高压引水隧洞若干问题的研究现状和存在的问题 被引量：24

1

作者 杜小凯 任青文 夏宁 《水力发电》 北大核心 2007年第6期65-68,共4页

当前,在我国西部高山峡谷地区修建了许多大型水电工程,高压引水隧洞结构也得到广泛应用。但由于水工高压引水隧洞的环境条件和工作机理复杂,在隧洞衬砌开裂后的裂缝间距与宽度、高压内水外渗及水荷载、计算分析方法等方面,仍然存在不少... 当前,在我国西部高山峡谷地区修建了许多大型水电工程,高压引水隧洞结构也得到广泛应用。但由于水工高压引水隧洞的环境条件和工作机理复杂,在隧洞衬砌开裂后的裂缝间距与宽度、高压内水外渗及水荷载、计算分析方法等方面,仍然存在不少问题没有得到很好的解决。在对这些问题的研究现状进行总结分析的基础上,指出需要进一步研究的课题。 展开更多

关键词 有压隧洞 裂缝 钢筋混凝土衬砌 耦合分析 引水隧洞

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基于APSO-BP耦合算法的岩体力学参数反馈研究 被引量：6

2

作者 杜小凯 任青文 +2 位作者 郑治 张国华 许传华 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期756-762,共7页

提出了基于自适应粒子群优化(APSO)与误差反向传播(BP)神经网络耦合反馈分析模型(APSO-BP).模型实现对网络结构、权重、阈值的同时优化,借助自适应粒子群算法全局优化能力强、收敛速度快的特点,提高了模型运算效率.采用Schaffer基准函... 提出了基于自适应粒子群优化(APSO)与误差反向传播(BP)神经网络耦合反馈分析模型(APSO-BP).模型实现对网络结构、权重、阈值的同时优化,借助自适应粒子群算法全局优化能力强、收敛速度快的特点,提高了模型运算效率.采用Schaffer基准函数对该模型和传统遗传算法、BP神经网络、粒子群与BP神经网络组合算法进行测试对比.结果表明该模型更为优越.应用该模型对索风营水电站地下岩体力学参数进行反馈分析,计算位移值与实测值吻合较好,平均误差0.22 mm. 展开更多

关键词 自适应粒子群算法 BP神经网络 反馈分析 岩体力学参数 索风营水电站

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有压引水隧洞内水外渗作用研究 被引量：12

3

作者 杜小凯 任青文 陈伟 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期63-68,共6页

基于Biot固结理论,对统一域混合模型进行改进,考虑了结构面的法向渗透特性,对高压内水外渗进行了渗流场-应力场耦合计算,以衬砌上钢筋应力变化为代表,反映内水外渗耦合计算分析下的结构应力状态的变化。并以衬砌上的微裂缝宽度、围岩渗... 基于Biot固结理论,对统一域混合模型进行改进,考虑了结构面的法向渗透特性,对高压内水外渗进行了渗流场-应力场耦合计算,以衬砌上钢筋应力变化为代表,反映内水外渗耦合计算分析下的结构应力状态的变化。并以衬砌上的微裂缝宽度、围岩渗透系数、岩体结构面的产状为影响因素,以衬砌外沿最大孔隙水压为系统特性,进行了敏感性研究。结果表明,高压内水外渗耦合计算分析步中钢筋拉应力变小;衬砌微裂缝的宽度是影响衬砌外沿最大孔隙水压的主要因素,围岩渗透系数为次要因素,结构面的产状对其影响最小,但是对孔隙水压的分布影响较大。 展开更多

关键词 水工隧洞 渗流-应力耦合场 BIOT固结理论 敏感性分析 结构面

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高拱坝库盘变形及对大坝工作性态影响初探 被引量：6

4

作者 杜小凯 王民浩 +2 位作者 党林才 李瓒 顾冲时 《水力发电》 北大核心 2016年第1期40-44,共5页

通过对高拱坝库盘实测变形进行分析,库盘整体呈坝前下沉、坝后相对基准点略有抬升的翘曲变形。研究了库盘变形的影响因素,结合小湾工程,建立包括库区、坝基和大坝的大范围数值模型,开展高拱坝库盘变形对大坝工作性态影响的初步研究工作... 通过对高拱坝库盘实测变形进行分析,库盘整体呈坝前下沉、坝后相对基准点略有抬升的翘曲变形。研究了库盘变形的影响因素,结合小湾工程,建立包括库区、坝基和大坝的大范围数值模型,开展高拱坝库盘变形对大坝工作性态影响的初步研究工作。研究成果揭示了库盘变形的一般性规律,并提出了评价大坝工作性态时应考虑库盘变形影响的建议。 展开更多

关键词 高拱坝 库盘变形 监测 工作性态 反演

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水电能源节能降耗初步研究 被引量：4

5

作者 杜小凯 杨泽艳 +1 位作者 方光达 李光顺 《水力发电》 北大核心 2011年第12期1-4,12,共5页

伴随国民经济的快速发展,也付出了一定的资源和环境代价,经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐。水电是清洁、可再生能源,但也面临着建设征地、移民安置和环境影响等问题。本次研究暂取18个工程样本,从电站装机规模与能耗及减排关系,以及... 伴随国民经济的快速发展,也付出了一定的资源和环境代价,经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐。水电是清洁、可再生能源,但也面临着建设征地、移民安置和环境影响等问题。本次研究暂取18个工程样本,从电站装机规模与能耗及减排关系,以及不同坝型单位发电量能耗关系和抽水蓄能电站能耗分析等方面,初步研究了水电工程的节能减排效益,并提出了有待进一步研究的问题。 展开更多

关键词 水电能源 节能减排 能耗分析 清洁能源

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大体积混凝土防裂动态智能温控系统应用与监测分析 被引量：3

6

作者 杜小凯 孙保平 +2 位作者 张国新 刘毅 郭晨 《水力发电》 北大核心 2015年第1期46-49,共4页

针对大体积混凝土工程浇筑过程中的温度裂缝问题,研发了大体积混凝土防裂动态智能温控系统,实现工程建设期监测数据的自动获取、数据高效管理、实时评估、风险预警和温控智能控制等功能,已在多个水电工程建设中得以应用,取得了良好的应... 针对大体积混凝土工程浇筑过程中的温度裂缝问题,研发了大体积混凝土防裂动态智能温控系统,实现工程建设期监测数据的自动获取、数据高效管理、实时评估、风险预警和温控智能控制等功能,已在多个水电工程建设中得以应用,取得了良好的应用效果。介绍了该系统的模块组成和功能特点。 展开更多

关键词 混凝土坝 温度裂缝 仿真分析 智能控制

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特高拱坝典型工程抗震设计关键技术问题对比及总结 被引量：4

7

作者 杜小凯 孙保平 +1 位作者 黎满林 武明鑫 《水力发电》 北大核心 2018年第12期43-47,共5页

我国行业主管部门颁布的抗震设计规范,在水电工程防震抗震设计中发挥了重要作用。依据新老抗震设计规范的有关规定,对代表性特高拱坝二滩、小湾、锦屏一级、大岗山和溪洛渡拱坝的抗震设防标准、混凝土材料动力特性、地震动输入、抗震分... 我国行业主管部门颁布的抗震设计规范,在水电工程防震抗震设计中发挥了重要作用。依据新老抗震设计规范的有关规定,对代表性特高拱坝二滩、小湾、锦屏一级、大岗山和溪洛渡拱坝的抗震设防标准、混凝土材料动力特性、地震动输入、抗震分析方法、动力模型试验和抗震措施设计等关键技术问题进行对比分析和总结,提出了进一步研究建议,以为后续工程建设提供技术借鉴。 展开更多

关键词 特高拱坝 抗震设计 动力特性 动力分析 抗震措施

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钢筋混凝土板的塑性损伤开裂研究 被引量：2

8

作者 杜小凯 党林才 任青文 《水力发电》 北大核心 2009年第7期28-29,56,共3页

混凝土开裂问题和钢筋-混凝土相互作用问题,一直是钢筋混凝土结构研究的热点。应用混凝土塑性损伤开裂模型,引入双弹簧单元来模拟钢筋-混凝土的粘结滑移作用,对Satish C Jain试验的钢筋混凝土板进行数值模拟,并将模拟结果与试验结果作... 混凝土开裂问题和钢筋-混凝土相互作用问题,一直是钢筋混凝土结构研究的热点。应用混凝土塑性损伤开裂模型,引入双弹簧单元来模拟钢筋-混凝土的粘结滑移作用,对Satish C Jain试验的钢筋混凝土板进行数值模拟,并将模拟结果与试验结果作了对比。对比分析结果验证了采用粘结滑移单元与混凝土塑性损伤模型相结合的方法,能够较好地处理混凝土开裂和钢筋混凝土相互作用问题。 展开更多

关键词 钢筋混凝土 粘结滑移 开裂 双弹簧单元

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一种裂隙岩体渗流场有限元分析的改进模型 被引量：2

9

作者 杜小凯 任青文 杨曼 《水力发电》 北大核心 2007年第12期25-28,共4页

研究裂隙岩体渗流的模型有等效连续介质模型、裂隙网络模型和双重介质模型等。等效连续介质模型受到样本单元体REV的限制,裂隙网络模型和双重介质模型复杂,处理难度较大。为此,在分区的同时考虑结构面和岩块的渗透特性,并考虑结构面法... 研究裂隙岩体渗流的模型有等效连续介质模型、裂隙网络模型和双重介质模型等。等效连续介质模型受到样本单元体REV的限制,裂隙网络模型和双重介质模型复杂,处理难度较大。为此,在分区的同时考虑结构面和岩块的渗透特性,并考虑结构面法向与岩块之间的水力交换,利用两类介质接触处水头相等及节点流量平衡建立新的模型。对所建立模型的渗流场有限元公式进行推导,并通过与试验结果对比验证了该模型的正确性及实用性。 展开更多

关键词 裂隙岩体 结构面 渗透特性 样本单元体REV 渗流场

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混凝土坝抗震设计有关问题探索 被引量：1

10

作者 杜小凯 党林才 +1 位作者 赵全胜 张菊梅 《水力发电》 北大核心 2012年第10期43-46,共4页

我国大坝建设蓬勃发展,许多世界级的超高坝已经或即将在西部高地震烈度区域建设。通过对典型工程震害案例进行分析表明,在避开主要地质缺陷、合理设计、认真施工的基础上,混凝土坝具有较强的抗震性能。但在水电工程抗震研究、设计中,混... 我国大坝建设蓬勃发展,许多世界级的超高坝已经或即将在西部高地震烈度区域建设。通过对典型工程震害案例进行分析表明,在避开主要地质缺陷、合理设计、认真施工的基础上,混凝土坝具有较强的抗震性能。但在水电工程抗震研究、设计中,混凝土材料动态特性、坝体与无限地基动力相互作用、坝体与库水动力相互作用、坝体横缝动接触等问题仍需要进一步深入研究,相应的设计规范也有待进一步修正。 展开更多

关键词 混凝土坝 抗震设计 设计规范

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混凝土坝震害案例及抗震设计相关问题探讨 被引量：1

11

作者 杜小凯 党林才 孙保平 《水电与抽水蓄能》 2017年第2期38-42,共5页

我国大坝建设蓬勃发展,一些世界级的超高坝已经或即将在西部高地震烈度区域建设。通过典型工程震害案例分析,表明在合理设计下混凝土坝具有较强的抗震性能。但水电工程抗震研究、设计中仍存在混凝土材料动态特性、坝体与无限地基动力相... 我国大坝建设蓬勃发展,一些世界级的超高坝已经或即将在西部高地震烈度区域建设。通过典型工程震害案例分析,表明在合理设计下混凝土坝具有较强的抗震性能。但水电工程抗震研究、设计中仍存在混凝土材料动态特性、坝体与无限地基动力相互作用、坝体与库水的动力相互作用、坝体横缝动接触等科学问题需要进一步研究,相应设计规范也有待进一步修正。 展开更多

关键词 混凝土坝 震害 动态特性 设计规范

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土体地震液化评价方法及其优缺点和适用条件 被引量：6

12

作者 杨玉生 刘小生 +4 位作者 赵剑明 陈彩虹 杜小凯 薛毅杰 刘启旺 《水利水电技术》 北大核心 2019年第8期185-194,共10页

在水利水电工程设计、咨询和审查中,经常遇到对各类地震液化评价方法的应用条件以及评价结果合理性存在困惑的问题。鉴于此,在考察不同地震液化评价方法提出的依据基础上,对不同方法的优缺点和适用条件进行了分析。研究指出,土体地震液... 在水利水电工程设计、咨询和审查中,经常遇到对各类地震液化评价方法的应用条件以及评价结果合理性存在困惑的问题。鉴于此,在考察不同地震液化评价方法提出的依据基础上,对不同方法的优缺点和适用条件进行了分析。研究指出,土体地震液化判别的各类方法提出的依据不同,有其各自的优缺点和适用条件,在应用时应根据具体的工程问题,选择合适的方法。目前水利行业规范考虑工程运行时标贯试验点应力条件的变化,对试验标贯击数进行校正的方法存在偏差,采用该方法进行地震液化评价可能会导致误判,建议参考水电行业规范推荐的校正方法对水利行业规范土体地震液化评价方法进行修订。对于强震区包括复杂深厚覆盖层地基的水利水电工程,建议联合室内和现场试验准确确定计算模型参数,在数值模拟和振动模型试验的基础上采用多种方法综合进行地震液化评价。 展开更多

关键词 土体地震液化 评价方法 优缺点 适用条件

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基于ABAQUS的粘弹性动力人工边界精确自动施加 被引量：19

13

作者 徐磊 叶志才 +1 位作者 任青文 杜小凯 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第1期20-23,共4页

粘弹性动力人工边界在结构-地基动力相互作用问题的有限元分析中已得到了广泛的应用,但对于规模较大的复杂计算模型而言,粘弹性动力人工边界的施加存在着前处理工作量浩繁、施加精度不高等问题.为此,基于粘弹性动力人工边界理论及ABAQU... 粘弹性动力人工边界在结构-地基动力相互作用问题的有限元分析中已得到了广泛的应用,但对于规模较大的复杂计算模型而言,粘弹性动力人工边界的施加存在着前处理工作量浩繁、施加精度不高等问题.为此,基于粘弹性动力人工边界理论及ABAQUS软件平台,提出了粘弹性动力人工边界精确自动施加方法,编制了相关程序并进行了验证.算例将本文方法和通常的近似施加方法进行了对比分析,结果表明,近似施加方法会引起较大计算误差,本文所提出方法的施加简便性、施加精度均优于通常的近似施加方法. 展开更多

关键词 粘弹性动力人工边界 ABAQUS 自动施加

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滑动速率及系统刚度对断层滑动性质影响研究 被引量：2

14

作者 王威 任青文 +1 位作者 杜小凯 徐磊 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期784-788,共5页

为进一步探索活动断层滑动性质及断层系统演化过程的影响因素,基于单自由度弹簧-滑块模型,引入速率-状态依赖摩擦本构关系,建立了单自由度弹簧-滑块系统的静力平衡方程,采用龙格-库塔法解非线性方程组,重点研究了滑动速率及系统刚度对... 为进一步探索活动断层滑动性质及断层系统演化过程的影响因素,基于单自由度弹簧-滑块模型,引入速率-状态依赖摩擦本构关系,建立了单自由度弹簧-滑块系统的静力平衡方程,采用龙格-库塔法解非线性方程组,重点研究了滑动速率及系统刚度对断层滑动性质、系统演化过程的影响。研究表明:活动断层滑动速率越大,系统响应越大;系统刚度越大,越不易失稳。系统刚度低于临界刚度时,一旦断层产生滑动,系统将向失稳方向发展,系统的运动轨迹将越来越远离平衡点;系统刚度等于临界刚度时,活动断层将保持周期性滑动,滑动速率越大,应力振荡的幅值也越大,此时系统的运动轨迹为一极限环;系统刚度大于临界刚度时,断层经过短暂的周期滑动后,很快达到稳定滑动状态,此时系统的运动轨迹趋向于并最终达到系统的吸引子。 展开更多

关键词 滑动速率 系统刚度 断层 临界刚度 弹簧-滑块模型 摩擦 龙格-库塔法

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基于最小变形能原理的加固效果评价理论 被引量：5

15

作者 任青文 杜小凯 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期5-9,共5页

对岩土体采取工程加固措施,来提高结构与地基系统的安全度是一种通常的做法。常用的加固措施有灌浆、混凝土置换、锚杆等。但由于缺乏科学衡量加固效果的物理指标,难以对不同加固方案进行技术上的比较。该文提出基于最小变形能原理的岩... 对岩土体采取工程加固措施,来提高结构与地基系统的安全度是一种通常的做法。常用的加固措施有灌浆、混凝土置换、锚杆等。但由于缺乏科学衡量加固效果的物理指标,难以对不同加固方案进行技术上的比较。该文提出基于最小变形能原理的岩土体加固效果评价理论,指出加固效果最好的岩土体加固方案,其变形能最小。研究了变形能与加固岩土体弹性模量、抗剪强度、加固范围等因素之间的关系,表明加固参数在一定范围内,加固效果的增长十分明显,超过这个范围,效果增长的速度趋于平缓。研究还给出结构-地基系统破坏过程中系统变形能的变化规律,当系统趋于破坏前的临界状态时,系统的变形能趋于无穷大。该理论有利于确定最优的加固方案和支护参数,确保系统的加固更有效。 展开更多

关键词 土木工程 加固 理论研究 结构-地基系统 最小变形能原理

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基于ABAQUS的拱坝地基系统并行计算 被引量：2

16

作者 张磊 张健飞 杜小凯 《水电能源科学》 北大核心 2010年第12期80-81,148,共3页

针对传统的单机计算已不能满足大型和超大型的水工结构计算要求,以三里坪水利水电枢纽工程为例,基于商业软件开发的并行计算功能,分析了ABAQUS的并行计算功能。结果表明,ABAQUS高效的并行计算能力为大规模结构计算提供了一种有效方法。

关键词 ABAQUS 拱坝地基系统 弹塑性有限元 并行计算

原文传递

一种改进的并行有限元网格划分方法 被引量：2

17

作者 张磊 杜小凯 《水力发电》 北大核心 2010年第10期80-81,100,共3页

有限元网格的区域划分是影响有限元并行计算效率的关键因素,介绍了几类有限元并行计算的图剖分方法,并在此基础上提出了一种改进的划分方法,经过验证这种方法是有效的,在负载均衡度相同的情况下,能有效地减少并行计算的通信量。

关键词 有限元 并行计算 负载平衡 网格分区

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加锚岩体结构面组合单元研究 被引量：1

18

作者 徐磊 任青文 +1 位作者 杜小凯 刘杰 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第5期42-45,共4页

为了简化大规模加锚岩体结构面有限元分析的前处理过程,通过结合结构面单元的位移插值函数和虚拟锚杆单元的刚度矩阵,提出了加锚岩体结构面组合单元模型.该单元不仅适合大规模加锚岩体结构面的有限元分析,同时也可以模拟加锚岩体结构面... 为了简化大规模加锚岩体结构面有限元分析的前处理过程,通过结合结构面单元的位移插值函数和虚拟锚杆单元的刚度矩阵,提出了加锚岩体结构面组合单元模型.该单元不仅适合大规模加锚岩体结构面的有限元分析,同时也可以模拟加锚岩体结构面的真实加固机理. 展开更多

关键词 岩体结构面 锚固 组合单元 有限单元法

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竖井土质围岩综合力学参数反演及稳定性预测 被引量：6

19

作者 骆晓锋 邱伟 +3 位作者 杜小凯 黄文龙 徐磊 张磊 《人民长江》 北大核心 2021年第S01期296-300,共5页

土质围岩竖井在施工期通常存在较为突出的围岩失稳风险,而基于非线性有限元的施工过程仿真已成为竖井等地下工程开挖支护方案合理性与围岩稳定性评价的重要手段之一。针对厦门抽水蓄能电站排风竖井覆盖层井段,以其前期施工中的多点位移... 土质围岩竖井在施工期通常存在较为突出的围岩失稳风险,而基于非线性有限元的施工过程仿真已成为竖井等地下工程开挖支护方案合理性与围岩稳定性评价的重要手段之一。针对厦门抽水蓄能电站排风竖井覆盖层井段,以其前期施工中的多点位移监测资料为基础信息,构建了竖井覆盖层段土质围岩综合力学参数的优化反演模型,并基于异步粒子群智能算法与ABAQUS软件平台,通过编程实现了覆盖层段土质围岩的综合力学参数反演;在此基础上,开展了竖井覆盖层段的施工过程仿真,对其后期施工中土质围岩的稳定安全性进行了预测。研究成果不仅可为该竖井覆盖层段施工期的围岩稳定安全控制提供技术支撑,亦可为类似工程的信息化设计与施工提供参考。 展开更多

关键词 竖井土质围岩 施工期 综合力学参数 稳定性预测 优化反演模型

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高拱坝坝踵混凝土首条裂缝开裂宽度研究 被引量：1

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作者 姜亚洲 王义锋 +1 位作者 杜小凯 任青文 《水电与新能源》 2014年第11期16-20,共5页

基于混凝土侧向渗透系数与轴拉应变试验曲线、立方定律,通过建立开裂扰动区域流量守恒等式,推导了处于高压水环境下的高坝坝踵混凝土,在上游某额定水头作用下首条裂缝的开裂宽度,以及开裂扰动区域的范围。结果表明,高拱坝坝踵混凝土等... 基于混凝土侧向渗透系数与轴拉应变试验曲线、立方定律,通过建立开裂扰动区域流量守恒等式,推导了处于高压水环境下的高坝坝踵混凝土,在上游某额定水头作用下首条裂缝的开裂宽度,以及开裂扰动区域的范围。结果表明,高拱坝坝踵混凝土等级不同,首条裂缝的宽度也不同,但均处于1E-04 m量级;开裂扰动区域的深度亦不同,但处于1E+01 m量级。 展开更多

关键词 高拱坝 坝踵混凝土 首条裂缝 开裂宽度 开裂扰动区域

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