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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。
正式出版
收录年代

    岩石裂隙渗流立方定律的修正及应用

    徐青喻亚奇
    1013-1021页
    查看更多>>摘要：单裂隙渗流研究是裂隙岩体渗流研究的基础,其渗透特性的重要影响因素除裂隙的水力隙宽外,还有起伏粗糙度等裂隙面的形貌特征.首先总结了单裂隙立方定律修正系数的研究成果,然后建立锯齿形裂隙和节理粗糙度系数(joint roughness coefficient,JRC)裂隙数值模型,并通过数值模拟,分别提出了基于综合考虑裂隙相对凸起高度、起伏角和曲折度等多几何因素和基于JRC指标的修正系数公式,前者具有全面反映裂隙粗糙形态、修正系数更为精确的优势,而后者则具有简单便捷、实际操作性强的特点.最后,以基于JRC指标的修正系数公式为例,展示了某工程裂隙岩体的三维渗透张量求解结果.

    裂隙岩体渗流立方定律修正系数粗糙度JRC渗透张量

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    长江经济带水资源利用效率时空演化及驱动因素分析

    刘玒玒刘书芳
    1022-1034页
    查看更多>>摘要：提升水资源利用效率是缓解水危机的有效途径,也是推动区域高质量发展的落脚点.结合水资源利用效率的相关理念,应用超效率数据包络分析(super efficiency-data envelopment analysis,SE-DEA)模型,将环境因素纳入非期望产出指标体系中,评估长江经济带9省2市水资源利用效率,借助地理信息系统(geographic information system,GIS)技术分析水资源利用效率空间分布格局及其演变,结合全要素生产率指数(DEA-Malmquist)分析不同时期水资源利用效率的动态变化,选用受限因变量模型(Tobit回归模型)分析长江经济带水资源利用效率的驱动因素.研究结果表明:1)2011-2020年长江经济带水资源利用效率整体呈上升趋势,2011-2013年涨幅较大,空间分布差异明显,呈现"下游＞中游＞上游"的格局;水资源利用效率重心一直居于地理重心东面,并由东北向西南移动,表明东部的水资源利用效率强于西部,但东、西部水资源利用效率差距正在逐步缩小;2)长江经济带的全要素生产率(total factor productivity,TFP)与综合技术效率指数Ec的变化趋势基本一致,表明技术效率的提高是促使长江经济带水资源利用效率提升的主要因素,技术进步变化指数Tc多年均值小于1,说明技术进步速度缓慢成为制约水资源利用效率提升的主要因素;3)经济发展水平、产业结构、科技创新、政府管制力度对长江经济带水资源利用效率的提升有正向影响,而城市发展水平对长江经济带水资源利用效率的提升有反向影响,水资源禀赋对长江经济带水资源利用效率的提升作用未通过显著性检验.

    水资源利用效率SE-DEA模型DEA-Malmquist指数模型标准差椭圆Tobit回归模型长江经济带

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    酸性环境下含膏盐岩地层中石灰岩孔隙演化及力学特性关联性

    张家栋杨泰华龚建伍刘滨...
    1035-1044页
    查看更多>>摘要：以济南-莱芜高铁锦屏山隧道内石灰岩为研究对象,开展了含SO42-酸性环境下石灰岩的核磁共振试验、单轴压缩及巴西劈裂试验,分析了不同pH值的溶液对石灰岩孔隙率、孔径分布、强度参数等的影响规律,揭示了微观孔隙结构损伤与宏观力学参数劣化之间的量化关系.结果表明:1)酸性环境主要作用的孔径尺寸范围为1 nm～1 μm,当溶液pH值从7降到3时,试样孔隙率增长率逐渐增大,其孔径分布逐渐由1 nm～1μm占主要比例演化为1nm～10 μm占主要比例;2)随着pH值降低,试样峰值抗压、抗拉强度、弹性模量呈指数降低趋势,峰值应变呈指数增大趋势,单轴试样破坏形式则由劈裂拉伸破坏转变为单斜面剪切破坏;3)随着孔隙损伤变量逐渐增大,试样单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量逐渐减小,单轴压缩应变、劈裂应变逐渐增大.

    含膏盐岩地层酸性溶蚀核磁共振孔隙结构力学特性

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    岩溶区地连墙底部溶洞稳定性分析方法

    乔世范檀俊坤蔡子勇刘继强...
    1045-1053页
    查看更多>>摘要：为了解决岩溶区地连墙灌注阶段与溶洞间岩层稳定性问题,首先,依据岩溶区地连墙灌注阶段受浆液荷载作用的岩层力学特性,将上部覆盖岩土层等效为重度相同的岩层,建立岩层等效计算模型;然后,将地连墙底部及侧部的分布荷载视为作用于岩层内部,利用Mindlin解分别求出两种荷载作用下半无限空间内应力计算式;再基于复变函数进行岩层自重作用下溶洞边界的地层应力解析;最后,将墙底部与侧部的浆液荷载作用下产生的地层应力与岩层自重作用在含有溶洞地层的应力叠加,由此得到地连墙底部荷载与侧部荷载作用在含有溶洞的地层应力,在此基础上通过应力变换求得溶洞边界上的最大主应力和最小主应力,并引进Griffith强度准则,进行溶洞稳定性评判.结果表明:地层应力计算得出受上述荷载作用下溶洞边界处的应力最集中,因此在工程应用中,可通过对溶洞边界上岩层失稳关键点进行验算进而判断溶洞在地连墙浆液荷载作用下是否会破坏;理论计算结果与工程实际能够较好吻合,为岩溶区地连墙注浆液荷载作用下岩溶空洞稳定性评判提供了一种新的、更接近工程实际的理论分析方法.

    基坑工程地连墙Griffith强度准则溶洞稳定性复变函数Mindlin解

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    尾矿库灾害风险防控研究现状及发展态势

    朱远乐王淇萱刘文岗廖文景...
    1054-1064页
    查看更多>>摘要：尾矿库由尾矿堆积而成,具有高势能的危险源.一旦溃坝,会对下游居民和设施的安全造成严重威胁,极有可能酿成重特大事故.在收集大量尾矿库灾害风险相关研究领域文献的基础上,介绍了尾矿坝稳定性分析及失稳机理、尾矿库安全监测技术、尾矿库灾害风险辨识、尾矿库灾害风险评价与灾变预警等4个方面的研究现状及成果,并指出了目前研究的不足:1)尾矿坝全生命周期动态多因素耦合作用机理尚未明确;2)尾矿库高精度监测技术需进一步研究,安全监测指标体系需进一步完善;3)尾矿库灾害风险辨识尚未引入智能算法,也未结合三维大数据体系及周边环境信息等多源数据;4)尾矿库灾变预警尚未考虑多源数据融合分析.通过探讨我国尾矿库灾害风险防控当前所面临的问题,并提出发展建议,为尾矿库防灾减灾理论研究与技术革新提供参考.

    尾矿库灾害风险防控安全监测灾变预警应急管理

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    高边坡开挖变形多目标全过程反分析方法

    杨朝晖姜清辉薛利军刘钰...
    1065-1076页
    查看更多>>摘要：边坡工程通过预测开挖后的位移变化来评估开挖风险,岩体工程参数直接关系到最终结果.采用边坡变形的多目标反分析方法获取准确合理的岩体工程参数,该方法基于非劣排序遗传算法(non-inferior sorting genetic algorithm Ⅲ,NSGA-Ⅲ),采用经过训练的 BP神经网络(back propagation neural network,BPNN)代替数值计算,采用NSGA-Ⅲ用于搜索多目标方程的Pareto解集.以锦屏一级水电站左岸坝肩边坡为依托验证所提方法,考虑外观测点的水平位移及竖直位移、坡表浅部位移、深部裂缝变形共4种现场数据,选择对位移变化有较大敏感性的5类岩体材料参数作为反演参数,在不同目标函数组合下进行参数反演.结果表明:采用NSGA-Ⅲ的反分析方法能够综合利用多种监测数据,提高反演结果的可靠性和计算效率,利用反演获取的材料参数正向计算后所得变形与实际观测结果匹配良好,验证了该方法在边坡开挖工程中预测的准确性和可靠性.

    岩土工程遗传算法位移反分析多目标优化

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    滑坡区域管道不同穿越模式的力学响应与影响因素分析

    高冬辰伍国军杨典森
    1077-1087页
    查看更多>>摘要：针对油气管道穿越滑坡区域发生力学响应的问题,先采用有限元分析进行初步研究,然后再针对滑坡区域内不同穿越模式的管道力学响应特征影响因素展开了深入研究.研究结果表明:管道纵向穿越滑坡区域时,由于管土之间的摩擦力作用,管道会在上部形成拉应力集中区,下部形成压应力集中区,且相较于管道管径、土体密度而言,管道在土体中的埋置深度对管道应力与应变影响更大;管道横向穿越滑坡区域时,管道侧向位移的最大值出现在滑坡区域的中部位置,管道应力最大值出现在滑坡区内靠近滑坡区域边界的位置,此外滑坡区域宽度、管径、埋置深度、土体密度等因素对管道侧向位移及应力的影响程度依次减小.

    管道滑坡穿越模式有限元分析力学响应特征

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    路网通行能力降级对区域道路基础设施服役性能影响分析

    闵一桐钱振东陈磊磊王刚...
    1088-1095页
    查看更多>>摘要：为提高设施服役性能预测模型的准确度,就路网通行能力降级对区域内道路基础设施服役性能的影响展开了量化研究.从区域路网角度出发,提出了基于路网整体出行成本影响的设施关键度评价指标Km,用以确定对路网通行能力影响显著的区域关键路段.鉴于现有的性能预测模型未考虑突发性损毁事件导致的路网通行能力降级,依据等效荷载作用建立了路网通行能力降级下区域内道路基础设施服役性能预测模型的修正方程,并结合工程实例对方程的修正效果进行了验证.研究结果表明:关键度评价指标Km不仅可用于评价区域内各设施对路网通行能力的影响,还能反映路网通行能力的抗损毁性能;经修正方程处理后的性能预测值与实测值的演化规律基本相符,该修正方程具有良好的修正效果.

    道路基础设施降级路网关键度性能跃迁性能预测模型修正方程

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    预制混凝土夹心板受力分析及内外叶组合作用

    梁建国雷灵芝刘宇新陈伟...
    1096-1103页
    查看更多>>摘要：由于内外叶组合作用,部分组合预制混凝土夹心板具有墙板厚度小、施工效率高等优点,但目前并没有计算部分组合夹心板内力和变形的解析方法.将连接件匀质化为连续的连接层,考虑连接层的面外方向变形和剪切变形,建立结构基本方程,通过理论推导得到混凝土夹心板内外叶的内力和变形计算公式,并通过有限元软件ABAQUS对混凝土夹心板内外叶内力和挠度解析式进行了验证,验证结果表明所推导的公式具有较高的精度.基于混凝土夹心板内外叶的内力和挠度,可进一步推出混凝土夹心板组合系数解析式.研究结果表明,混凝土夹心板组合系数随连接层剪切刚度Ks的增大而增大,当Ks很小时,夹心板可视为非组合板;当Ks很大时,夹心板可视为完全组合板.

    混凝土夹心板匀质化内力分析组合系数挠度装配式建筑面外荷载

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    太阳辐射下城市蓝绿空间的协同冷却效应分析

    杨明赵福云尚瑨李斌...
    1104-1113页
    查看更多>>摘要：为探究蓝绿空间的协同冷却效应,运用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法将标准k-e(湍动能-耗散率)模型、DO(discrete ordinates)太阳辐射模型及组分输运模型相结合,分析了太阳辐射下建筑形态和街区配置对峡谷热湿环境的影响,考虑了不同辐射时间(1 100地方太阳时(local solar time,LST)背风墙加热、1 300LST迎风墙加热)、不同建筑形态(均匀形、凹形、凸形)、不同街区配置(无蓝绿空间、有蓝绿空间).结果显示:太阳辐射下,行人层空气温升最高为5℃;峡谷中心和外侧背风墙小涡旋区域在无蓝绿空间时温度更高,在有蓝绿空间时温度更低、湿度更高,蓝绿空间的加入可降低平均温度4℃,降低平均生理等效温度(physiological equivalent temperature,PET)2℃;3种街区形态中,凹形街区对应更大的风速和更低的温度,其热湿环境最好,凸形街区对应更低的风速,其热湿环境最差.结果表明:蓝绿空间协同冷却效应对城市热湿环境是积极的,通过改变街区布局可以最大化其协同冷却效应.

    蓝绿空间协同冷却效应CFD热湿环境

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