天津市应用基础与前沿技术研究计划(13JCYBJC19400)
- 作品数：20 被引量：335H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：21
- 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：14
- 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
- 水下和空中爆炸冲击波传播特性对比分析被引量：39
- 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,使得爆炸冲击波在水和空气中传播特性存在较大差异。通过构建自由场水下和空中爆炸耦合数值仿真模型,对水下和空中爆炸冲击波传播特性进行对比分析,研究了起爆介质对冲击波峰值压力、冲量、传播速度的影响;同时考虑冲击波与自由面反射的稀疏波相互作用过程,研究了近自由面对水下和空中爆炸冲击波传播特性的影响。研究表明,水下爆炸冲击波传播压强峰值及冲量均较空中爆炸大很多,对结构的潜在破坏能力较强;自由界面对冲击波传播特性存在较大的影响,在近自由面水下爆炸产生了冲击波水面切断及气穴现象,而在近自由面空中爆炸产生了冲击波增强效应。
- 张社荣孔源王高辉
- 关键词：气穴
- RCC重力坝全尺度结构安全与进度耦合动态仿真被引量：4
- 2015年
- 通过构建施工状态"集合"与数值仿真模型模拟状态"集合"之间的动态映射关系,建立混凝土重力坝三维全尺度施工过程结构安全与进度耦合动态仿真方法,动态仿真分析坝段群任一施工进度面貌下的结构安全状态;运用VTK实现了坝段群施工全过程结构安全与进度状态的耦合动态可视化;采用C#.Net和APDL开发了一套碾压混凝土重力坝三维全尺度结构安全与进度耦合动态仿真及可视化系统。该系统能够为快速、全面把控坝段群施工过程结构安全和进度提供数据支持。
- 张社荣杜成波撒文奇王高辉王超
- 关键词：碾压混凝土重力坝动态映射施工进度
- 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：78
- 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
- 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：19
- 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
- 强降雨特性对饱和–非饱和边坡失稳破坏的影响被引量：80
- 2014年
- 在调研和总结国内典型灾害性滑坡的基础上,概化典型边坡数值模型,进行饱和–非饱和边坡的瞬态渗流场与应力场的耦合分析。结合强度折减技术进行瞬态渗流作用下边坡稳定性计算,得到边坡整体稳定安全系数,并基于ABAQUS软件实现渗流与应力耦合作用下的破坏接近度(FAI)评价方法,多角度综合探究强降雨特性对边坡失稳机制及稳定性的影响。结果表明:(1)强降雨会导致边坡临空面特别是下部土体的应力程度恶化,易使边坡出现滑流冲蚀和局部的坍塌失稳;(2)雨型对边坡孔压的时空演化、变形响应、安全系数及FAI的影响均明显,孔压和变形与雨型各时刻的雨强呈正相关关系;(3)低强度长持时降雨会渐次增加深层土体的孔压,易使边坡产生深层滑动失稳,而高强度短持时降雨易使坡趾最先失稳,之后破坏区向坡顶渐进扩展;(4)雨强与安全系数呈反比关系,当雨强由12 mm/h增大到36 mm/h时,安全系数约降低17%,且雨强直接影响边坡破坏区的破坏程度和非破裂区的危险程度,高强度的暴雨更易使坡趾出现滑移失稳。
- 张社荣谭尧升王超于茂
- 关键词：边坡工程降雨入渗降雨强度
- 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
