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水电能源科学
水电能源科学

邴凤山 张勇传

月刊

1000-7709

sdny@mail.hust.edu.cn

027-87542126

430074

武汉市洪山区珞瑜路1037号华中科技大学内

水电能源科学/Journal Water Resources and Power北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报道水、电、能源及相关学科的新理论、新技术、新方法及工程应用成果，适当报道经验交流、技术革新和技术改造，涉及水电、电气与电子、能源与动力、土木与力学、环境工程、控制工程、计算机等多个学科。读者对象为从事水、电、能源开发与研究、生产、建设、设计施工、教学的科技和管理人员及大专院校师生。
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    成层地基振动台试验双向剪切箱设计与边界效应测评

    陈铭轩尚高增牛志伟贾少华...
    43-46,8页
    查看更多>>摘要：为满足散粒体材料(如土体)在多向振动台试验中截断边界模拟的需求,设计并制作了一种刚度可调节的层状双向剪切箱.剪切箱由矩形钢管框架堆叠而成,层间设置万向轴承与滚珠,可实现更加真实的双向协调运动;刚度调节装置与复位装置保证箱体复位、运动一致性和整体性,能够满足层间剪切变形.利用所设计的双向层状剪切箱进行上软下硬成层地基的振动台试验,根据边界效应指数与 2-范数对边界效应进行定量分析.结果表明,研制的双向剪切箱性能良好,能够正确模拟成层地基场地的地震动特性,边界效应得到有效控制.

    成层地基边界效应边界效应评价指标双向剪切箱振动台试验

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    波纹钢厚度对复合结构损伤特性及抗爆性能的影响

    赵瑜付乔峰曹克磊张建伟...
    47-51,133页
    查看更多>>摘要：为探究不同厚度波纹钢加固混凝土板的抗爆性能,采用 FEM-SP H 耦合方法建立接触爆炸荷载下波纹钢-混凝土板复合结构三维精细化数值仿真模型,对比分析爆炸试验模拟结果与试验结果;探究波纹钢厚度变化对复合结构动力响应、损伤演化特征及毁伤模式的影响,揭示复合结构中冲击波的传播机理,并对复合结构毁伤预测并评价.研究结果表明,波纹钢-混凝土板复合结构中混凝土板爆坑直径的模拟结果与试验结果高度吻合;复合结构中波纹钢跨中位移、峰值应力和应变随波纹钢厚度增加而减小,而能量吸收值随波纹钢厚度增加而增大;复合结构的损伤范围随波纹钢厚度增大逐渐缩小,其破坏模式为混凝土板的爆坑和贯穿破坏;预测公式可以很好地算出混凝土板爆坑直径和深度,复合结构抗爆性能随波纹钢厚度增加而提高.研究成果可为波纹钢-混凝土板复合结构在结构抗爆防护领域的应用提供理论基础.

    接触爆炸波纹钢-混凝土板复合结构波纹钢厚度损伤特性毁伤预测抗爆性能

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    FRP筋混凝土双向板冲切强度公式评估

    张亚坤张雪婧侯黎黎王建伟...
    52-56页
    查看更多>>摘要：为评价现有 FRP筋混凝土双向板冲切强度计算公式的精度,采用数理统计的方法对收集到的 38 组FRP筋混凝土双向板冲切强度试验数据进行评估.结果表明,影响 FRP 筋混凝土双向板冲切强度的主要因素有混凝土强度、临界冲切截面周长、有效板厚、FRP筋配筋率及其弹性模量、尺寸效应;在所评价的 10 个计算公式中,规范公式的预测结果大多比较保守,且其精度均低于文献公式;Ospina 公式预测结果与试验结果最为接近,且精度最高,预测结果与试验结果比值的均值为 1.03,标准差为 16.04%,变异系数为 15.53%.研究结果为 FRP筋混凝土双向板冲切强度计算公式的进一步优化提供了参考.

    FRP筋双向板冲切强度计算公式评估

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    混凝土早龄期收缩开裂细观力学机理研究

    张翔田正宏张闻起沈雷...
    57-61页
    查看更多>>摘要：缓减混凝土早龄期收缩开裂是提升混凝土结构耐久性和防水性能的关键环节,对此研究了基于细观力学的混凝土早龄期收缩开裂机理.采用随机骨料模型对混凝土内粗骨料、砂浆和界面过渡区(ITZ)进行参数化建模生成混凝土细观结构,建立混凝土细观数值模型,针对现行试验规范,确定模拟所需力学参数并验证计算方法.结果表明,混凝土早龄期的收缩应变随时间的变化趋势受粗骨料随机分布的影响不大,不同分布形式下的混凝土 24 h收缩应变值最大相对误差为 7%;平板混凝土试件早龄期的收缩裂缝沿着裂缝诱导器尖端区域的 ITZ单元发展,不同粗骨料分布形式下的裂缝面积最大相对误差为 9.5%.

    混凝土早龄期收缩开裂细观力学机理

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    基于U2-Net+的透水混凝土CT影像孔隙分割

    侯斌孙水发张蕊崔文超...
    62-66页
    查看更多>>摘要：针对现阶段主流的透水混凝土CT影像孔隙分割方法存在的问题,提出了一种堆叠高效 RSU 模块的U2-Net+的图像分割方法.该方法通过堆叠高效的 RSU模块,在网络中引入了更多的上采样节点和跳跃连接,还原了更多下采样阶段丢失的特征图细节;在编码阶段增加了一个可学习的下采样操作,进一步提升了网络对细节的捕获能力;简化了原网络的深度监督,避免了底层特征图对融合输出特征图的负面影响;将单一的标准二分类交叉熵损失函数改为 Focal loss和 IoU loss组成的混合损失函数,提升了网络对高噪声孔隙的关注度;最后由于数据集的特点加网络改进的提升,原网络中各模块的中间通道数得以进一步缩减,减小了网络体积.试验结果表明,U2-Net+相比 U2-Net†在保证轻量化和快速性的同时,平均交并比、精确度、F1 得分由94.12%、88.89%、93.28%分别提升至 94.24%、91.15%、94.29%;U2-Net+综合指标优于 U-Net、U-Net+ +、U-Net3+、U2-Net、U2-Net†,各指标相较于主流的阈值分割算法至少提高 23.29%,实现了透水混凝土 CT影像孔隙的精准、快速分割.

    透水混凝土CT影像图像分割深度学习U2-Net

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    基于泥水平衡盾构掘进参数的PSO-BP神经网络掘进地层识别模型研究

    陈志鼎李小龙李广聪万山涛...
    67-71页
    查看更多>>摘要：为解决泥水平衡盾构机在掘进时无法准确地实时识别掘进地层的问题,以珠三角水资源配置工程为例,研究泥水平衡盾构机的盾构推力、掘进速度、刀盘转速、刀盘扭矩在不同地层下的变化规律,提出基于掘进参数的PSO-BP神经网络掘进地层识别方法,建立盾构推力、掘进速度、刀盘转速、刀盘扭矩 4 种掘进参数为输入集,地层编码为输出集的地层识别模型.工程数据的验证结果表明,该模型在珠三角水资源配置工程数据集上的掘进地层的识别准确率达 99.07%,PSO-BP 神经网络算法的识别准确率明显高于 BP、RF、RBF、CNN等机械学习算法.

    泥水平衡盾构机掘进参数地层识别PSO-BP神经网络

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    新浇筑混凝土热学参数现场试验与分析

    赵凯齐问坛赵恒张磊...
    72-75,151页
    查看更多>>摘要：寒冷地区自然入仓情况下混凝土浇筑温度难以得到保障,高拱坝需要较好的完整性才能保障结构的安全,不建议长间歇,由此需要准确地计算分析寒冷地区极端条件下的浇筑温度保障措施.由于新鲜混凝土自由水分含量与老混凝土存在较大区别,因此新浇筑混凝土表面等效热交换系数、导热系数、导温系数与老混凝土也可能存在较大差别,需要进行试验确定.因此,针对新浇筑混凝土布置试验,对距离坯层表面不同位置混凝土温度进行监测,提出相应的参数反演方法,对混凝土导热系数、导温系数和表面等效热交换系数进行反演分析.结果表明,新浇筑混凝土表面等效热交换系数、导热系数、导温系数与老混凝土存在较大差别,导热系数和导温系数为老混凝土的 1.67 倍,裸露时新浇筑混凝土表面等效热交换系数则为老混凝土的 7.78 倍.这些差异造成的计算误差足以影响施工措施的制定.该试验结果可以为坯层浇筑期间混凝土温度变化计算提供参考.

    浇筑温度极端条件新浇筑混凝土表面等效热交换系数导热系数

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    基于IABAP混合算法的混凝土坝浇筑仓温控措施智能优选

    毛栋王峰张傲刘雪莉...
    76-80页
    查看更多>>摘要：混凝土坝浇筑仓在施工期的温控措施选择不当会导致混凝土出现温度裂缝,将智能优化算法与温控措施结合进行多个温控因素联合分析,可实现大坝温控措施智能调控.提出了一种结合粒子群(PSO)与人工峰群(ABC)的混合优化算法 IABAP,避免了单一算法后期收敛速度降低、易陷入局部最优等问题,并将其运用于白鹤滩拱坝典型坝段的参数反演,基于计算温度曲线与实测温度曲线对比结果,进行温控措施联合优选.结果表明,通过 IABAP算法温控措施调整后的温度曲线预测结果与施工期采用实际温控措施参数值预测结果相比温升速率和浇筑温度更小,对控制混凝土早期拉应力更有利.研究结果为混合优化算法在大坝温控措施智能优选方面的运用提供了参考.

    IABAP混合优化算法热学参数反演温度场分析温控曲线优化温控措施优选

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    基于残余位移增量判据的土石围堰边坡稳定性分析

    孙士国周鑫彭是焱
    81-84页
    查看更多>>摘要：针对有限元强度折减法在复杂水文地质环境下土石围堰边坡稳定性评价中效果欠佳的问题,引入残余位移增量判据,基于有限元强度折减法,考虑深厚覆盖层土石围堰不同水位下的渗流特征,通过计算坡面节点平均残余位移增量,获取边坡稳定系数,进一步通过位移增量分布图,探讨了围堰边坡潜在滑面位置及其形成机制.结果表明,在复杂水文地质环境下的土石围堰边坡稳定性评价中,残余位移增量判据相较经典失稳判据适用性更强.研究结果能够为工程实践提供指导.

    土石围堰边坡有限元强度折减法残余位移增量判据失稳判据

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    大西沟水库粘土心墙过渡性粘土的湿化变形试验研究

    伍震尧郑东健米占宽井沛然...
    85-88,42页
    查看更多>>摘要：土石筑坝材料在库水位快速变化时往往会由于材料湿化产生附加应变,从而影响土石坝的变形及应力应变状态.现状研究集中于粗粒料,对粘土类材料湿化变形的研究很少.为此,结合大西沟水库大坝心墙过渡性粘土,采用"单线法"开展了湿化变形试验.结果表明,粘土材料的湿化变形小于粗粒料,应力水平高时差距更为明显;湿化轴向应变和剪应变关系与粗粒料变化规律相似;粘土的湿化轴向应变和体积应变总体呈线性关系.现有的粗粒料湿化变形经验模型不太适用于反映粘土的湿化剪应变,为此提出了一个综合考虑参数数量和准确度的粘土湿化经验模型以精确描述粘土材料的湿化变形.

    土石坝粘土湿化湿化试验单线法湿化经验模型

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