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桥梁大体积混凝土智能温控系统研究与应用

桥梁建设 2024年第4期54卷 77-85页

作者：陈道想安瑞楠林鹏张铮卢冠楠清华大学水利水电工程系北京100084 清华四川能源互联网研究院四川成都610213 中国公路工程咨询集团有限公司北京100089 中交路桥建设有限公司北京100027

为提高大型桥梁墩、台等大体积混凝土结构在浇筑施工阶段的温控防裂水平,基于智能闭环控制理念,提出一种以气温年较差和日较差为大体积混凝土温控气候分区主要指标的智能温控方法;以该方法为基础,构建智能温控系统(包括一体集成式桥梁... 详细信息

为提高大型桥梁墩、台等大体积混凝土结构在浇筑施工阶段的温控防裂水平,基于智能闭环控制理念,提出一种以气温年较差和日较差为大体积混凝土温控气候分区主要指标的智能温控方法;以该方法为基础,构建智能温控系统(包括一体集成式桥梁智能温控装备和多端远程智能温控平台),完成桥梁大体积混凝土温度场的感知、分析、控制与反馈闭环。将该智能温控系统应用于内蒙古西拉沐沦河特大桥桥墩大体积混凝土施工,并提出个性化智能通水冷却措施,通过监测温度、裂缝等验证其应用效果。监测结果表明:大桥20个C50混凝土浇筑仓的混凝土浇筑块最高温度符合率为100%,内表温差符合率为90%,施工期浇筑块表面未出现温度裂缝,混凝土结构浇筑施工阶段质量较好,该智能温控系统及智能通水冷却措施能有效实现对大体积混凝土浇筑施工阶段的温控防裂。

关键词：桥梁工程大体积混凝土气候分区智能温控方法智能温控系统温控策略施工质量

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超大混凝土结构温度梯度监测与温度场演化

清华大学学报（自然科学版） 2023年第7期63卷 1050-1059页

作者：安瑞楠林鹏陈道想安邦卢冠楠林之涛清华大学水利水电工程系北京100084 中交路桥建设有限公司北京100027 火箭军研究院北京100011 中清控(武汉)科技有限公司武汉430074

该文依托广西龙门大桥锚碇填芯超大体积海工混凝土结构(58606 m^(3)),对连续浇筑期混凝土的温度梯度演化规律开展在线监测和真实温度场、应力分析,对混凝土结构的温控防裂具有重要意义。该文首先研发了温度梯度在线监测系统,可实现在线... 详细信息

该文依托广西龙门大桥锚碇填芯超大体积海工混凝土结构(58606 m^(3)),对连续浇筑期混凝土的温度梯度演化规律开展在线监测和真实温度场、应力分析,对混凝土结构的温控防裂具有重要意义。该文首先研发了温度梯度在线监测系统,可实现在线实时采集混凝土温度梯度变化数据,反馈实际温度与允许阈值间偏差功能,可为及时预警和精准温控提供依据;其次通过构建真实温度场并计算温度应力,揭示了在连续浇筑条件下超大混凝土结构的真实温度梯度演化规律,提出了温度开裂控制梯度指标。工程实践表明:温度梯度在线监测系统能保证现场精准动态温控方案较好地实施,从而有效控制开裂风险。研究成果可供同类工程温控防裂设计和施工参考。

关键词：超大体积混凝土温度梯度在线监测连续浇筑真实温度场

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锚碇大体积混凝土智能通水温控方法与系统

清华大学学报（自然科学版） 2024年第4期64卷 601-611页

作者：安瑞楠林鹏陈道想安邦高阳阳清华大学水利水电工程系北京100084 中交路桥建设有限公司北京100027 火箭军研究院北京100011 中国三峡建工(集团)有限公司成都610095

大型桥梁锚碇的锚块部分属于典型大体积混凝土结构,施工期面临开裂风险,开展适应性智能通水温控方法与系统研究对混凝土温控防裂及提高混凝土质量具有重要意义。该文提出了锚碇真实温度场及应力计算、温流耦合控制算法,以及基于“端-边... 详细信息

大型桥梁锚碇的锚块部分属于典型大体积混凝土结构,施工期面临开裂风险,开展适应性智能通水温控方法与系统研究对混凝土温控防裂及提高混凝土质量具有重要意义。该文提出了锚碇真实温度场及应力计算、温流耦合控制算法,以及基于“端-边-云”控制模型的智能温度控制策略;研发了适应锚碇的智能通水温控系统装备和平台,包括供水、换向、控制和热交换系统,以及基于微信移动、Web客户端的多端软件平台,实现了混凝土通水温控的远程实时在线感知、真实分析、反馈控制和诊断预警。研究成果应用于龙门大桥西锚碇施工建设的全过程,节约了人力和用水,且未发现温度裂缝,成果可供同类工程温控防裂设计和施工参考。

关键词：锚碇大体积混凝土温控防裂智能通水温控策略真实温度场

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网络型地下隧洞群控排烟策略优化仿真研究

煤炭学报 2024年

作者：安瑞楠林鹏夏勇王鑫张伟锋张超张帅清华大学水利水电工程系火箭军研究院中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司

针对网络型地下隧洞群结构烟气控制难题，建立了“四穿六”网络型隧洞群全尺寸模型，对竖井自然散烟、机械通风排烟、挡烟垂壁防烟三种典型策略下的烟气蔓延及温度分布特性开展仿真研究。结果表明：1）竖井自然散烟策略下，烟气蔓延路... 详细信息

针对网络型地下隧洞群结构烟气控制难题，建立了“四穿六”网络型隧洞群全尺寸模型，对竖井自然散烟、机械通风排烟、挡烟垂壁防烟三种典型策略下的烟气蔓延及温度分布特性开展仿真研究。结果表明：1）竖井自然散烟策略下，烟气蔓延路径与构筑物断面尺寸直接相关，主要沿水工隧洞传播；非竖井区烟气与空气分层明显，高温烟气沿顶部稳定传播，中下部低温新鲜空气传输至火源位置补给，竖井区域烟气与空气分层破坏，烟气卷吸程度加大，温度降低；在竖井下游区域具有一定的排烟能力，但范围有限，隧洞群整体控烟能力弱。2）机械通风排烟策略下，火源上游区域烟气层高度升高，烟气抑制区沿水工隧洞蔓延能力减弱，大部分烟气向火源下风向蔓延，竖井内部温度升高，竖井下游出现烟气“低温区”；机械通风排烟与竖井散烟路径一致，竖井自然散烟能力增强，安全救援能力得到一定提升，但整体控烟能力较弱。3）挡烟垂壁防烟策略下，烟气蔓延减缓，在单隧洞蔓延阶段，改变了烟气主要沿水工隧洞传播的特性，该阶段烟气整体可控性强；在烟气网络未贯通阶段，存在较强的烟气逆转现象，竖井及挡烟垂壁的耦合控烟作用，明显削弱火源下游烟气抑制区域的蔓延强度，竖井散烟和机械通风排烟能力增强，整体可控性较高；在烟气网络已贯通阶段，烟气大范围蔓延，挡烟垂壁防烟效果不明显，但提升机械通风速度可直接削弱烟气经由施工支洞向上游水工隧洞蔓延的能力，烟气整体可控性一般。在安全救援路径设计上，火源下游烟气促进区域为竖井散烟和通风排烟的主要路径，考虑人烟路径分离，设计施工支洞主通道和旁侧通道分别为安全救援和烟气蔓延通路，水工隧洞中可经由横通道向远离火源通道逃生。本研究成果对同类工程防排烟策略及安全救援设计具有参考意义。

关键词：网络型隧洞群控排烟策略竖井自然散烟机械通风排烟挡烟垂壁防烟

水电智能化安全管理对加强高校实验室安全建设的启示

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实验技术与管理 2021年第6期38卷 7-12,20页

作者：林鹏向云飞安瑞楠清华大学水利水电工程系北京100084 火箭军研究院北京100011

高校实验室安全管理是保证高等教育高质量、内涵式发展的重要保证,是科研工作顺利开展的基础。面对复杂的安全管理环境,近几年在水电工程智能建造、工业智能制造等领域开展的安全智能化管理取得了很大进步,借鉴其研究成果和实践经验,可... 详细信息

高校实验室安全管理是保证高等教育高质量、内涵式发展的重要保证,是科研工作顺利开展的基础。面对复杂的安全管理环境,近几年在水电工程智能建造、工业智能制造等领域开展的安全智能化管理取得了很大进步,借鉴其研究成果和实践经验,可为高校实验室安全管理提供新思路。该文首先论述了高校实验室安全管理的典型问题;其次简要论述了水电工程安全智能化管理的经验,从理念、措施和文化等方面分析对高校实验室安全管理的启示;提出了"全面感知、真实分析、实时控制、持续优化"的高校实验室闭环安全管理理念,通过"人、物、环、管"的安全管理智能化技术措施,推动智能化技术与安全管理的融合,营造全员互动、自主融入的高校实验室安全管理文化。该研究成果可为高校实验室安全管理提供参考。

关键词：安全智能化实验室安全安全文化闭环管理水电工程

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乌东德水电站地下洞室群创新施工方法与技术

地下空间与工程学报 2024年第6期20卷 2045-2053,2082页

作者：杨宗立丁鹏安瑞楠简崇林彭波中国长江三峡集团公司武汉430010 中建一局集团华南建设有限公司广东深圳518000 清华大学水利水电工程系北京100084 火箭军研究院北京100011

大型水电工程中巨型地下洞室群的开挖、支护施工是技术难点,根据现场实际地质条件和工作环境对地下厂房的开挖及支护工法进行改进、对施工机械进行改良,是保证地下洞室群安全、优质、高效、绿色施工的重要保障。本文针对乌东德水电站大... 详细信息

大型水电工程中巨型地下洞室群的开挖、支护施工是技术难点,根据现场实际地质条件和工作环境对地下厂房的开挖及支护工法进行改进、对施工机械进行改良,是保证地下洞室群安全、优质、高效、绿色施工的重要保障。本文针对乌东德水电站大型地下洞室群施工过程中关键工法和技术难题,开展创新研发和攻关,包括:大跨度高边墙开挖施工、超大断面调压室开挖施工、小直径溜渣井式竖井开挖、不良地质段超大断面洞室支护、拔管法接触灌浆施工、洞内压力钢管拼装、多孔深竖井混凝土滑模施工、大型出线竖井施工等。从工艺类型、精细开挖、支护和装备革新技术等方面进行关键创新施工方法和技术总结,研究成果可供同类工程建设参考。

关键词：乌东德水电站地下洞室群施工方法开挖与支护超大断面

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高海拔长大水工隧洞群挡烟垂壁控烟机制

中国安全科学学报 2024年第4期34卷 58-66页

作者：夏勇安瑞楠张伟锋张超何坤林鹏中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072 清华大学水利水电工程系北京100084 火箭军研究院北京100011 清华四川能源互联网研究院四川成都610213

针对长大水工隧洞群施工期火灾疏散救援难和挡烟垂壁作用机制不清晰的挑战,采用数值模拟方法对大型棋盘状隧洞群通风网络火灾烟气蔓延特征及控烟机制开展系统研究,包括烟气扩散路径及能见度分布,设置挡烟垂壁对烟气扩散速度、能见度及... 详细信息

针对长大水工隧洞群施工期火灾疏散救援难和挡烟垂壁作用机制不清晰的挑战,采用数值模拟方法对大型棋盘状隧洞群通风网络火灾烟气蔓延特征及控烟机制开展系统研究,包括烟气扩散路径及能见度分布,设置挡烟垂壁对烟气扩散速度、能见度及温度的影响及控烟效果。结果表明:火灾后烟气首先沿单一隧洞轴线双向传播,扩散至施工支洞时部分支路产生烟气逆转、逆退现象,500 s计算时长内烟气几乎充满整个通风网络,烟气层与下层空气的分层界面不稳定,网络交汇处烟气层高度明显降低。设置挡烟垂壁对烟气沿隧洞轴向传播具有促进作用,效果随传播距离增长而减弱;对烟气沿施工支洞轴线传播具有累积阻滞作用;挡烟垂壁对烟气温度的影响随扩散距离增加不断减弱;挡烟垂壁前方形成储烟池,增强烟气逆流程度,后方为烟气减速增压区,烟气层升高。

关键词：高海拔隧洞群挡烟垂壁控烟通风网络数值模拟

TOPSIS理论在国防工程伪装决策中的应用研究

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中国储运 2015年第1期 164-166页

作者：陈都潘玉龙安瑞楠解放军后勤工程学院

TOPSIS决策方法在国防工程伪装决策中具有较高的应用价值。本文提出利用TOPSIS原理解决国防工程伪装决策方案的优劣排序问题,通过案例研究验证了这一决策方法的有效性,并探索提出了伪装决策方法的适用范围。

关键词： TOPSIS理论工程伪装伪装决策

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绿色公共建筑项目中暖通空调节能设计浅析

绿色公共建筑项目中暖通空调节能设计浅析