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期刊信息/Journal information
人民长江
水利部长江水利委员会
人民长江

水利部长江水利委员会

魏山忠

半月刊

1001-4179

rmcjzz@cjw.com.cn；rmcjzz@yahoo.com.cn

027-82828680;82828682

430010

武汉市解放大道1863号

人民长江/Journal Yangtze River北大核心CSTPCD
查看更多>>本杂志是经国家科委批准、水利部长江水利委员会主办、国内外公开发行的水利水电综合性技术月刊，按刊登内容设置有水文、地质、勘测、科研、规划、设计、施工、基础处理、机电、水资源保护、水利经济、水政管理、泥沙研究、河道整治、农田水利、水土保持、水库移民、工程监理、安全监测、运行管理、三峡工程研讨、出国考察、国外科技、科技动态等栏目。
正式出版
收录年代

    软岩中TBM停机状态下岩机相互作用规律研究

    司才龙侯亚鹏刘高
    164-170页
    查看更多>>摘要：在软岩环境下使用TBM施工时,遇卡机等事故处理和设备检修更换常需TBM停机,预留变形量和停机时间是TBM安全运行的关键.依托白龙江引水工程六盘山泥岩隧洞,根据实际地质条件、隧道结构和TBM施工流程,采用数值计算的方法研究了TBM停机状态下围岩的变形特征及其与护盾的相互作用,并分析了合理的预留变形量和停机时间.结果表明:①该工程砂质泥岩为极软岩,流变性显著且服从Cvisc和Burgers模型,预留足够的变形量和快速掘进可保证TBM安全通过;② 在停机期间,围岩变形具有显著时空效应,变形先快后慢,垂直位移大于水平位移,护盾后部围岩位移大于前部;③岩机相互作用的时空效应表现为,自下而上、由后至前,相继经历无接触-局部接触-完全接触-强烈挤压的过程;④ 预留变形为10 cm时的TBM安全停机时间不宜超过7d.研究成果对认识软岩中TBM停机期间岩机相互作用具有理论参考意义.

    软岩TBM停机时间流变岩机相互作用Cvisc模型六盘山隧洞

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    过活断层倒虹吸地面压力管结构型式比较研究

    李端正李玉峰白锐陈俊涛...
    171-178,210页
    查看更多>>摘要：以往对过活断层倒虹吸地面压力管道研究,往往只单独研究钢衬钢筋混凝土管和明钢管两种结构型式,具体哪种管型更为合适尚无比较.采用有限元方法,通过建立地面钢衬钢筋混凝土管和明钢管两种管道有限元模型,对比分析了两种管道型式过活断层倒虹吸在断层蠕滑变形、黏滑变形以及地震作用下的位移和应力.研究结果表明:①钢衬钢筋混凝土管和明钢管管线中布置多个波纹管伸缩节后,均能较好适应断层蠕滑变形;②两种管道结构位于主断层范围的波纹管伸缩节在断层黏滑变形作用下变形均在 100 mm以上,设计难度大;③地震作用下,在主断层范围内的钢衬钢筋混凝土管虽然位移大,但地震引起的应力较小,而明钢管在固定支座处的受力情况明显恶化;④综合多种工况的计算结果,钢衬钢筋混凝土管的受力情况比明钢管更优秀,但明钢管具备运行期检修复位的条件,两种管道方案各有优劣,应根据工程具体需求合理选择管道结构型式.

    活断层断层错动倒虹吸钢衬钢筋混凝土管明钢管波纹管伸缩节滇中引水工程

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    明渠湍流结构对粒子运动跟随性影响综述

    张先炳丁小峰杨威杨胜发...
    179-186页
    查看更多>>摘要：近年来大量学者通过室内试验、现场观测以及数值模拟等方法对明渠湍流中粒子的运动规律进行了深入细致的研究,逐步揭示了明渠湍流中粒子运动复杂性的本质和规律,并将成果应用于河流泥沙输移、河流地貌演变以及生态环境保护等多个领域.鉴于明渠湍流具有明显的分区效应,其湍流流速分布、分区结构组成以及相干结构分布特性等对水中粒子的运动过程均会产生显著影响,对水中粒子在明渠湍流结构中的整体运动规律、湍流结构内区以及外区的运动过程进行了总结;重点阐述了近壁区粒子运动规律的反常现象和原因,以及湍流结构中粒径、密度和Stokes数这3 个影响粒子运动过程的主要因素.研究成果可为泥沙运动以及生态保护等研究及应用提供参考.

    明渠湍流固液两相流粒子跟随性湍流分区结构

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    针、片状骨料对混凝土单轴拉压破坏影响细观模拟

    周威剑韦荫新张小飞肖天培...
    187-194页
    查看更多>>摘要：为了研究针、片状骨料对混凝土力学性能的影响,建立细观层次的混凝土随机骨料三维数值模型,以粗骨料中针、片状颗粒的粒形和体积占比为变量,对含针、片状骨料二级配立方体混凝土模型在单轴受拉和单轴受压荷载作用下的破坏过程进行模拟研究.结果表明:① 混凝土的抗拉、抗压强度随着针、片状骨料含量的增加而降低,针、片状骨料含量对混凝土抗拉强度的影响比抗压强度小.② 针、片状骨料对混凝土在单轴拉压荷载下的破坏影响主要与其排列方式有关,具有较大横向骨料-砂浆交界面的骨料对混凝土拉伸损伤的产生和发展起到主导影响,在单轴受压荷载作用下,混凝土中竖向或者近似竖向排列的针、片状骨料表面更容易产生裂缝.③针、片状骨料对混凝土的强度和破坏过程均产生不利影响,影响大小的排序为片状骨料＞针状骨料＞针、片状骨料混合.

    混凝土针、片状骨料抗拉强度抗压强度内聚力模型

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    三轴加卸载下混凝土损伤特性及抗渗性能研究

    杨福见滕茂宋秋强丁祥...
    195-202页
    查看更多>>摘要：地下跨江隧道混凝土衬砌在其服役期间会承受车辆等循环荷载的作用,导致混凝土衬砌产生不同程度的力学损伤,从而弱化了混凝土衬砌的抗渗性能.为此,针对高性能混凝土开展了三轴循环加卸载试验,研究了三轴循环加卸载全过程中高性能混凝土变形及力学特性、力学损伤特性及抗渗性能演化规律及机制.研究结果表明:①循环加卸载引起的混凝土力学损伤随循环次数的增加而逐渐增大,并与塑性应变呈现出良好的指数形式演化关系.②循环加卸载下混凝土渗透率演化规律可分为稳定期、迅速增长期、缓慢变化期3 个阶段,其中,围压水平对渗透率演化的第一阶段和第三阶段有明显的影响.③ Logistic经验模型可以很好地描述混凝土渗透率与力学损伤之间呈现出的3 阶段演化规律.研究结果有助于了解三轴循环加卸载全过程中高性能混凝土抗渗性能及力学损伤演化机制,同时可为确定不同应力水平下混凝土结构物力学损伤及抗渗性能提供参考.

    高性能混凝土力学性能抗渗性能力学损伤损伤演化模型经验模型

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    堆石料宏细观力学特性离散元分析

    杨舒涵漆天奇刘嘉英
    203-210页
    查看更多>>摘要：堆石料的力学特性直接影响堆石坝工程的设计、施工和运行,对坝体变形及安全有重要影响.基于大石峡混凝土面板堆石坝工程,采用离散单元法(DEM)建立了接近于3BA区堆石料真实颗粒形状的椭球颗粒试样,开展了一系列常规三轴数值试验,研究了3BA区堆石料的宏、细观力学特性.通过不同围压下的宏观应力应变演化曲线,获得堆石料的宏观应力、变形指标.采用平均接触力将接触网络划分为强、弱2 个子网络,分析强、弱接触网络的配位数分布与拓扑演化规律.结果表明:割线模量、泊松比、峰值内摩擦角与围压呈线性变化,剪胀角与围压呈非线性变化;颗粒体系内接触的拓扑演化主要发生在弱接触网络,进而影响堆石料的宏观体积变化,强接触网络内的接触保持不变,为堆石料提供稳定的传力通道.研究结果可用于指导实际工程中不同围压下宏观力学指标的选取.

    离散元椭球颗粒试样宏观力学指标强弱接触网络拓扑宏细观特性

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    两种气体作用下非饱和江边吹填砂三轴试验研究

    吴炎胡坤姜马欢李荟楠...
    211-215,230页
    查看更多>>摘要：为了研究非饱合土体中充入空气或CO2 气体所导致的土样不同物理力学性质,以长江边的吹填细砂为对象,通过改变细砂的含水率,往土样通入空气和CO2,采用固结不排水三轴试验分析了两种不同气体作用下细砂的应力-应变曲线及抗剪强度指标.研究结果表明:两种气体在低围压下使得细砂的应力-应变曲线表现为应变软化型,高围压下曲线为硬化型.围压作用下充CO2 细砂具有低孔隙率和高密实度特征,导致充CO2细砂的抗剪强度大于充空气的细砂.在高围压下,细砂颗粒联系更加紧密,更多依靠颗粒骨架传递应力,使得两种气体作用下细砂抗剪强度的差别变小.细砂含水率从4%增至12%时,充CO2 细砂的黏聚力是充空气细砂黏聚力的2.62～4.37 倍,据此可在工程建设中对有机质含量高的非饱合细砂充入CO2 气体,以起到加固土体的效果.

    CO2非饱和土体细砂含水率三轴试验

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    基于低场核磁共振的水泥砂浆终凝前水化特征研究

    肖义薛凯喜何松周朝慧...
    216-221页
    查看更多>>摘要：为探究水泥砂浆终凝前的水化及水分布特征,减少水化过程对水泥基材料性能的不利影响,采用低场核磁共振(NMR)设备实时观测水泥砂浆凝固过程中孔径和水分分布变化,并基于核磁共振T2 谱定量表征了水泥砂浆水化程度以及水化速率,揭示了水泥砂浆终凝前微观孔隙结构、水分分布及水化反应规律.研究结果表明:毛细孔随水化程度的提高逐渐转变为更小孔径的过渡孔和胶凝孔;试件内部孔隙中存在水的传输及转移,前3h内物理束缚水主要转化为沁水覆盖在试件表面,部分传输到胶凝孔中;3 h后,有更多小孔隙生成,在毛细孔压力作用下,毛细孔中的水传输到过渡孔和胶凝孔中;水化程度随水化时间增加而逐渐增大,但水化速率以倒"S"形变化,初始阶段逐渐减小,当减小到休眠阶段后基本保持不变,随后又加速反应一段时间后保持稳定.

    水泥砂浆水化速率水化程度水分传输孔隙特征NMR

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    盐侵冻融作用下非饱和掺碱粉煤灰混凝土损伤研究

    邵善庆龚爱民王福来屈宝莉...
    222-230页
    查看更多>>摘要：为了让碱激发粉煤灰混凝土在工程中应用更为广泛,研究了碱性激发剂对粉煤灰混凝土耐久性的影响,以及碱激发粉煤灰混凝土在不同饱和度(30%,60%,100%)与不同硫酸盐溶液浓度(0%,5%,10%)耦合作用下的耐久性变化.从碱激发粉煤灰混凝土的外观损伤、质量损失、抗压强度损失、动弹性模量损失方面来评价试件损伤情况,并结合电子显微扫描技术分析试件在硫酸盐侵蚀-冻融耦合作用下的损伤机理.结果表明:100%饱和度的试件在浓度10%的硫酸钠溶液中抗冻性最差;碱激发粉煤灰混凝土的抗压强度损失和动弹性模量损失呈现为平稳下降和加速下降两个阶段;非饱和试件的劣化程度随试件饱和度降低而减少,因此非饱和条件下耐久性更好.最后通过理论分析和室内试验建立了精度较高的不同饱和度碱激发粉煤灰混凝土在硫酸盐侵蚀-冻融耦合作用下的损伤模型.

    碱激发粉煤灰混凝土耐久性饱和度冻融循环硫酸盐侵蚀

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    基于改进随机森林的大坝监测数据质量评价算法

    潘宇李登华丁勇
    231-237页
    查看更多>>摘要：针对大坝安全监测数据质量评价效率低下、智慧化不足等难题,为了满足大坝高频率自动化采集的实时数据质量评价需要,从准确性、完整性、时效性和连续性4 个方面出发提出了6 项评价因子及由相关评价规范构成的安全监测历史数据质量评价标准,通过基于AUC值改进的随机森林算法建立了大坝安全监测历史数据质量评价算法,并将该算法应用于新疆柳树沟面板堆石坝多年安全监测历史数据评价.结果表明:通过AUC值改进的随机森林算法优于原始算法,在特征属性数量取 3 时效果最好,测试集的泛化误差最小仅为0.019 5,平均准确率稳定在96.97%附近,10 折交叉验证平均准确率达到97.77%,证明了该算法的可行性.

    大坝安全监测数据质量评价随机森林算法评价因子

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