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RSS2010年 第4期
2010, (4).
摘要:
在借鉴重整化群理论和局部损伤概率的基础上,形成水工混凝土结构整体破坏概率研究方法.针对单元损伤概率不等的正方体结构,推导了1级原胞损伤概率,再依次确定n级原胞的损伤概率,从而得到结构整体的破坏概率.传统的岩石等概率破碎模型只是针对单元损伤概率相等情况下的一个特例,而该数学模型是一个通式.以某大体积混凝土结构为例,应用所建立的数学模型进行了实例分析.计算结果表明,当单元损伤概率不超过0.7时,结构较为安全,否则结构整体安全性会迅速降低,外界环境一旦恶化,结构极有可能发生垮塌.
在借鉴重整化群理论和局部损伤概率的基础上,形成水工混凝土结构整体破坏概率研究方法.针对单元损伤概率不等的正方体结构,推导了1级原胞损伤概率,再依次确定n级原胞的损伤概率,从而得到结构整体的破坏概率.传统的岩石等概率破碎模型只是针对单元损伤概率相等情况下的一个特例,而该数学模型是一个通式.以某大体积混凝土结构为例,应用所建立的数学模型进行了实例分析.计算结果表明,当单元损伤概率不超过0.7时,结构较为安全,否则结构整体安全性会迅速降低,外界环境一旦恶化,结构极有可能发生垮塌.
2010, (4).
摘要:
首先阐明了软基等载与超载预压的概念及工后沉降的组成,然后从土力学压缩与固结的基本原理出发,推导出能考虑等载、超载与固结度对工后沉降影响的工后主固结沉降计算式,通过预压类型系数Φ和固结度Ut把单纯考虑等载、超载工况及加固时间影响的工后主固结沉降各计算式统一于该式.式中的最终沉降量、沉降速率和β值都通过实测沉降曲线或沉降速率曲线求得,各参数间满足时间相一致的原则.利用该式对两个工程实例进行了推算,推算结果接近于实际观测值.
首先阐明了软基等载与超载预压的概念及工后沉降的组成,然后从土力学压缩与固结的基本原理出发,推导出能考虑等载、超载与固结度对工后沉降影响的工后主固结沉降计算式,通过预压类型系数Φ和固结度Ut把单纯考虑等载、超载工况及加固时间影响的工后主固结沉降各计算式统一于该式.式中的最终沉降量、沉降速率和β值都通过实测沉降曲线或沉降速率曲线求得,各参数间满足时间相一致的原则.利用该式对两个工程实例进行了推算,推算结果接近于实际观测值.
2010, (4).
摘要:
采用断裂力学方法分析了混凝土在拉压多轴情况下的破坏准则.通过滑移裂纹模型分析了拉压多轴荷载下混凝土内裂纹的扩展规律,不同拉压荷载比值下裂纹的扩展角度以及裂纹起裂到失稳扩展的过程,认为混凝土内裂纹的失稳扩展即对应于材料的破坏,得到了其破坏准则.分析了混凝土的最大骨料粒径发生断裂破坏时的控制性裂纹长度对拉压破坏准则的影响,在此基础上研究了全级配混凝土的多轴破坏准则.计算结果表明,模型计算结果与已有试验结果吻合良好.
采用断裂力学方法分析了混凝土在拉压多轴情况下的破坏准则.通过滑移裂纹模型分析了拉压多轴荷载下混凝土内裂纹的扩展规律,不同拉压荷载比值下裂纹的扩展角度以及裂纹起裂到失稳扩展的过程,认为混凝土内裂纹的失稳扩展即对应于材料的破坏,得到了其破坏准则.分析了混凝土的最大骨料粒径发生断裂破坏时的控制性裂纹长度对拉压破坏准则的影响,在此基础上研究了全级配混凝土的多轴破坏准则.计算结果表明,模型计算结果与已有试验结果吻合良好.
2010, (4).
摘要:
大坝风险后果综合评价涉及众多评价因子,各因子间存在不确定性,将模糊数学理论应用于大坝风险后果的综合评价,以江西5座水库为例,应用层次分析法计算水库溃坝生命损失、经济损失、环境影响及社会影响等因子的权重,通过隶属度确定大坝风险等级并对其进行排序.结果表明,若发生溃坝事件,5座水库大坝后果均十分严重,属特别重大事故,评价结果客观合理.研究表明,模糊数学综合评价方法能够较客观地反映大坝风险程度,具有方法简便、推理过程严密等特点,为大坝风险后果综合评价提供一条新途径.
大坝风险后果综合评价涉及众多评价因子,各因子间存在不确定性,将模糊数学理论应用于大坝风险后果的综合评价,以江西5座水库为例,应用层次分析法计算水库溃坝生命损失、经济损失、环境影响及社会影响等因子的权重,通过隶属度确定大坝风险等级并对其进行排序.结果表明,若发生溃坝事件,5座水库大坝后果均十分严重,属特别重大事故,评价结果客观合理.研究表明,模糊数学综合评价方法能够较客观地反映大坝风险程度,具有方法简便、推理过程严密等特点,为大坝风险后果综合评价提供一条新途径.
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摘要:
河口区的治涝规划设计,必须合理确定与设计暴雨相组合的承泄区设计潮位.构建的承泄区设计潮位的选取方法,首先采用Copula函数构建年最大暴雨和相应潮位的联合分布,再基于联合分布和年最高潮位的分布提出治涝设计潮位的选取方法.并以位于珠江三角洲河口区的广州南沙区和位于粤东韩江河口区的汕头市龙湖区为实例来对比分析.结果表明两地的暴雨与潮位的遭遇组合规律并不相同:①如对10年一遇及以上年最大暴雨,若与10年一遇年最高潮位相组合,在广州市南沙区,其组合风险率几乎为0;而在汕头市龙湖区,其组合风险率达5.97%以上.②若以10年一遇设计暴雨与10年一遇年最高潮位为设计组合,在广州市南沙区,其排涝重现期接近10年;而在汕头市龙湖区,其排涝重现期仅为6.52年.
河口区的治涝规划设计,必须合理确定与设计暴雨相组合的承泄区设计潮位.构建的承泄区设计潮位的选取方法,首先采用Copula函数构建年最大暴雨和相应潮位的联合分布,再基于联合分布和年最高潮位的分布提出治涝设计潮位的选取方法.并以位于珠江三角洲河口区的广州南沙区和位于粤东韩江河口区的汕头市龙湖区为实例来对比分析.结果表明两地的暴雨与潮位的遭遇组合规律并不相同:①如对10年一遇及以上年最大暴雨,若与10年一遇年最高潮位相组合,在广州市南沙区,其组合风险率几乎为0;而在汕头市龙湖区,其组合风险率达5.97%以上.②若以10年一遇设计暴雨与10年一遇年最高潮位为设计组合,在广州市南沙区,其排涝重现期接近10年;而在汕头市龙湖区,其排涝重现期仅为6.52年.
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摘要:
地震导致水利工程的破坏,而震损水库给下游人民带来严重威胁.合理评价水库震损程度对指导除险加固具有重要意义.针对震损水库的特点,建立了震损水库综合评价指标体系.采用震损水库4级划分原则,对指标进行分级和阈值确定,并提出了关键指标的概念.在所建立的综合评价体系中,首先对指标体系中的关键指标进行评价.当关键指标显著时,则认为综合评价体系整体显著;当关键指标均不显著时,再运用线性加权和法对水库震损程度评价指标体系进行整体评价.实例分析表明,文中所提的评价体系客观可行.
地震导致水利工程的破坏,而震损水库给下游人民带来严重威胁.合理评价水库震损程度对指导除险加固具有重要意义.针对震损水库的特点,建立了震损水库综合评价指标体系.采用震损水库4级划分原则,对指标进行分级和阈值确定,并提出了关键指标的概念.在所建立的综合评价体系中,首先对指标体系中的关键指标进行评价.当关键指标显著时,则认为综合评价体系整体显著;当关键指标均不显著时,再运用线性加权和法对水库震损程度评价指标体系进行整体评价.实例分析表明,文中所提的评价体系客观可行.
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摘要:
准确预测径流量对水资源科学管理具有重要意义.针对年径流量与其影响因子关系复杂的特点,利用自组织数据挖掘理论分析并描述两者之间的联系,同时,以集对分析为基础从同、异、反3个方面来刻画模型计算值与实际值之间的接近程度并建立相应的筛选外准则,以进行中间模型的评价及选择,从而构建了基于集对分析的年径流自组织预测模型(SPA-GMDH).实例结果表明:SPA-GMDH模型能够自主地选择对年径流量作用显著的输入形成最终模型,其拟合及预测效果良好.
准确预测径流量对水资源科学管理具有重要意义.针对年径流量与其影响因子关系复杂的特点,利用自组织数据挖掘理论分析并描述两者之间的联系,同时,以集对分析为基础从同、异、反3个方面来刻画模型计算值与实际值之间的接近程度并建立相应的筛选外准则,以进行中间模型的评价及选择,从而构建了基于集对分析的年径流自组织预测模型(SPA-GMDH).实例结果表明:SPA-GMDH模型能够自主地选择对年径流量作用显著的输入形成最终模型,其拟合及预测效果良好.
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摘要:
长期的干湿循环作用必然会引起黄土结构的改变,从而影响其强度特性及渗透特性.通过室内三轴压缩和三轴渗透试验,得到了干湿循环作用对重塑黄土强度和渗透性的影响规律:重塑黄土的剪切强度、黏聚力c和内摩擦角φ均随着干湿循环周期的增加而衰减,且经过第1次干湿循环后衰减最大;土样初始含水率越低,干湿循环对其强度的影响越大;干湿循环达到一定次数后,土体结构会重新达到平衡,强度也将趋于稳定;渗透系数k随着干湿循环次数的增加明显增大,而且围压对渗透系数的影响很大.
长期的干湿循环作用必然会引起黄土结构的改变,从而影响其强度特性及渗透特性.通过室内三轴压缩和三轴渗透试验,得到了干湿循环作用对重塑黄土强度和渗透性的影响规律:重塑黄土的剪切强度、黏聚力c和内摩擦角φ均随着干湿循环周期的增加而衰减,且经过第1次干湿循环后衰减最大;土样初始含水率越低,干湿循环对其强度的影响越大;干湿循环达到一定次数后,土体结构会重新达到平衡,强度也将趋于稳定;渗透系数k随着干湿循环次数的增加明显增大,而且围压对渗透系数的影响很大.
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摘要:
海平面上升是全球关注的问题.对海平面上升研究的方法、数据来源和研究结论进行了综述,分析了验潮站数据和T/P 卫星数据的优缺点及引起海平面变化的原因和海平面变化中的一些周期因素,指出我国近海海平面上升的可能趋势及幅度,对海平面上升率分析和上升量预测中存在的一些问题进行了分析.此外,还对海平面上升后可能对海岸侵蚀、风暴潮灾害、盐水入侵和洪涝灾害的影响及其防御措施进行了分析,以期综合了解对海平面上升的研究现状和进展.
海平面上升是全球关注的问题.对海平面上升研究的方法、数据来源和研究结论进行了综述,分析了验潮站数据和T/P 卫星数据的优缺点及引起海平面变化的原因和海平面变化中的一些周期因素,指出我国近海海平面上升的可能趋势及幅度,对海平面上升率分析和上升量预测中存在的一些问题进行了分析.此外,还对海平面上升后可能对海岸侵蚀、风暴潮灾害、盐水入侵和洪涝灾害的影响及其防御措施进行了分析,以期综合了解对海平面上升的研究现状和进展.
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摘要:
青草沙水库是目前国内最大的蓄淡避盐型河口江心水库,施工时间紧,工程量大,施工条件不佳.为了研究青草沙水库围堤工程的施工,应用二维潮流数学模型研究了水库围堤施工中的主龙口的最大流速、合龙方式与最佳时机,数值模拟结果表明,主龙口宽度以800 m为佳,采用平堵施工龙口内出现的最大流速较立堵方式小约30%,且施工工艺相对简单,合龙时间短,不过应先封堵副龙口.并与水槽试验结果相比较,在工程实践中得到较好验证,取得良好效果.
青草沙水库是目前国内最大的蓄淡避盐型河口江心水库,施工时间紧,工程量大,施工条件不佳.为了研究青草沙水库围堤工程的施工,应用二维潮流数学模型研究了水库围堤施工中的主龙口的最大流速、合龙方式与最佳时机,数值模拟结果表明,主龙口宽度以800 m为佳,采用平堵施工龙口内出现的最大流速较立堵方式小约30%,且施工工艺相对简单,合龙时间短,不过应先封堵副龙口.并与水槽试验结果相比较,在工程实践中得到较好验证,取得良好效果.
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摘要:
对于大面积或全库盘使用土工膜防渗的水库,土工膜防渗体渗透特性的分析是工程设计和施工的一项重要工作,对利用和管理库区水资源具有重要意义.从水量平衡角度,采用达西定律对库盘大面积土工膜防渗体的渗透特性进行研究,分析库盘大面积土工膜防渗体产生的破损孔洞对土工膜渗透特性的影响,计算大面积土工膜防渗体的渗透量和渗透系数,从整体上得出大面积土工膜防渗体渗透特性的分析方法.结合工程实例,计算其土工膜防渗体的渗透量和渗透系数,得出土工膜防渗体的渗透规律.
对于大面积或全库盘使用土工膜防渗的水库,土工膜防渗体渗透特性的分析是工程设计和施工的一项重要工作,对利用和管理库区水资源具有重要意义.从水量平衡角度,采用达西定律对库盘大面积土工膜防渗体的渗透特性进行研究,分析库盘大面积土工膜防渗体产生的破损孔洞对土工膜渗透特性的影响,计算大面积土工膜防渗体的渗透量和渗透系数,从整体上得出大面积土工膜防渗体渗透特性的分析方法.结合工程实例,计算其土工膜防渗体的渗透量和渗透系数,得出土工膜防渗体的渗透规律.
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摘要:
介绍了高强混凝土收缩徐变测试及其成果在大跨径预应力混凝土桥梁建设中的应用.分析论述了减水剂、早强剂和硅粉3类外加剂对收缩徐变的影响,以及收缩徐变与试件等效厚度的关系;构件尺寸和湿度条件仅与干徐变和干缩有关.提出可采用相似曲线平移法进行湿度调整,在缺乏徐变与等效厚度关系资料时可借鉴已有成果作插值推算.
介绍了高强混凝土收缩徐变测试及其成果在大跨径预应力混凝土桥梁建设中的应用.分析论述了减水剂、早强剂和硅粉3类外加剂对收缩徐变的影响,以及收缩徐变与试件等效厚度的关系;构件尺寸和湿度条件仅与干徐变和干缩有关.提出可采用相似曲线平移法进行湿度调整,在缺乏徐变与等效厚度关系资料时可借鉴已有成果作插值推算.
2010, (4).
摘要:
为有效应对洪涝灾害,建立了基于3S的三维可视化防汛减灾指挥系统.首先,对建立该系统进行了需求分析,阐述了系统的工作流程;然后,利用3S技术在流域或区域水资源信息的实时采集、传输及管理方面的应用,结合三维可视化技术在洪水预报、洪水演进及水域动态等进行实时监控、指挥调度和远程控制等方面的应用,分析了系统的功能结构,并对实现该系统的关键技术进行了探讨;最后,以大汶河流域为例,阐述了系统的功能实现.结果表明:该系统可实现实时水雨情监视、信息检索与分析、汛前预测、汛后救灾及灾情评估等工作,为工程管理、防洪除涝的科学决策提供有力依据.
为有效应对洪涝灾害,建立了基于3S的三维可视化防汛减灾指挥系统.首先,对建立该系统进行了需求分析,阐述了系统的工作流程;然后,利用3S技术在流域或区域水资源信息的实时采集、传输及管理方面的应用,结合三维可视化技术在洪水预报、洪水演进及水域动态等进行实时监控、指挥调度和远程控制等方面的应用,分析了系统的功能结构,并对实现该系统的关键技术进行了探讨;最后,以大汶河流域为例,阐述了系统的功能实现.结果表明:该系统可实现实时水雨情监视、信息检索与分析、汛前预测、汛后救灾及灾情评估等工作,为工程管理、防洪除涝的科学决策提供有力依据.
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摘要:
阐述了pushover分析的基本原理.在所采用的分析桩滞回特性的基础上,得出等效阻尼比与延性系数的关系,根据中的反应谱,提出评价高桩码头抗震性能的pushover分析方法,通过迭代计算确定高桩码头结构的目标位移需求.与收集的国内外16个不同地震记录波时程分析结果的比较表明,pushover方法分析所得目标位移需求结果与时程分析的平均计算结果十分接近,证明pushover方法可用于实际工程高桩码头抗震性能的分析和评估.
阐述了pushover分析的基本原理.在所采用的分析桩滞回特性的基础上,得出等效阻尼比与延性系数的关系,根据中的反应谱,提出评价高桩码头抗震性能的pushover分析方法,通过迭代计算确定高桩码头结构的目标位移需求.与收集的国内外16个不同地震记录波时程分析结果的比较表明,pushover方法分析所得目标位移需求结果与时程分析的平均计算结果十分接近,证明pushover方法可用于实际工程高桩码头抗震性能的分析和评估.
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摘要:
采用三维非结构网格、有限体积的河口、陆架和海洋模型FVCOM模拟强潮海湾三门湾的三维水动力特征.模拟研究表明:FVCOM模型能很好地用于类似三门湾这样的具有复杂岸线、地形、多汊道的强潮海湾;由于垂向混合较强,三门湾表、底层的流场及余流场结构基本一致;受大柴门、田湾山诸岛复杂岸线、地形影响,大柴门、田湾山诸岛连线以西诸水域,余流总体上指向东南向外海;大柴门、田湾山诸岛连线以东至花岙岛的满山水道水域,余流呈顺时针环流结构,最终沿石浦水道净泄入海;FVCOM模型的干湿判别功能基本能较好地反映涨落潮过程中强潮海湾的滩地出露特征.
采用三维非结构网格、有限体积的河口、陆架和海洋模型FVCOM模拟强潮海湾三门湾的三维水动力特征.模拟研究表明:FVCOM模型能很好地用于类似三门湾这样的具有复杂岸线、地形、多汊道的强潮海湾;由于垂向混合较强,三门湾表、底层的流场及余流场结构基本一致;受大柴门、田湾山诸岛复杂岸线、地形影响,大柴门、田湾山诸岛连线以西诸水域,余流总体上指向东南向外海;大柴门、田湾山诸岛连线以东至花岙岛的满山水道水域,余流呈顺时针环流结构,最终沿石浦水道净泄入海;FVCOM模型的干湿判别功能基本能较好地反映涨落潮过程中强潮海湾的滩地出露特征.
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摘要:
深厚软基经过CFG桩复合地基处理后,能够满足高路堤桥头控制工后沉降的要求.路堤预压期间桩间土压力总体呈上升趋势,预压期间桩间土与桩顶承受的荷载在不断地调整,桩土应力比呈下降趋势,直到预压后期基本稳定在18.7.路堤下刚性桩复合地基在桩土应力比、桩土荷载分担上与刚性基础下刚性桩复合地基有较明显的差异.本工程实测资料表明桩、土承载能力仅仅发挥20%,尚有较大潜力.对于刚性桩复合地基,扩大桩间距的同时在桩顶设置足够面积和刚度的桩帽,增大桩的置换率,以保证刚性桩复合地基刚度是发挥桩、土承载能力的有效途径.
深厚软基经过CFG桩复合地基处理后,能够满足高路堤桥头控制工后沉降的要求.路堤预压期间桩间土压力总体呈上升趋势,预压期间桩间土与桩顶承受的荷载在不断地调整,桩土应力比呈下降趋势,直到预压后期基本稳定在18.7.路堤下刚性桩复合地基在桩土应力比、桩土荷载分担上与刚性基础下刚性桩复合地基有较明显的差异.本工程实测资料表明桩、土承载能力仅仅发挥20%,尚有较大潜力.对于刚性桩复合地基,扩大桩间距的同时在桩顶设置足够面积和刚度的桩帽,增大桩的置换率,以保证刚性桩复合地基刚度是发挥桩、土承载能力的有效途径.
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摘要:
三益桥浅滩位于长江下游扬中河段左汊进口段,属典型的过渡型沙质浅滩,是长江下游深水航道主要碍航浅滩之一.以近50年的实测河道水文、地形资料为基础,并结合物理模型试验资料,分析了滩段河床演变特征、浅情状况,重点分析了浅滩成因及其主要影响因素.研究认为:三益桥浅滩段与上、下河段相比较,过渡段水流分散,且浅滩段洪水水流偏离航槽,加上淮河入江水流顶托的影响,输沙能力骤然下降,泥沙易于落淤,这是导致浅滩形成的主要原因.
三益桥浅滩位于长江下游扬中河段左汊进口段,属典型的过渡型沙质浅滩,是长江下游深水航道主要碍航浅滩之一.以近50年的实测河道水文、地形资料为基础,并结合物理模型试验资料,分析了滩段河床演变特征、浅情状况,重点分析了浅滩成因及其主要影响因素.研究认为:三益桥浅滩段与上、下河段相比较,过渡段水流分散,且浅滩段洪水水流偏离航槽,加上淮河入江水流顶托的影响,输沙能力骤然下降,泥沙易于落淤,这是导致浅滩形成的主要原因.
2010, (4).
摘要:
对南京水利科学研究院2000-2009年发表学术论文的年际分布、刊载期刊、作者情况等进行了统计分析,为院科研管理决策提供依据,以进一步促进我院科研队伍的建设和提升科研水平和综合实力.用于分析的数据来源于南京水利科学研究院年度论文统计资料和CNKI系列数据库数据.
对南京水利科学研究院2000-2009年发表学术论文的年际分布、刊载期刊、作者情况等进行了统计分析,为院科研管理决策提供依据,以进一步促进我院科研队伍的建设和提升科研水平和综合实力.用于分析的数据来源于南京水利科学研究院年度论文统计资料和CNKI系列数据库数据.
水利水运工程学报