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期刊信息/Journal information
武汉大学学报（工学版）
武汉大学学报（工学版）

李晓红

双月刊

1671-8844

article321@163.com ejwhu@whu.edu.cn

027-68755516;68752082

430072

武汉市武昌珞珈山东湖南路8号

武汉大学学报（工学版）/Journal Engineering Journal of Wuhan UniversityCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>原武汉大学、武汉水利电力大学、武汉测绘科技大学、湖北医科大学合并组建成新的武汉大学。从2001年第1期开始，《武汉水利电力大学学报》改名为《武汉大学学报（工学版）》，其办刊宗旨、刊号、刊期、页码数和订份等都保持不变，原《武汉水利电力大学学报》的订户即为《武汉大学学报（工学版》的订户。本刊重点刊登本校作者的学术论文。
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    径流时间序列的网络拓扑模态研究

    晋良海杨应柳颜克胜陈颖...
    261-266,301页
    查看更多>>摘要：为揭示径流时间序列的复杂动力学特征和非线性规律,借助可视图方法将径流时间序列转化为复杂网络,利用网络拓扑分析理论对网络的点强度、中间中心性、平均路径长度、聚类系数等参数进行分析,探明径流时间序列的网络拓扑特征与模态.采集北江流域石角站和赣江流域外洲站的水文数据,对北江与赣江径流时间序列的网络拓扑模态进行验证分析.结果表明:北江与赣江径流时间序列网络的聚类系数均较大而平均路径长度均较小,2个网络均具有小世界特性和无标度网络特性,中心性大的节点均对应年中月径流,北江与赣江的径流时间序列非线性动力特征及拓扑模态基本相似.从新的维度刻画径流时间序列的结构特征以及内在动力学特性,更有利于揭示径流时间序列的多维度非线性特征.

    径流时间序列可视图非线性拓扑模态

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    金沙江下游梯级水库发电出力区间优化研究

    谢雨祚郭生练钟斯睿王俊...
    267-276页
    查看更多>>摘要：传统的水库调度单点最优决策常基于动态规划系列算法求解,据此改进得到的区间近优决策虽然提高了调度灵活性,但是受限于径流多样性与目标维度.采用随机径流模拟器扩展径流输入,构建梯级水库发电联合调度模型并结合"参数-模拟-优化"框架,对累积目标(多年平均发电量)、最值目标(最小出力)和阈值目标(出力保证率)进行稳健性优化,应用于金沙江下游梯级水库并探讨多个方案下的优化发电出力区间.结果表明:虽同为发电效益,最小出力目标与多年平均发电量、出力保证率目标依旧存在相互制约的关系;基于maximin指标优化可以提高最值目标的稳健性;折中方案在权衡多个目标的基础上可增加多年平均发电量93.2亿kW·h(+4.96％),采用20％～80％分位数归纳折中方案的坝上水位柔性决策区间,可指导金沙江下游梯级水库发电联合调度运行.

    梯级水库发电调度多目标优化出力区间径流模拟金沙江下游

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    地下隧洞围岩抗震支护措施模拟及抗震支护效果分析

    刘国庆张艳红杨陈肖明...
    277-285页
    查看更多>>摘要：锚杆和衬砌是保证地震作用下隧洞围岩稳定的2种重要支护措施.将全长粘结式锚杆分段处理,建立复合加锚岩体单元模型,从物理参数加固和支护反力约束2个方面研究了锚杆对围岩的支护效应,据此提出了锚杆的抗震支护模拟方法.基于动接触力算法,通过模拟衬砌与围岩的动态接触过程,形成衬砌的抗震支护模拟方法.以某引水隧洞工程为例,研究了锚杆和衬砌2种支护措施支护参数的变化对围岩抗震效果的影响.结果表明:地震作用下锚杆和衬砌均具有良好的支护效果,但锚杆支护效果要优于衬砌,并且锚杆、衬砌均存在最优支护参数.计算成果可为地下隧洞的抗震支护优化设计提供科学依据.

    地下隧洞锚杆支护衬砌支护抗震支护效果地震响应

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    基于PFC-FLAC离散-连续耦合的隧洞开挖与锚杆支护颗粒流模型

    李冬冬胡浩然肖明王小毛...
    286-294页
    查看更多>>摘要：针对颗粒离散元程序PFC(particle flow code)无法单独适用于地下洞室开挖与锚杆支护工程尺度的问题,引入PFC-FLAC(fast Lagrangian analysis of continuum)离散-连续耦合分析方法,将求解区域划分为2个子区域:在FLAC程序中建立有限差分单元连续模型用于维持边界地应力值,同时在PFC程序中建立相应尺寸的地下洞室开挖颗粒流模型.经过基于FISH语言二次开发的数据传输设计,2个程序中的连续模型和离散颗粒模型可以进行有效数据交换和连续耦合计算,FLAC耦合边界与PFC墙体保持了良好的变形一致性和应力等价性.经验算,该离散-连续模型的分析结果符合工程经验,可以为从细观角度分析隧洞开挖与支护作用机理提供一定参考.

    隧洞锚杆支护颗粒流离散-连续耦合

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    砂土简化边界面本构模型

    陈锦祎陈志波谢永宁陈前...
    295-301页
    查看更多>>摘要：基于边界面次塑性模型,简化了模型原始加载和重加载的关系,减少了模型参数,提供了一种适用于描述砂土单向荷载和循环荷载作用下应力路径和应力-应变关系的方法.引进状态参数,从而可用一套参数统一描述不同密度砂土的力学行为.使用Mathematica软件进行简化边界面模型的单元测试,并与试验数据进行对比.结果表明:此简化边界面模型能合理模拟土体复杂的力学行为,包括土体的临界状态、单向和循环荷载下体积变形的变化、应力-应变关系、围压的变化等.

    砂土边界面模型剪胀关系

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    空间变异性蠕变地层中综合管廊变形安全可靠度预测

    沈才华王业钊蒋新宇蔡丹丹...
    302-310页
    查看更多>>摘要：针对宿迁软土层空间变异性进行统计分析,获得沿综合管廊轴向软土层底高程截断式正态分布函数.考虑软土层底高程空间变异性和蠕变参数不均匀性,引入蒙特卡洛法,建立了综合管廊运营期安全预测随机有限元模拟方法,分析了支护结构对综合管廊安全性的影响规律.结合综合管廊结构的允许拉应力设计指标,提出了综合管廊运营期变形安全可靠度设计方法,分析了不同综合管廊宽度对管廊安全性的影响规律.结果表明:软土层空间变异性对综合管廊运营期最大等效应力影响较大;支护结构可大幅增加综合管廊安全性,保留支护结构工况下综合管廊最大拉应力可靠度0.9控制值(可靠概率为0.9时对应的控制值)1.004 1 MPa比拆除支护结构的1.582 2 MPa减小36.53％,综合管廊最大差异沉降可靠度0.9控制值2.39 mm比拆除支护结构工况的7.45 mm减小67.92％;综合管廊宽度对管廊最大拉应力有影响,宽度越大,管廊最大拉应力累计概率曲线越平缓,风险越大.

    综合管廊可靠度随机有限元蠕变软土空间变异性

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    基于二维云模型的城市系统地震韧性评价

    张家铭樊燕燕李子奇
    311-321页
    查看更多>>摘要：城市系统地震韧性评价是一个多指标、多因素、具有不确定性的综合评价问题.针对城市系统的特点,从危害性因素、脆弱性因素、响应能力因素3个方面构建了城市系统地震韧性综合评价指标体系.为解决指标体系中的模糊性和随机性问题,引入二维云模型,通过安全维和可恢复性维的综合评价云图反映各城市的地震韧性水平,并通过贴近度计算准确得出其评价等级.以甘肃省3个区域的城市为案例,验证了该方法的合理性和可行性,为地震韧性综合评价提供了一种新方法.验证结果表明:该模型评价结果与实际情况基本吻合;生命线工程、道路疏散能力、城市规划管理为各区域城市韧性水平较低因素,需重点关注.

    城市系统地震韧性二维云模型贴近度

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    钢筋混凝土桥梁受弯构件统一抗弯承载力计算

    郑玉国康斌陈明杭肖祥首...
    322-328页
    查看更多>>摘要：基于分项系数近似概率极限状态法对钢筋混凝土(reinforce concrete,RC)桥梁受弯构件进行设计时,存在割裂和孤立各不同的设计状况、极限状态的现象,使得构件之间无法进行横向定量比较,一定程度上破坏了该设计方法固有的内在统一性.提出了一种统一抗弯承载力框架,建立RC桥梁受弯构件统一抗弯承载力计算原理,推导了统一抗弯承载力计算公式,探索基于规范而设计的RC桥梁受弯构件在不同设计状况下不同极限状态之间的一种新的内在联系与定量区别,从而表征分项系数近似概率极限状态设计法的内在统一性.结果表明:在所建立的框架下,RC桥梁受弯构件不同设计状况下不同的极限状态可以统一于抗弯承载力,并可实现它们之间的横向定量比较.统一抗弯承载力框架下的设计验算只需进行1步比较便可实现规范的验算要求,同时有助于暴露某些极限状态强度储备相对较低的潜在风险,从而补充和完善分项系数近似概率极限状态法的设计验算.

    RC桥梁受弯构件分项系数近似概率极限状态设计法统一抗弯承载力设计验算

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    不同雨强下非饱和砂性坡体破坏形式的含水特性研究

    曲立强杜强
    329-337页
    查看更多>>摘要：为了研究不同降雨强度下非饱和砂土边坡内部含水特性,探究破坏含水率与破坏形式的关系及坡体破坏的水土作用机理,通过室内模型试验研究了在不同降雨强度下粗砂和细砂2种坡体内部含水率的变化规律及前期降雨对坡体破坏的影响,并基于土水特征曲线分析降雨诱发坡体破坏的内部机理.试验结果表明:在降雨过程中,含水率变化存在3个阶段:Ⅰ阶段,含水率变化近似呈线性增长;Ⅱ阶段,含水率增长趋于平缓;Ⅲ阶段,在高雨强下,坡体破坏前含水率快速增长.不同降雨强度下坡体破坏形式不同,破坏含水率亦不同:当坡体发生坡脚流失时,破坏含水率为12％左右;当坡体发生分层滑动时,破坏含水率为13％～18％;当坡体发生整体流滑时,破坏含水率为20％左右.但无论发生何种破坏,在破坏时,坡体均未达到饱和状态.不同初始含水率也会影响坡体破坏形式和破坏时间,初始含水率越高,坡体破坏规模越大,发生破坏所需的时间越少.随着坡体含水率的增加,坡体的基质吸力减少,抗剪强度降低,下滑力大于抗滑力,坡体最终发生破坏.

    含水特性破坏形式基质吸力砂土边坡土水特征曲线

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    需求侧资源聚合参与调峰的双层优化模型研究

    程杰谢昕怡杨鑫源马发妹...
    338-347页
    查看更多>>摘要：随着可再生能源规模的不断扩大与经济水平的不断提高,电力系统调峰能力不足的问题日益突出,需求响应作为灵活性调节资源,其发展有利于提升电力系统运行的安全性和灵活性、缓解调峰压力.基于上述原因,首先,将需求响应技术应用到调峰服务中,建立需求侧资源聚合参与调峰的双层优化模型,售电公司层面模型确定以售电公司利益最大化为目标的价格策略,用户层面模型依据售电公司价格信号,以用户效用最大化为目标,对用户用电量进行决策.然后,利用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)互补松弛条件,将用户层面模型转换为售电公司层面模型的约束条件,再基于Big-M法将转化后的单层非线性模型中非线性项线性化.算例分析表明,该双层模型能有效描述售电公司需求侧资源聚合参与调峰的过程,为零售市场主体参与调峰制定策略提供有效参考.

    售电公司需求响应调峰双层优化

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