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基于SWMM的片区雨水管网改造新方法的研究与应用

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给水排水 2023年第1期49卷 118-123,131页

作者：魏瑛侠刘洋王明娜邱顺添天津大学环境科学与工程学院天津300350 天津大学建筑工程学院天津300350

基于排水数值模型提出一种雨水管网改造新方法,该方法以管道排水能力等级图为导向,并结合水力坡降和问题管道纵断面分析内涝具体成因,从而进行针对性、系统性管网改造,以缓解小区级别易涝片区的内涝问题。以深圳市矮岭片区和马峦创谷片... 详细信息

基于排水数值模型提出一种雨水管网改造新方法,该方法以管道排水能力等级图为导向,并结合水力坡降和问题管道纵断面分析内涝具体成因,从而进行针对性、系统性管网改造,以缓解小区级别易涝片区的内涝问题。以深圳市矮岭片区和马峦创谷片区为例,来验证片区雨水管网改造方法的可行性和有效性。结果表明,片区雨水管网改造方法对区域内涝缓解有较为明显的效果,矮岭片区和马峦创谷片区内超Ⅲ级的管道均转为安全和较安全状态,最终能达到10年一遇降雨下无积水的目标。

关键词： SWMM 管道排水能力等级雨水管网改造

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适用于砂土循环加载分析的边界面塑性模型

岩土力学 2019年第2期40卷 684-692页

作者：董建勋刘海笑李洲天津大学建筑工程学院天津300072

基于临界状态土力学框架,建立了一个适用于砂土排水循环加载的边界面塑性模型。采用了考虑虚拟峰值应力比的偏应变硬化准则,初始加载阶段应力点位于边界面上,反向加载阶段以历史最大屈服面作为边界面,同时实现了对密砂软化现象的模拟和... 详细信息

基于临界状态土力学框架,建立了一个适用于砂土排水循环加载的边界面塑性模型。采用了考虑虚拟峰值应力比的偏应变硬化准则,初始加载阶段应力点位于边界面上,反向加载阶段以历史最大屈服面作为边界面,同时实现了对密砂软化现象的模拟和对历史所受最大应力的记忆。边界面采用修正的椭圆形,引入考虑密度与应力水平的状态相关剪胀函数,采用非相关联流动法则和以应力反向点作为映射中心的径向映射准则。模型仅有10个参数,通过常规三轴试验即可确定,并且使用一套参数可以模拟不同围压、密度的单调和循环加载情况。分别对饱和砂土的单调、循环排水三轴试验进行模拟,结果表明,该模型能够合理地反映饱和砂土排水条件下的应力-应变特性。

关键词：饱和砂土排水循环加载边界面模型偏应变硬化剪胀

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公众水文学--技术体系

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2021年第11期54卷 1101-1110页

作者：邱顺添王明娜王佳天津大学环境科学与工程学院天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

公众水文学是一个通过获取多源与多元的泛在感知水文信息,汲取水文学新知识,并根据新知识重构水文认知和模型框架,解答水文学基本问题,满足社会发展对水文知识需求的新兴研究领域.公众水文学一方面通过全新的方式获取水文数据进而推动... 详细信息

公众水文学是一个通过获取多源与多元的泛在感知水文信息,汲取水文学新知识,并根据新知识重构水文认知和模型框架,解答水文学基本问题,满足社会发展对水文知识需求的新兴研究领域.公众水文学一方面通过全新的方式获取水文数据进而推动水文学跨越式发展,另一方面可增加公众在水文研究过程中的成就感,促进水文学与社会的互馈.本文着重描述了公众水文学的技术体系,从数据、技术、理论、社会4个维度阐述了公众水文学的主要建设内容,介绍了公民科学、社会水文学、现代水文学与公众水文学的区别和共同点,论述了公众水文学在中国的发展机遇:完善的基础设施、不断发展的新基建、逐步公开和共享的信息、高密度的人口、坚实的经济基础以及较强的政府和地方组织能力,使公众水文学可发展为具有中国特色的水文学新领域.最后,提出了公众水文学面临的挑战,并从研究体系的构建、技术的发展、应用领域的扩展和水文学发展的推进讲述了该领域未来的发展趋势.公众水文学综合了公共体系、智能化技术和水文学理论,将水文和社会有机结合起来,发展成一个新的研究领域,可以打破数据的壁垒,协助水文学实现突破式发展;同时,可将水文科学反馈于社会,增加公众参与度和价值感,拉动水文学和社会的联动作用.

关键词：公众水文学水文学感知技术泛在数据理论革新

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公众水文学--理论框架

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2021年第10期54卷 991-997页

作者：邱顺添王佳王明娜天津大学环境科学与工程学院天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

纵观水文学的发展史,水文学飞跃性发展与水文观测技术的突破密切相关.现代科学技术的快速发展,极大提升了对水文要素的观测能力;同时,作为科学服务的主体和主要参与者,公众对科学的兴趣与日俱增;公共体系覆盖面广、组织操作灵活、数据... 详细信息

纵观水文学的发展史,水文学飞跃性发展与水文观测技术的突破密切相关.现代科学技术的快速发展,极大提升了对水文要素的观测能力;同时,作为科学服务的主体和主要参与者,公众对科学的兴趣与日俱增;公共体系覆盖面广、组织操作灵活、数据源丰富,可提供不同时空尺度的连续数据.基于这些特征,公共体系给水文学发展带来了契机,可由“增加数据—提高精度—更精细的模型”水文框架向着面向公众体系的水文学范式转移,促使水文学发展更加科学、持久,因此,本文提出了公众水文学的概念.公众水文学是一个通过公共体系获取水文学所需多源多元的泛在感知数据,提取水文信息,获取水文学新知识,并重构水文认知及模型框架,推进水文学发展的新兴研究领域.文章概述了公众水文学的基本概念、特点、基础框架、主要内容、研究意义以及对水文学研究和研究主体的作用;同时,基于现代水文学发展的局限性,从数据、技术、理论和水文模型4个方面介绍了发展该研究领域的必要性.公众水文学作为潜力十足的新兴研究领域,一方面通过一种全新的方式获取水文信息,并将其转化为新知识,从而完善水文学科理论;另一方面可以弥补水文学认知的缺乏和技术的局限性,推动水文学范式转移,给水文学的研究带来新的发展前景.

关键词：公众水文学水文学泛在数据多源多元数据水文学范式

波浪能发电装置现场测试中波浪输入能量计算方法研究及对比分析

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太阳能学报 2023年第6期44卷 39-44页

作者：夏海南王项南李强常皓赵智坤国家海洋技术中心天津300112 天津大学建筑工程学院天津300072

在波浪能发电装置功率特性现场测试工作中,波浪输入能量的计算是评估波浪能发电装置性能的重要依据之一。在分析国内外波能流计算方法的基础上,研究国际电工委员会和欧洲海洋能中心提出的波能流计算方法,并应用波浪能发电装置现场测试数... 详细信息

在波浪能发电装置功率特性现场测试工作中,波浪输入能量的计算是评估波浪能发电装置性能的重要依据之一。在分析国内外波能流计算方法的基础上,研究国际电工委员会和欧洲海洋能中心提出的波能流计算方法,并应用波浪能发电装置现场测试数据,对两种波能流计算方法进行对比分析。结果表明:国际电工委员会所提方法计算的波能流数值大于欧洲海洋能中心所提方法,且约有52.1%的数据差异在20%~30%之间,但二者之间具有较强的线性正相关关系。国际电工委员会所提方法计算的波浪能发电装置整机转换效率数值小于欧洲海洋能中心所提方法,且从理论上分析了转换效率的差异性与波能流的差异性相同的原因。研究成果为波浪能发电装置现场测试工作中波浪输入能量的计算提供参考。

关键词：波浪能波浪能发电装置现场测试波能流

耦合引航道二维水流模型的向家坝水电站运行模式研究

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水资源与水工程学报 2022年第2期33卷 130-135页

作者：曾勇红黄敏程天津大学建筑工程学院天津300072

向家坝水电站以发电为主,但其运行受引航道通航安全水流流态的限制。根据华东电网典型日负荷统计特性,考虑到机组运行特性以及水位小时变幅与日变幅条件的要求,按照实际水流条件拟定5种向家坝水电站日发电调节流量。采用二维水动力模型... 详细信息

向家坝水电站以发电为主,但其运行受引航道通航安全水流流态的限制。根据华东电网典型日负荷统计特性,考虑到机组运行特性以及水位小时变幅与日变幅条件的要求,按照实际水流条件拟定5种向家坝水电站日发电调节流量。采用二维水动力模型揭示电站在不同发电流量运行时下游引航道口门区的流态,使用MIKE21对模型求解,从航道的横向流速、纵向流速、水位变幅以及回流情况等指标选择出两种可行的调度工况。最后,通过比较两种工况的日发电量,选择出最适合向家坝水电站的调度模式。按此模式调度,向家坝水电站的平均出力为2914 MW,日发电量为7285×10^(4)kW·h。

关键词：引航道口门区流态二维水流模型水电站运行模式向家坝水电站

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浇筑尺寸对混凝土长墙收缩性能的影响研究

建筑结构 2022年第S01期52卷 1422-1427页

作者：张晋元蒋昱楠张璐彭升跃天津大学建筑工程学院天津300072

将“成熟度法”引入到墙体收缩应力的计算当中,利用有限元分析软件DIANA,采用综合考虑混凝土收缩、成熟度的建模方法,以天津市某地下工程超长混凝土墙体为工程基础进行不同浇筑尺寸下墙体的收缩应力分析。得出如下结论:(1)总体而言,综... 详细信息

将“成熟度法”引入到墙体收缩应力的计算当中,利用有限元分析软件DIANA,采用综合考虑混凝土收缩、成熟度的建模方法,以天津市某地下工程超长混凝土墙体为工程基础进行不同浇筑尺寸下墙体的收缩应力分析。得出如下结论:(1)总体而言,综合考虑混凝土收缩、成熟度的建模方法有一定的准确性、可行性和安全性;(2)墙体中间截面约束收缩应力与浇筑长度成正相关,且增长趋势逐渐放缓;(3)墙体长度中间截面约束收缩应力与浇筑高度成负相关,减小浇筑高度有利于减小裂缝宽度,但会贯穿裂缝出现时间提前;(4)墙体收缩应力与墙体长高比基本成正相关。

关键词：超长混凝土墙体收缩成熟度有限元分析

抛石整平船爬升机构磨损后弯曲及疲劳损伤度研究

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中国造船 2020年第2期61卷 164-172页

作者：闫宏生李鹏媛刘昊天王兆山卫大兴天津大学建筑工程学院天津300072

论文针对服役于港珠澳大桥修建工程的某型抛石整平船的非标、超大模数、重载低周循环作用的齿轮齿条传动爬升机构,基于弯曲强度理论、实测数据、疲劳理论规范及仿真计算软件,在国内外海洋工程领域首次开展了磨损后的齿轮齿条结构弯曲强... 详细信息

论文针对服役于港珠澳大桥修建工程的某型抛石整平船的非标、超大模数、重载低周循环作用的齿轮齿条传动爬升机构,基于弯曲强度理论、实测数据、疲劳理论规范及仿真计算软件,在国内外海洋工程领域首次开展了磨损后的齿轮齿条结构弯曲强度及疲劳损伤度研究,其研究成果对于类似结构的全寿命周期管理具有一定的参考价值。

关键词：弯曲强度抛石整平船爬升机构 ANSYS有限元计算

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孔隙率各向异性下饱和多孔弹性地基动力响应

力学学报 2020年第4期52卷 1120-1130页

作者：熊春宝胡倩倩郭颖天津大学建筑工程学院天津300072

由于不同的沉积条件和应力状态,天然土体通常表现出一定的各向异性特征.文章研究地基上表面受温度载荷和机械载荷时,孔隙率各向异性参数变化对饱和多孔弹性地基热-水-力耦合动力响应问题的影响.基于Lord-Shulman广义热弹性理论,结合孔... 详细信息

由于不同的沉积条件和应力状态,天然土体通常表现出一定的各向异性特征.文章研究地基上表面受温度载荷和机械载荷时,孔隙率各向异性参数变化对饱和多孔弹性地基热-水-力耦合动力响应问题的影响.基于Lord-Shulman广义热弹性理论,结合孔隙率各向异性基本假设,建立了孔隙率各向异性饱和多孔弹性地基热-水-力耦合动力响应模型,利用正则模态法推导出无量纲竖向位移、超孔隙水压力、竖向应力和温度分布的解析表达式并加以图示.正则模态法是一种利用加权残差求得解析解的方法,相较于其他方法能快速求解偏微分方程.当孔隙率各向异性参数为1时,可将该各向异性耦合动力响应模型退化为热-水-力耦合动力响应模型验证该地基模型的合理性.着重分析了孔隙率各向异性参数变化对不同物理量的影响.结果表明:孔隙率各向异性参数变化对物理量均有一定影响.在地基上表面受温度载荷作用时,对超孔隙水压力和竖向应力影响最为明显;在地基上表面受机械载荷作用时,对超孔隙水压力和温度影响明显.整体而言,无论地基上表面受何种载荷,随着各向异性参数增大,峰值逐渐减小,在地基深度增加方向峰值所在位置向靠近地基上表面方向移动.

关键词：热-水-力耦合模型各向异性孔隙率正则模态法动力响应