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新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝稳定性分析

吉林大学学报（工学版） 2024年第6期54卷 1719-1729页

作者：王永胜吕宝宏王金珂杨大江熊泤哲张斌伟兰州理工大学土木工程学院兰州730050 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心兰州730050 机械工业勘察设计研究院西安710043 澳门大学科技学院中国澳门999078 陇东学院土木工程学院甘肃庆阳745000

为防止新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝在强度破坏前发生稳定性破坏,导致整个结构失效,基于新结构构件受力的简化计算方法对其局部稳定性和整体稳定性进行了分析。采用能量法推导了局部失稳时张弦梁结构平面内屈曲荷载公式,避免了直接求... 详细信息

为防止新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝在强度破坏前发生稳定性破坏,导致整个结构失效,基于新结构构件受力的简化计算方法对其局部稳定性和整体稳定性进行了分析。采用能量法推导了局部失稳时张弦梁结构平面内屈曲荷载公式,避免了直接求解张弦梁结构的内力,极大地提高了求解效率;分析了矢跨比和垂跨比对屈曲荷载的影响;提出了空库、半库和满库工况下新结构整体失稳破坏的安全稳定性系数计算方法。结合理论分析,升级了新结构设计计算软件,优化了算法,开发了稳定性计算模块。利用SAP2000建立了有限元模型对理论分析进行验证,结果表明:得到的张弦梁结构平面内的屈曲荷载计算值与有限元计算值吻合较好,可作为张弦梁结构平面内稳定性设计的依据;矢跨比和垂跨比的增大均有利于提高张弦梁结构的平面内稳定性;新结构工程应用时,张弦梁结构参数的选取可参考两铰拱给出,其空库和半库工况下整体失稳破坏要早于强度破坏,应着重考虑其整体失稳破坏,特别是空库工况下中柱的倾覆。

关键词：防灾减灾工程泥石流防治结构新型地锚张弦梁式泥石流格栅坝局部稳定性整体稳定性

基于科学知识图谱的劈裂注浆研究热点与发展态势分析

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建筑科学与工程学报 2024年第3期41卷 178-190页

作者：何忠茂戴烺周茗如邢利军乔宏霞兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学甘肃省先进土木工程材料工程研究中心甘肃兰州730050 宁波大学科学技术学院浙江宁波315211

针对传统建筑科学分析方法对工程领域研究存在的局限性,引入科学知识图谱及大数据计量等人工智能方法,借助可视化软件Citespace,检索Web of Science(WOS)核心合集数据库,得到2007~2022年主题为劈裂注浆的文献709篇,对发文总量、学科归... 详细信息

针对传统建筑科学分析方法对工程领域研究存在的局限性,引入科学知识图谱及大数据计量等人工智能方法,借助可视化软件Citespace,检索Web of Science(WOS)核心合集数据库,得到2007~2022年主题为劈裂注浆的文献709篇,对发文总量、学科归属、期刊分布、核心作者、区域合作、关键词和被引文献等方面做科学知识图谱分析。通过区域合作关系图谱的寻径,理清现阶段国际合作的格局,指出中国未来国际合作的主要任务。依据成果数量和突现时间,评析贡献较大的代表性作者。提取318个研究关键词,以发文频次和中心性为导向,筛选精炼了现阶段研究热点。从10个聚类的特性分组出发,展示了理论研究、应用实践和数值模拟的发展脉络,明确了研究的前沿方向。排列10条聚类发展时间线,精炼了注浆效率和封堵效率两条热门主线,同时提示了较难取得研究成果的线路。通过聚焦关键词的时区分布态势,总结热点演进的两个规律,并预测今后两年新热点与2017年研究成果之间的潜在关联。根据文献共被引关系发生的时间,对比4组年度切片的变化,评价了学科知识基础的发展脉络和未来走向。结果表明:科学知识图谱作为人工智能分析方法,能总结分析劈裂注浆近年来的研究热点,并可以预测劈裂注浆在未来阶段的学术研究发展态势。

关键词：劈裂注浆科学知识图谱 Citespace 趋势分析研究热点

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基于位移反分析的深基坑渗流-应力耦合研究

兰州理工大学学报 2024年第5期50卷 139-146页

作者：汤小林董建华吴晓磊王璐兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心甘肃兰州730050

以深圳市某深基坑开挖实测数据为基础,通过反分析程序得到土体相关的物理力学参数,然后采用有限元软件ABAQUS进行数值计算,分析渗流条件下分层开挖对基坑变形影响,主要分析了基坑底部土体隆起、开挖后基坑变形、地下连续墙变形,同时改... 详细信息

以深圳市某深基坑开挖实测数据为基础,通过反分析程序得到土体相关的物理力学参数,然后采用有限元软件ABAQUS进行数值计算,分析渗流条件下分层开挖对基坑变形影响,主要分析了基坑底部土体隆起、开挖后基坑变形、地下连续墙变形,同时改变强渗透性土层的渗透系数分析基坑的变形情况.运用反分析程序与有限元软件结合的形式对实际工程的施工过程进行模拟,将模拟的结果与实际监测结果进行对比.结果表明,运用反分析程序与有限元软件结合计算的基坑变形情况更接近实际情况,强渗透性土层渗透系数变化时对基坑底部土体隆起的影响最大.

关键词：反分析渗流深基坑有限元变形

基于IDA方法的带可替换耗能梁段偏心支撑钢框架结构影响系数研究

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兰州理工大学学报 2024年第5期50卷 133-138页

作者：殷占忠李鑫炜冯大哲兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心甘肃兰州730050

为研究带可替换双槽钢型剪切耗能梁段偏心支撑钢框架中耗能梁段的截面尺寸、梁段长度、加劲肋个数以及结构层数对于结构影响系数R和位移放大系数C_(d)的影响,通过OpenSees有限元软件对18个不同参数的模型进行增量动力时程分析(IDA),得... 详细信息

为研究带可替换双槽钢型剪切耗能梁段偏心支撑钢框架中耗能梁段的截面尺寸、梁段长度、加劲肋个数以及结构层数对于结构影响系数R和位移放大系数C_(d)的影响,通过OpenSees有限元软件对18个不同参数的模型进行增量动力时程分析(IDA),得到各模型的结构影响系数和位移放大系数.结果表明:通过合理设计耗能梁段的构造参数,能够提高带可替换双槽钢型剪切耗能梁段防屈曲偏心支撑钢框架的抗震能力以及变形能力,给出R和C_(d)的建议值,为偏心支撑钢框架结构影响系数的研究提供参考.

关键词：可替换双槽钢型剪切耗能梁段增量动力分析结构影响系数

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考虑特殊环境的大跨度钢屋盖温度效应研究

空间结构 2024年第2期30卷 53-60页

作者：王秀丽罗晓舟苟宝龙兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心甘肃兰州730050

大跨度空间结构温度效应明显,对于地处干旱、大温差、太阳辐射强等西北特殊环境下的受力性能分析,需根据结构所处实际环境来确定温度作用的取值.以民勤文化体育中心为研究对象,首先确定结构的温度作用取值,其次采用MIDAS/Gen有限元软件... 详细信息

大跨度空间结构温度效应明显,对于地处干旱、大温差、太阳辐射强等西北特殊环境下的受力性能分析,需根据结构所处实际环境来确定温度作用的取值.以民勤文化体育中心为研究对象,首先确定结构的温度作用取值,其次采用MIDAS/Gen有限元软件对其钢结构屋盖进行温度作用分析,并将均匀温度作用与非均匀温度作用对结构的影响进行对比.结果表明:该地区修正后的基本最高温度为41℃,基本最低温度为-30℃;相较于升温作用,负温差对于空间结构的挠度控制产生不利影响;非均匀温度作用最大应力和变形超过了均匀温度作用,在结构设计及施工中,应予以考虑.本研究可为大跨度钢屋盖在特殊环境下的温度效应分析提供参考.

关键词：大跨度钢屋盖温度效应非均匀温度作用结构响应

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考虑水化度影响的大体积混凝土温度场分析

材料导报 2024年第S1期38卷 254-260页

作者：郑伟袁中夏乔宏霞宋鹏程朱兆荣兰州理工大学土木工程学院兰州730050 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心兰州730050 中铁西北科学研究院有限公司兰州730000

为了研究大体积混凝土在水化度影响下的水化热过程,通过试验的方式浇筑了1 m×1 m×1 m的模型,并通过埋设传感器的方式得到了大体积混凝土试块各测点24 d的实测温度。同时利用ABAQUS软件模拟考虑水化度影响与未考虑水化度影响的两种热... 详细信息

为了研究大体积混凝土在水化度影响下的水化热过程,通过试验的方式浇筑了1 m×1 m×1 m的模型,并通过埋设传感器的方式得到了大体积混凝土试块各测点24 d的实测温度。同时利用ABAQUS软件模拟考虑水化度影响与未考虑水化度影响的两种热学模型,并将实测值与模拟值进行对比分析。结果表明,考虑水化度情况下得到的模拟值与实际情况更为接近,而常规方法得到的计算值与实际温度值最大差值为7.1℃,并且到达最高点的时间与实际相比最长延迟0.8 d。在水化度作用影响混凝土水化热模型的基础上,以竖向中心测点为研究对象提出了竖向温差预测方法。并利用响应面法得到了竖向温差与入模温度、环境温度及保温层厚度的关系。结果表明,保温层厚度10 mm、入模温度10℃时的竖向温差最大值要比保温层厚度2 mm、入模温度30℃时降低8.04℃。

关键词：大体积混凝土水化度热学参数响应面法竖向温差

带PEC柱钢板剪力墙结构(弱轴连接)抗震性能有限元分析

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兰州理工大学学报 2024年第3期50卷 104-110页

作者：张继红吴宏凯殷占忠冯大哲赵帅鹏甘肃省计量研究院甘肃兰州730050 兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心甘肃兰州730050

为研究边缘柱为部分外包混凝土组合柱的钢板剪力墙结构(弱轴连接)的抗震性能,使用有限元软件ABAQUS完成1榀边缘柱为H型钢柱、5榀边缘柱为PEC柱的钢板剪力墙结构(弱轴连接)在循环荷载作用下的有限元数值模拟,得到结构的应力分布、破坏模... 详细信息

为研究边缘柱为部分外包混凝土组合柱的钢板剪力墙结构(弱轴连接)的抗震性能,使用有限元软件ABAQUS完成1榀边缘柱为H型钢柱、5榀边缘柱为PEC柱的钢板剪力墙结构(弱轴连接)在循环荷载作用下的有限元数值模拟,得到结构的应力分布、破坏模式、滞回曲线、耗能性能、骨架曲线以及刚度退化曲线,并完成了1榀带PEC柱的钢板剪力墙结构(弱轴连接)的试验,验证了有限元模拟的正确性.分析表明在钢板剪力墙结构中(弱轴连接),将PEC柱作为剪力墙的边缘框架柱,同样可以很好的约束屈曲后的钢板剪力墙,使其充分发挥屈曲后的性能,显著提升整体结构的抗侧刚度、承载力以及耗能性能.

关键词：弱轴连接 PEC柱钢板剪力墙结构有限元分析滞回曲线耗能能力

基于ABAQUS的咬合桩支护深基坑数值分析

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兰州理工大学学报 2024年第4期50卷 121-128页

作者：董和平董建华吴晓磊兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心甘肃兰州730050 中核四〇四有限公司甘肃嘉峪关735100

基于ABAQUS数值分析软件,利用刚度等效原则对咬合桩支护深基坑进行等效.对基坑开挖卸荷过程中坑底隆起变形、支护结构位移及支撑轴力变化进行分析,并与实际监测数据进行对比验证.研究结果表明:采用刚度等效原则进行咬合桩支护分析能够... 详细信息

基于ABAQUS数值分析软件,利用刚度等效原则对咬合桩支护深基坑进行等效.对基坑开挖卸荷过程中坑底隆起变形、支护结构位移及支撑轴力变化进行分析,并与实际监测数据进行对比验证.研究结果表明:采用刚度等效原则进行咬合桩支护分析能够反映基坑的变形特征,数值分析得出的支护结构和周围环境的变形结果与实际监测值具有良好的一致性,可作为基坑实际施工的指导.

关键词：基坑开挖咬合桩支护数值模拟坑底隆起变形

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沙漠光伏电站地表固沙效应数值研究

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年

作者：马高生付宁李德顺韩宏兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃省风力机工程技术研究中心

采用Fluent软件中的RANS模型求解N-S方程以模拟光伏场区流场，开展沙漠地区光伏电站内光伏阵列对流场和地表切应力分布研究．分析了不同风向下多排光伏阵列的流场及地表切应力分布规律，进而讨论了光伏阵列形成保护区的特征及沙漠光伏... 详细信息

采用Fluent软件中的RANS模型求解N-S方程以模拟光伏场区流场，开展沙漠地区光伏电站内光伏阵列对流场和地表切应力分布研究．分析了不同风向下多排光伏阵列的流场及地表切应力分布规律，进而讨论了光伏阵列形成保护区的特征及沙漠光伏电站内需要加强抗风蚀区域．结果表明：不同风向对应的光伏场内的流场显著不同，±90°风向时的不同主要体现在光伏电场周围区域，保护区面积较大；±45°风向时光伏板阻风效应明显降低，且保护区范围缩小，由此可根据当地主要风向确定防沙的重点区，可为沙漠光伏电站防风固沙高效低成本的科学设计提供参考．

关键词：光伏阵列沙漠地表剪切应力流体起动保护区