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高堆石坝流变研究进展

水力发电学报 2010年第4期29卷 194-199页

作者：花俊杰常晓林周伟武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

对于高堆石坝,防渗结构的变形主要取决于堆石体的变形,如果堆石体变形过大,则可能引起防渗结构产生裂缝,进而影响其防渗性能,甚至危及坝体的稳定。随着高堆石坝的广泛采用,堆石坝的流变已备受关注。从堆石体流变的本构模型、发生机理以... 详细信息

对于高堆石坝,防渗结构的变形主要取决于堆石体的变形,如果堆石体变形过大,则可能引起防渗结构产生裂缝,进而影响其防渗性能,甚至危及坝体的稳定。随着高堆石坝的广泛采用,堆石坝的流变已备受关注。从堆石体流变的本构模型、发生机理以及高堆石坝流变数值仿真等方面介绍了当前高堆石坝流变的研究进展,并就堆石坝流变的进一步研究提出初步看法。

关键词：水工结构流变综述高堆石坝

高堆石坝瞬变-流变参数三维全过程联合反演方法及变形预测

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岩土力学 2012年第6期33卷 1889-1895页

作者：马刚常晓林周伟花俊杰武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室武汉430072

利用反演分析得到的参数进行高面板坝的应力、变形分析来预测长期变形。由于堆石坝的施工过程和变形机制比较复杂,很难将瞬时变形和流变变形分开,因此,有必要对静力本构模型参数和流变模型参数进行综合反演。利用实测位移资料,以对堆石... 详细信息

利用反演分析得到的参数进行高面板坝的应力、变形分析来预测长期变形。由于堆石坝的施工过程和变形机制比较复杂,很难将瞬时变形和流变变形分开,因此,有必要对静力本构模型参数和流变模型参数进行综合反演。利用实测位移资料,以对堆石坝变形较敏感的静力本构模型和流变模型参数为待反演参数,采用基于粒子迁徙的粒子群算法和径向基函数神经网络构建参数反演平台,该方法克服了粒子群算法易陷入局部最优和早熟收敛的缺点,采用经过训练的神经网络来描述模型参数和位移之间的映射关系,节省了参数反演的计算时间。对水布垭高面板坝的反演结果表明,基于反演参数的沉降计算值与实测值吻合得很好,坝体变形在合理范围以内并趋于稳定。

关键词：堆石坝参数反演变形预测改进粒群算法 RBF神经网络双屈服面模型

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高心墙堆石坝心墙水力劈裂的颗粒流模拟

岩土力学 2012年第8期33卷 2513-2520页

作者：杨艳周伟常晓林花俊杰武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

目前针对堆石或土石坝的心墙水力劈裂问题虽然已取得了不少成果,但现有的成果大多从宏观的角度进行研究,对心墙水力劈裂发生机制的认识尚未达成一致的观点。采用颗粒流方法从细观角度对心墙水力劈裂问题进行初步研究,模拟了心墙水力劈... 详细信息

目前针对堆石或土石坝的心墙水力劈裂问题虽然已取得了不少成果,但现有的成果大多从宏观的角度进行研究,对心墙水力劈裂发生机制的认识尚未达成一致的观点。采用颗粒流方法从细观角度对心墙水力劈裂问题进行初步研究,模拟了心墙水力劈裂发生和发展的过程。计算结果表明,劈裂水压力Pf随着竖向应力的增大而增大,且两者基本呈线性关系,与室内成果的规律基本一致;心墙在高水力梯度作用下,形成的水楔效应降低了裂缝尖端区附近的最大主应力,当该值小于或接近心墙上游的外水压力时则会导致水力劈裂的发生。此外,计算结果还证明了心墙发生水力劈裂的主要力学原因是由于心墙中的张拉应力超过了土体的抗拉强度。

关键词：堆石坝心墙水力劈裂颗粒流流固耦合

餐厨垃圾酸败成分乳酸定向降解强化电子传递产甲烷研究

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餐厨垃圾酸败成分乳酸定向降解强化电子传递产甲烷研究

作者：花俊杰浙江大学

学位级别：硕士

利用餐厨垃圾厌氧发酵生产甲烷是高效清洁的生物质能利用方式。但是餐厨垃圾酸败成分乳酸厌氧发酵的电子传递能力弱,乳酸降解中间产物丙酸容易过度积累抑制发酵反应,乳酸降解的多元竞争反应途径不清晰导致产甲烷效率低等技术瓶颈问题尚... 详细信息

利用餐厨垃圾厌氧发酵生产甲烷是高效清洁的生物质能利用方式。但是餐厨垃圾酸败成分乳酸厌氧发酵的电子传递能力弱,乳酸降解中间产物丙酸容易过度积累抑制发酵反应,乳酸降解的多元竞争反应途径不清晰导致产甲烷效率低等技术瓶颈问题尚未解决。本文采用微生物电化学增强乳酸厌氧发酵的电子传递,揭示乳酸产甲烷过程中电子传递的竞争途径;采用纳米零价铁促进丙酸高效降解,调控菌群结构强化电子传递促进产甲烷反应;通过酸化预处理将乳酸降解由低效的丙酸型发酵变为高效的丁酸型发酵,促进碳氢转化提高甲烷生产效率。采用微生物电化学增强了乳酸厌氧发酵产甲烷过程的电子传递,三维荧光光谱揭示了乳酸产甲烷过程中电子传递的竞争途径,高通量测序剖析了电化学对微生物菌群的调控机制。当恒定电压升高时,乳酸厌氧发酵的甲烷产量先升后降,在恒定电压为0.8 V的最优工况下甲烷产量比未施加恒定电压时提高了27.4%。电化学作用使微生物胞外聚合物中具有电子传递功能的腐殖酸含量减少,使微生物细胞间的电子传递途径由利用胞外聚合物传递变成更加高效的直接电极传递。在恒定电压为0.8 V时,微生物菌群中产电菌Firmicutes的相对丰度由51.5%提高至59.7%,微生物能够在电极片表面形成稳定的生物膜,厌氧发酵系统的电子传递能力得到增强。采用纳米零价铁促进丙酸高效降解并优化调控微生物菌群结构,增强了微生物细胞间的电子传递促进产甲烷反应。当纳米零价铁添加量为2 g/L时,微生物菌群中Candidatus Cloacamonas的相对丰度由2.2%提高到3.8%,促进了更多丙酸降解转化为乙酸;同时Methanomassiliicoccus和Methanosarcina的相对丰度由14.6%和2.1%分别提高到24.2%和3.9%,促进了甲烷生成。发酵系统中表观电子传递速率常数由0.029 s-1提高到0.034 s-1,电化学性能得到改善。乳酸酸化降解产物中乙酸量占可溶代谢产物总量的比例由32.9%提高到55.1%,使乳酸发酵得到的甲烷产量提高了37.1%。通过深度酸化预处理将乳酸降解方式由低效的丙酸型发酵变成更加高效的丁酸型发酵,促进碳氢转化提高了甲烷生产效率。采用丁酸梭菌为主要成分的酸化细菌对乳酸进行预处理,对乳酸降解过程中还原性辅酶Ⅰ的动态监测发现:深度酸化预处理会消耗NAD+并转化为NADH,符合丁酸型发酵的反应类型;而未经预处理工况的NADH/NAD+比值几乎没有变化,为典型的丙酸型发酵类型。经过深度酸化预处理后乳酸降解产物中的丙酸量在可溶性代谢产物总量中的占比由69.6%显著降低至19.5%,乳酸厌氧发酵的甲烷产量比未预处理时提高了56.8%达到615.1 m L CH4/g TVS,生产甲烷峰值速率增加了2.7倍。

关键词：甲烷乳酸电子传递微生物电化学纳米零价铁深度酸化预处理

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堆石体应力变形的尺寸效应研究

岩石力学与工程学报 2010年第2期29卷 328-335页

作者：花俊杰周伟常晓林周创兵武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072

首先,基于前人的室内试验数据和随机散粒体不连续变形(SGDD)模型数值试验成果分析尺寸效应对堆石体瞬时变形的影响,结果表明:不考虑堆石体蠕变效应时,在相同的应力状态下,大尺寸试样的抗剪强度及抗变形能力均较小尺寸试样有所提高,表现... 详细信息

首先,基于前人的室内试验数据和随机散粒体不连续变形(SGDD)模型数值试验成果分析尺寸效应对堆石体瞬时变形的影响,结果表明:不考虑堆石体蠕变效应时,在相同的应力状态下,大尺寸试样的抗剪强度及抗变形能力均较小尺寸试样有所提高,表现出更"硬"的特点;其次,分别在尺寸为φ50cm×100cm(颗粒最大粒径为10cm)和φ30cm×60cm(颗粒最大粒径为6cm)的应力式三轴仪上进行堆石体蠕变试验,研究堆石体蠕变的尺寸效应,结果表明,尺寸效应对堆石体蠕变特性的影响显著,大尺寸试样的最终蠕变量明显大于小尺寸试样,而尺寸效应对蠕变速率因子λ的影响并无明显规律;最后,综合分析尺寸效应对堆石体总变形(瞬时变形+蠕变变形)的影响,从总体上看,大尺寸试样的总变形大于小尺寸试样。

关键词：水利工程尺寸效应大型三轴试验堆石体应力变形级配堆石蠕变

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300m级高堆石坝长期变形预测

四川大学学报（工程科学版） 2011年第3期43卷 33-38页

作者：花俊杰周伟常晓林周创兵武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 长江勘测规划设计研究院湖北武汉430010

流变是高堆石坝变形的重要特征,过大的后期变形将对大坝的安全运行产生影响。采用幂函数流变本构模型,对双江口300 m级心墙堆石坝长期变形进行了3维有限元仿真分析,根据堆石料尺寸效应的流变试验资料,初步探讨尺寸效应对高堆石坝长期变... 详细信息

流变是高堆石坝变形的重要特征,过大的后期变形将对大坝的安全运行产生影响。采用幂函数流变本构模型,对双江口300 m级心墙堆石坝长期变形进行了3维有限元仿真分析,根据堆石料尺寸效应的流变试验资料,初步探讨尺寸效应对高堆石坝长期变形的影响。分析结果表明:双江口心墙堆石坝在大坝满蓄后3年大坝变形基本趋于稳定,变形量在可控制范围之内;尺寸效应对高堆石坝长期变形影响明显,与实际堆石体相比,缩尺后的室内堆石试样表现出较小的长期变形,对大坝变形的预测精度有一定影响。

关键词：水利工程长期变形数值计算 300m级高堆石坝流变尺寸效应

考虑材料非均匀性的Oyuk坝静动破坏模式分析与安全度评价

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长江科学院院报 2014年第7期31卷 74-80,90页

作者：熊堃花俊杰李锐中国水利水电科学研究院北京100048 长江勘测规划设计研究有限责任公司武汉430010 国家大坝安全工程技术研究中心武汉430010 长江岩土工程总公司(武汉) 武汉430010

Oyuk坝是世界上仅有的两座百米级硬填料坝之一。在宏观均质假定的基础上考虑硬填料较为明显的细观非均匀性的影响,基于损伤本构模型对Oyuk坝在正常运行工况以及地震工况下的大坝工作性态进行了分析,采用水荷载与地震荷载超载法,探讨了O... 详细信息

Oyuk坝是世界上仅有的两座百米级硬填料坝之一。在宏观均质假定的基础上考虑硬填料较为明显的细观非均匀性的影响,基于损伤本构模型对Oyuk坝在正常运行工况以及地震工况下的大坝工作性态进行了分析,采用水荷载与地震荷载超载法,探讨了Oyuk坝在静动条件下的破坏模式与安全度,并与弹塑性本构模型的计算结果进行了对比。研究结果表明:在正常运行工况以及OBE地震工况中,Oyuk坝基本全断面受压,坝体强度安全系数与抗滑稳定系数均较高,坝体基本处于弹性工作状态;大坝存在静力整体失稳的破坏模式,但对水荷载的超载安全度高,且抗震性能好;采用考虑细观非均匀性的损伤本构模型所得大坝的破坏过程与破坏形态比弹塑性模型的模拟结果更贴近实际。

关键词： Oyuk坝硬填料坝细观非均匀性破坏模式安全度

水布垭高面板堆石坝运行期工作性态评价及变形预测

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岩土工程学报 2011年第S1期33卷 72-77页

作者：周伟花俊杰常晓林杨启贵马刚武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院湖北武汉430010

根据监测资料,从大坝的变形(包括堆石体、面板、周边缝等)以及渗流量等方面全面分析评价了水布垭面板堆石坝运行3年以来的工作性态。利用大坝变形监测资料,采用基于遗传算法和径向基函数神经网络的参数反馈分析方法,对大坝堆石体的本构... 详细信息

根据监测资料,从大坝的变形(包括堆石体、面板、周边缝等)以及渗流量等方面全面分析评价了水布垭面板堆石坝运行3年以来的工作性态。利用大坝变形监测资料,采用基于遗传算法和径向基函数神经网络的参数反馈分析方法,对大坝堆石体的本构模型参数进行反演,反演结果表明,基于反演参数的沉降计算值与实测值吻合很好,在反演参数的基础上对坝体后期变形进行预测,预测结果表明坝体变形在合理范围以内并趋于稳定。

关键词：面板堆石坝变形预测反馈分析 RBF神经网络流变

Windows Storage Server新一代微软储存解决方案

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Windows & Net Magazine（国际中文版） 2003年第8M期 8-11页

作者：花俊杰《Windows&.NETMagazine》主编

高速增长的企业存储方案市场是一个美味的大蛋糕，谋求全面发展的微软当然不会视而不见。专门的微软存储研发部门与Windows Storage Server的推出，标志着微软已经迈出了关键性的一步。

关键词：微软公司 indows Storage Server 网络储存 WSS NAS