工程建筑科学天文地球理学更多>>
- 多次寒潮冷击下薄壁闸墩施工期力学特性分析被引量：3
- 2014年
- 气温骤降引发的寒潮冷击对混凝土结构受力状态有明显影响。鉴于寒潮在出现时期、连续发生次数上有不同特性,分别从温度场及应力场等角度,结合实际工程,研究了施工早期与后期寒潮及连续寒潮冷击下薄壁闸墩结构的受力特性。研究表明,早期寒潮冷击下,闸墩温度波动大,但应力波动小;后期多次寒潮冷击下,温度波动小,但应力波动幅度大,易导致闸墩表面开裂。
- 张社荣王浏刘于茂
- 关键词：水闸受力特性徐变
- 空中和水下爆炸冲击波数值模拟的网格尺寸效应对比分析被引量：25
- 2015年
- 爆炸冲击波在不同物理属性介质中的传播特性存在较大差别,使得其对数值模拟网格尺寸的依赖性也不尽相同。采用Euler算法建立了不同当量、不同网格尺寸下自由场空中和水下爆炸的全耦合数值模型,通过数值解与经验公式计算值对比,对空中和水下不同比例爆炸距离处爆炸冲击波数值模拟的网格尺寸效应及计算精度进行了对比研究。结果表明对于空中爆炸,比例爆炸距离较大处冲击波峰值超压的数值计算误差较小,而水下爆炸基本上与此相反;空中爆炸冲击波峰值的数值计算误差曲线以比例爆炸距离0.7 m/kg1/3为界,具有明显的"前陡后缓"特征,而水下爆炸的误差曲线整体上较为平缓。此外,文中提出可采用"炸药半径与网格尺寸之比"确定网格尺寸,通过具体算例证明了该方法对不同当量的空中爆炸和水下爆炸问题均具有较强的适用性。
- 张社荣李宏璧王高辉孔源
- 关键词：水下爆炸爆炸冲击波
- 水下和空中爆炸时混凝土重力坝动态响应对比分析被引量：16
- 2014年
- 由于水和空气的物理属性差异以及与爆炸产物的界面作用效应不同,使得水下和空中爆炸冲击波传播特性及其荷载作用下的大坝结构动态响应存在较大的差异。通过构建混凝土重力坝水下爆炸和空中爆炸的全耦合数值仿真模型,考虑炸药起爆、冲击波传播、冲击波与结构的相互作用以及结构的动态响应等复杂过程,在对比分析爆炸冲击波在水下和空中传播特性的基础上研究了水下和空中爆炸冲击波对大坝动态响应及损伤程度的影响。研究表明,水下爆炸冲击荷载作用下混凝土重力坝动态响应及损伤程度均较同等炸药量下空中爆炸冲击荷载作用时大;在研究水工大坝抗爆性能时,应重点关注水下爆炸冲击波传播的特性及大坝在水下爆炸荷载作用下的动态响应。
- 张社荣孔源王高辉
- 关键词：混凝土重力坝水下爆炸
- 近断层地震动方向性效应对混凝土重力坝累积损伤特性的影响被引量：22
- 2014年
- 随着人们对近年来发生的强地震动研究,发现近断层地震动方向性效应所包含的长周期、短持时速度大脉冲对结构安全性具有重要影响。文中选取3次强震事件中的28条实测地震动记录,利用可以考虑混凝土软化特性并能反映实际损伤耗能的混凝土塑性损伤本构模型,对近、远断层地震作用下混凝土重力坝损伤累积破坏效应进行了非线性动力仿真分析,根据大坝损伤开裂及其发展特征,建立大坝局部与整体损伤累积破坏指标,对比分析近断层破裂向前方向性效应与远断层地震动对大坝损伤累积破坏的影响。结果表明:近断层地震动方向性效应包含的速度大脉冲对大坝损伤累积破坏具有着显著的影响,大速度脉冲作用导致较大的损伤累积破坏,在重力坝抗震设计中应予以重视。
- 张社荣王宽王高辉谭尧升
- 关键词：水工结构近断层地震动混凝土重力坝
- 水下爆炸冲击荷载下混凝土重力坝的抗爆性能被引量：18
- 2013年
- 在水下爆炸冲击荷载作用下,结构动力响应较之静态荷载和地震荷载作用下要复杂得多。通过大量的数值模拟,探讨了混凝土重力坝在水下爆炸冲击荷载作用下,大坝高度、库前水位对大坝抗爆性能的影响,为大坝抗爆性能评估和防护设计提供基础。数值计算中,构建了重力坝水下爆炸全耦合数值模型,并考虑爆炸冲击作用下混凝土的高应变率效应。研究结果表明:对于混凝土重力坝,随着大坝高度的增加,大坝的抗爆性能增强;库前水位对大坝的抗爆性能影响较大,通过降低库前水位可有效提高大坝的抗爆性能。
- 张社荣王高辉
- 关键词：抗爆性能水下爆炸混凝土重力坝破坏模式动力响应
- 多层软弱夹层边坡岩体破坏机制与稳定性研究被引量：84
- 2014年
- 以大量的实际工程为基础,基于Sarma极限平衡法和有限元强度折减法探讨层状岩质边坡在不同岩层倾角θ、边坡坡角β、结构面间距h条件下的安全系数与破坏面位置的变化规律,揭示复杂多层软弱夹层边坡岩体的破坏机制及稳定性特征。结果表明:不同θ条件下边坡岩体失稳机制和破坏面位置不同,随着θ的增大,破坏机制表现为滑移破坏→滑劈破坏→崩塌破坏→倾倒破坏→滑移破坏;当β、h一定时,直立层状边坡的稳定性略大于水平层状边坡,反倾向边坡的稳定性明显大于顺层边坡;β直接影响边坡岩体破坏特征,当β由30°增大至60°时,顺层边坡的安全系数约降低53%;反倾向层状边坡的安全系数约降低40%;h对边坡岩体破坏机制的影响较小,但对稳定性的影响较大,建议工程实践中加强密集结构面岩质边坡的监测和加固工作。
- 张社荣谭尧升王超王宽
- 关键词：边坡工程层状边坡SARMA法强度折减法
- 水电站边坡施工期4D安全信息模型研究与应用被引量：7
- 2014年
- 鉴于以往边坡施工期安全信息管理及可视化分析方面的研究中还存在工程模型及信息动态属性描述不够、安全信息表达不全面等问题,通过引入4D技术和安全信息模型,提出水电站边坡施工期4D安全信息模型的建立方法和实现过程,重点研究了边坡信息几何载体模型的建立、安全信息的数据库存储与可视化显示以及进度—模型/信息动态映射算法等关键技术,最后应用C#.NET+OpenGL开发出边坡施工期安全信息动态可视化管理系统。以某水电站左岸边坡工程为例,实现该边坡施工面貌和结构安全状态的动态耦合可视化展示以及安全信息随施工进度的实时更新,直观地揭示了边坡安全状况随施工过程的演化规律,以满足工程人员对边坡施工期安全信息直观表达和实时动态可视化分析的需求。
- 张社荣薛烈撒文奇杜成波张峰华
- 关键词：边坡工程动态映射可视化
- 水下爆炸冲击波数值模拟的网格尺寸确定方法被引量：31
- 2015年
- 网格尺寸对水下爆炸冲击波传播过程的数值模拟精度有较大影响,且不同当量下可接受的网格尺寸也有较大区别。通过研究不同比例爆炸距离处水下爆炸冲击波峰值、比冲量对有限元网格尺寸的依赖性,以"炸药半径与网格尺寸之比"作为网格尺寸划分依据,提出了一种对不同当量均具有较强适用性的网格尺寸确定方法;对数值结果的误差分析表明,采用炸药半径的1/3作为数值模型的网格尺寸,其计算精度可满足工程要求;同时通过对数值计算误差进行非线性拟合,得到了不同网格尺寸下冲击波峰值压力、比冲量的误差估计式,可为研究人员根据可接受的误差范围确定任意当量下合适的网格尺寸或估计数值计算的整体误差提供参考。
- 张社荣李宏璧王高辉孔源
- 地下洞室群围岩稳定性动态风险分析及系统研发被引量：6
- 2015年
- 地下洞室群围岩稳定性风险研究尚处于起步阶段,为快速准确地对施工期地下洞室群围岩稳定性风险进行动态跟踪分析,基于层次分析法和模糊综合评价法,形成监测数据、巡视检查、数值模拟三维一体的评价体系,并考虑评价指标、评价标准的动态性确定地下洞室群围岩发生事故可能性等级。根据不同围岩破坏形式,提出适用于地下洞室群围岩稳定的损失估算方法,引入当量法概念,确定地下洞室群围岩稳定损失等级。结合地下洞室群围岩发生事故可能性等级和预估的地下洞室群围岩稳定性损失等级,经风险矩阵最终确定地下洞室群围岩稳定性风险等级。采用C#.Net、SQL SERVER和Python混合编程技术,研发一套能确定地下洞室群围岩稳定性动态风险的系统。该系统应用于国内某在建大型水电站的地下洞室群,能准确确定影响地下洞室群围岩稳定性的关键因素和危险区域,实时指导施工过程,规避可能存在的风险,保证地下洞室群施工安全。
- 张超张社荣崔溦王超
- 关键词：地下洞室群围岩层次分析法系统开发
- 峡谷区重力坝岸坡坝段动力稳定性评估方法被引量：3
- 2014年
- 从概率的观点出发,结合确定性矢量和安全系数方法,对设计基准期内随机地震条件下的重力坝岸坡坝段动力抗滑稳定性评估方法问题进行了初步探讨。首先,基于确定性动力时程分析法,得出坝段抗滑矢量和安全度时程曲线,评价一次确定性设计地震作用下的坝体稳定;然后,考虑基准期设计烈度下地震的随机性,进行坝体动力稳定的可靠度分析。通过Gram-Charlier级数拟合法和随机加权最大熵法,得到坝体动力稳定安全度时变曲线中最小值的概率分布函数及其动力可靠度;最后,结合确定性和概率性分析结果,综合评价设计基准期内地震作用下的坝体抗滑稳定性。工程实例分析结果表明,采用确定性与概率性结合的互补方法,能够进一步认识动力稳定分析中安全裕度的合理性评价问题,进而更加合理地评估整个设计基准期内重力坝的动力抗滑稳定性。
- 王超张社荣于茂
- 关键词：重力坝动力稳定岸坡坝段
