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大型梁式承台模型试验及跨中挠度简化计算方法研究

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桥梁建设 2024年第1期54卷 133-139页

作者：王洁金黄毅胡志坚李永斌黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003 武汉理工大学交通学院湖北武汉430063 中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430050

为了解大型梁式承台的力学性能,以某快速化改造工程的大型梁式承台为背景,按照缩尺比1∶10制作梁式承台模型进行力学性能试验,结合有限元计算,分析梁式承台结构受力、破坏模式、开裂情况等,并研究不同跨高比条件下梁式承台的受力特性。... 详细信息

为了解大型梁式承台的力学性能,以某快速化改造工程的大型梁式承台为背景,按照缩尺比1∶10制作梁式承台模型进行力学性能试验,结合有限元计算,分析梁式承台结构受力、破坏模式、开裂情况等,并研究不同跨高比条件下梁式承台的受力特性。结果表明:在跨中荷载作用下,梁式承台受力大致可以分为线弹性阶段、裂缝发展阶段和屈服阶段3个阶段;线弹性阶段截面应力分布已不满足平截面假定,剪切效应对结构变形的影响不可忽略;模型最终破坏模式为弯曲破坏;裂缝主要表现为跨中弯曲裂缝和斜裂缝;跨高比越小,梁式承台剪切刚度越大。为考虑剪切效应对梁式承台变形的影响,拟合得出梁式承台跨中挠度的简化计算方法,将该方法计算值及规范计算值与试验值进行对比,可得在裂缝发展阶段,规范计算值与试验值偏差较大,所提方法计算值与试验值偏差较小,该方法可用于线弹性阶段及裂缝发展阶段梁式承台跨中挠度的初步估算。

关键词：梁式承台剪切效应力学性能跨中挠度计算方法模型试验有限元法

1986-2018年黄土丘陵区典型小流域不同水文年水沙变化

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水土保持研究 2024年第1期31卷 126-135页

作者：刘春月信忠保秦瑞杰张满良刘晓北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083 黄河水利委员会天水水土保持科学试验站甘肃天水741000

[目的]探讨黄土丘陵区罗玉沟典型小流域水沙变化趋势以及不同水文年径流输沙对水土流失治理的响应差异,量化降水和人类活动对流域水沙影响的相对贡献,以期为黄土丘陵第三副区流域水土流失治理和水资源管理提供参考。[方法]基于罗玉沟流... 详细信息

[目的]探讨黄土丘陵区罗玉沟典型小流域水沙变化趋势以及不同水文年径流输沙对水土流失治理的响应差异,量化降水和人类活动对流域水沙影响的相对贡献,以期为黄土丘陵第三副区流域水土流失治理和水资源管理提供参考。[方法]基于罗玉沟流域1986—2018年的降雨、径流、输沙等数据,采用Mann-Kendall检验法、累积距平法及双累积曲线法分析流域水沙变化趋势及驱动因素。[结果]1986—2018年罗玉沟流域河流由常流河转变为季节性河流,干河日数显著上升(p<0.01),2000年以来干河日数多在300 d以上;同期,罗玉沟流域径流输沙显著下降(p<0.05),与基准期1986—1993年相比,1994—2007年减水减沙率分别为61.9%,44.3%,2008—2018年径流输沙分别减少67.5%,76.4%;在2008—2018年平水年和枯水年间罗玉沟流域输沙模数分别为(1 080.0±107.5) t/km^(2),(167.8±111.4) t/km^(2),而在暴雨频发丰水年,输沙模数仍接近4 000 t/km^(2);流域产流产沙能力降低,水沙关系发生改变,相同径流条件下输沙量减少,即流域径流含沙量水平降低,开始变清;相比降雨变化而言,人类活动是流域水沙变化的主导因素,1994—2007年人类活动对减水减沙的贡献率分别为83.3%和79.5%,而2008—2018年人类活动的贡献率分别为91.8%,94.4%,表明流域水沙变化受人类活动影响越来越大,其中,坡改梯及退耕还林还草工程是主要影响因素。[结论]因沟道治理工程建设不足,罗玉沟流域在丰水年因沟道重力侵蚀导致流域输沙仍然剧烈,因此,需要加强沟道治理进一步减少流域水土流失。

关键词：黄土高原水沙变化丰水年水土保持措施趋势分析归因分析

交汇角度对黄河上游高含沙交汇区淤堵影响的试验研究

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四川大学学报（工程科学版） 2017年第3期49卷 44-53页

作者：王平胡恬郭秀吉张原锋黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南郑州450003

为了研究减轻高含沙交汇区沙坝淤堵的治理措施,通过模型试验研究了干支流不同交汇角度对孔兑与黄河高含沙交汇区沙坝淤堵规模的影响。试验以产生的高含沙洪水淤堵黄河干流次数最多、危害最大的孔兑之一—西柳沟与黄河交汇的干支流河段... 详细信息

为了研究减轻高含沙交汇区沙坝淤堵的治理措施,通过模型试验研究了干支流不同交汇角度对孔兑与黄河高含沙交汇区沙坝淤堵规模的影响。试验以产生的高含沙洪水淤堵黄河干流次数最多、危害最大的孔兑之一—西柳沟与黄河交汇的干支流河段为模拟对象,采用黄河高含沙水流动床模型相似律进行模型设计,选取90°、60°、30°和15°作为试验交汇角度,分别开展了清水和浑水交汇试验,获取交汇区水流分区特性和沙坝淤堵规模特征。结果表明:随着交汇角增大,支流对干流的顶托作用增强,交汇口上游壅水区流速逐渐减小,水深增大;交汇角较小时交汇口下游形不成回流区,交汇角增大到30°以后回流区形成并随交汇角增大而增大,伴随着高流速带向对岸移动;壅水区和回流区沙坝尺度随交汇角增大而增大,交汇角较小时形不成壅水区淤积体和回流区淤积体,但易形成交汇口对岸淤积体,其尺度随交汇角增大而减小,与回流区淤积体互为消长。交汇口以上主槽的淤堵由壅水区淤积体构成,交汇口下游主槽淤堵由回流区淤积体和对岸淤积体共同构成,当交汇角为30°时交汇口上下游主槽总体淤堵规模最小。从河道淤堵规模和河岸稳定方面综合分析认为,在现状河道和水沙条件下,30°是有利于减轻孔兑与黄河高含沙交汇区淤堵的较优交汇角,这对交汇口河道整治具有重要指导作用。

关键词：黄河高含沙交汇区交汇角沙坝

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利用光学影像的滑坡位移监测

测绘通报 2024年第6期 41-45,64页

作者：刘卫南宋红克李清波谢谟文黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003 水利部黄河流域水治理与水安全重点实验室(筹) 河南郑州450003 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

为充分挖掘光学遥感图像在滑坡监测中的应用潜力,本文基于数字图像相关法推导了适应滑坡非均匀形变和自然光照影响的滑坡位移光学影像计算公式,形成了基于光学影像的滑坡位移监测方法。试验分析了地表形变方式和形变量对滑坡位移光学影... 详细信息

为充分挖掘光学遥感图像在滑坡监测中的应用潜力,本文基于数字图像相关法推导了适应滑坡非均匀形变和自然光照影响的滑坡位移光学影像计算公式,形成了基于光学影像的滑坡位移监测方法。试验分析了地表形变方式和形变量对滑坡位移光学影像计算公式的影响,给出了地表平移、旋转、扭曲3种不同形变方式下,计算误差的概率累计值变化曲线,证明了该公式95%计算结果的相对误差在0.04以内;利用两期SkySat卫星光学影像计算了某滑坡的平面位移场,分析了该滑坡的表面形变特征。本文研究为滑坡灾害监测预警提供了新的技术参考。

关键词：滑坡监测数字图像相关光学影像遥感

黄土高原不同降雨强度下生物土壤结皮对坡面流水动力参数的影响

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水土保持研究 2024年第3期31卷 128-134页

作者：张宝琦王兵许欢欢张慧妮马金龙黄河水利委员会西峰水土保持科学试验站甘肃庆阳745000 西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712700 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712700

[目的]明确不同降雨强度下生物土壤结皮对坡面流水动力参数的影响,进一步评估生物结皮的水土保持功能。[方法]以黄土高原典型藻结皮和苔藓结皮为研究对象,系统研究了60,90,120,150,200 mm/h雨强下生物土壤结皮对坡面流水动力参数的影响... 详细信息

[目的]明确不同降雨强度下生物土壤结皮对坡面流水动力参数的影响,进一步评估生物结皮的水土保持功能。[方法]以黄土高原典型藻结皮和苔藓结皮为研究对象,系统研究了60,90,120,150,200 mm/h雨强下生物土壤结皮对坡面流水动力参数的影响。[结果](1)所有雨强下藻结皮和苔藓结皮坡面流流型均为层流,除200 mm/h雨强下苔藓结皮坡面流为急流外,所有雨强下藻结皮和苔藓结皮流态均为急流;(2)藻结皮在90,120,150,200 mm/h雨强下流速、径流量和径流系数分别是60 mm/h雨强的1.76~3.9,4.89~9.26,3.91~4.13倍,苔藓结皮则为1.34~2.56,5.86~13.81,2.46~4.26倍,流速和径流量均随雨强呈线性函数增加(R^(2)≥0.85,p研究。研究对于黄土高原生物土壤结皮坡面流水动力参数特征具有重要意义,可对精准侵蚀预报模型提供理论支撑。

关键词：藻结皮苔藓结皮降雨雨强水动力学黄土高原

黄腐酸钾对不同氯盐胁迫下桧柏生长的缓解效应

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林业科学 2024年第4期60卷 99-108页

作者：房有鑫曹帮华郭龙梅毛培利庞元湘张金颢王志恒李鹏飞山东农业大学黄河下游森林培育国家林业和草原局重点实验室泰安271018

【目的】探究高浓度氯盐胁迫下桧柏容器苗施加不同质量分数黄腐酸钾(FA-K)后的生长和生理特性,揭示FA-K缓解高浓度氯盐胁迫下桧柏的生理响应机制及差异性,为冬季北方高速公路中央分隔绿化带桧柏的管理维护提供技术支撑。【方法】选取2... 详细信息

【目的】探究高浓度氯盐胁迫下桧柏容器苗施加不同质量分数黄腐酸钾(FA-K)后的生长和生理特性,揭示FA-K缓解高浓度氯盐胁迫下桧柏的生理响应机制及差异性,为冬季北方高速公路中央分隔绿化带桧柏的管理维护提供技术支撑。【方法】选取2年生桧柏容器苗开展盆栽试验,以正常生长为对照,设置0.7%NaCl和0.7%CaCl_(2)2种盐分,每种盐分设置0、0.05%、0.10%、0.30%和0.50%5种质量分数FA-K处理,测定各处理下桧柏苗生长指标(苗高生长量、地径生长量、生物量、根冠比)、光合色素含量(叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素)、相对电导率、丙二醛含量、渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖)含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性。【结果】1)0.7%CaCl_(2)胁迫对桧柏苗生长的抑制作用大于0.7%NaCl胁迫;0.7%CaCl_(2)胁迫下桧柏苗除可溶性糖和类胡萝卜素含量低于NaCl胁迫外,其他生理指标(叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、相对电导率、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性)均高于NaCl胁迫;2)2种盐胁迫下,施加FA-K均使桧柏苗苗高生长量、地径生长量、生物量增加,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量上升,相对电导率和丙二醛含量下降,超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性、脯氨酸和可溶性糖含量呈低-高-低的变化趋势,0.50%FA-K下2种盐胁迫的幼苗生长接近对照;3)相较0.7%NaCl胁迫,FA-K对0.7%CaCl_(2)胁迫表现出更好的缓解作用。【结论】高浓度氯盐胁迫显著抑制桧柏苗生长和存活,0.7%CaCl_(2)抑制作用比0.7%NaCl强;FA-K能够有效缓解NaCl和CaCl_(2)胁迫,0.50%FA-K缓解效果较佳。

关键词：桧柏盐胁迫黄腐酸钾融雪剂缓解作用

钢筋钢纤维混凝土梁疲劳全过程分析及寿命预测

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建筑结构学报 2024年第5期45卷 164-172页

作者：谷志强高丹盈王建召李昊璋胡玉博郑州大学黄河实验室河南郑州450002 郑州大学土木工程学院河南郑州450002

为研究钢筋钢纤维混凝土梁的疲劳损伤演化过程,并对其疲劳寿命进行预测,依据钢筋钢纤维混凝土梁疲劳试验结果,基于梁受压和受拉区钢纤维混凝土以及受拉钢筋的疲劳损伤演化特性,采用分段线性方法,建立钢筋钢纤维混凝土梁疲劳全过程分析... 详细信息

为研究钢筋钢纤维混凝土梁的疲劳损伤演化过程,并对其疲劳寿命进行预测,依据钢筋钢纤维混凝土梁疲劳试验结果,基于梁受压和受拉区钢纤维混凝土以及受拉钢筋的疲劳损伤演化特性,采用分段线性方法,建立钢筋钢纤维混凝土梁疲劳全过程分析及寿命预测模型,并与试验结果对比进行验证。采用该模型分析钢纤维混凝土梁的混凝土、钢筋应变以及受拉钢筋截面面积随疲劳循环次数的退化规律,得到不同疲劳循环次数后试验梁的剩余承载力。结果表明:钢纤维能够显著提高梁的疲劳性能,试验梁的受拉钢筋截面面积随疲劳循环次数增加呈两阶段减小趋势,而受压区混凝土和受拉钢筋的应变以及梁剩余承载力呈三阶段发展模式,42根钢筋钢纤维混凝土梁的试验疲劳寿命与预测疲劳寿命比值的均值为0.953,变异系数为0.284,整体符合较好。

关键词：钢纤维混凝土梁疲劳试验全过程分析寿命预测

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除草机底盘结构优化设计及试验

农机化研究 2024年

作者：赵尊章武守辉赵艺繁黄河交通学院华北水利水电大学

田间除草机械化具有效率高、效果好、节省人力资源等优点,且机械化除草还能降低农药使用量、减小环境污染和提高作物的品质和安全性。底盘是整个除草机的支撑和承载部分,但目前除草机底盘稳定性较低。为此,对目前市面上常见的除草机底... 详细信息

田间除草机械化具有效率高、效果好、节省人力资源等优点,且机械化除草还能降低农药使用量、减小环境污染和提高作物的品质和安全性。底盘是整个除草机的支撑和承载部分,但目前除草机底盘稳定性较低。为此,对目前市面上常见的除草机底盘结构进行了分析和比较,提出了改进方案调整重心位置,设计了一种“手指仿形除草装置”,并对除草机控制系统进行设计与优化。在设计完成后,以玉米地除草为试验环境开展试验验证,结果表明:优化后的底盘结构具有更好的稳定性,与人工除草和改进前除草装置相比,具有更好的杂草控制效果,且效率提高了,玉米产量可提高21.3%～25.8%,能够更好地适应不同的作业环境和草坪情况。

关键词：机械化除草底盘结构车轮仿形除草传动装置

半覆盖人工生态浮岛对明渠流水动力特性的影响

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水动力学研究与进展A辑 2024年第4期 540-548页

作者：杨帆李仟曾玉红武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室黄河勘测规划设计研究院有限公司

为了研究半覆盖人工生态浮岛对于明渠水流水动力特性的影响，该文采用水槽试验方法，开展了半覆盖人工生态浮岛作用下的水流试验。试验采用泡沫板模拟浮体结构，采用圆木棒模拟浮岛植物的水下根区，同时采用ADV测量水流紊动特性。建立... 详细信息

为了研究半覆盖人工生态浮岛对于明渠水流水动力特性的影响，该文采用水槽试验方法，开展了半覆盖人工生态浮岛作用下的水流试验。试验采用泡沫板模拟浮体结构，采用圆木棒模拟浮岛植物的水下根区，同时采用ADV测量水流紊动特性。建立了半覆盖浮岛水流的深度平均流速的横向分布模型，得到了深度平均流速的解析解，针对无因次涡流黏度、二次流系数和流速参数讨论了模型参数的敏感性，探究了不同横向位置处纵向流速垂向分布规律和深度平均紊动强度的横向分布规律。研究结果表明：该理论模型具有很好的可靠性和真实性；在浮岛区域交界面，纵向流速沿垂向先增大后减小，呈现出介于明渠流和浮岛水流的过渡流态，且紊动强度值最大。

关键词：半覆盖人工生态浮岛深度平均流速横向分布模型紊动强度明渠流