西北农林科技大学水利与建筑工程学院(水利水电科学研究院)水工程安全与病害防治研究中心
- 作品数：75 被引量：441H指数：15
- 相关作者：牟声远陈立杰闫长城王慧阳更多>>
- 相关机构：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所杨凌职业技术学院水利工程学院河海大学水利水电学院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家冻土工程重点实验室基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：水利工程农业科学建筑科学天文地球更多>>
- 弧脚梯形衬砌渠道抗冻胀及水力合理断面的分析被引量：16
- 2010年
- 【目的】推导出适宜于季节性冻土区弧脚梯形衬砌渠道的断面形式。【方法】根据冻土力学、水力学、工程力学理论,分析弧脚梯形渠道砼衬砌冻胀破坏机理及破坏特征,指出对季节性冻土区弧脚梯形渠道最优断面的设计,要从结构抗冻胀和水力学两方面考虑,以砼衬砌体同时满足水力最佳及抗冻胀性能最优为原则,对弧脚梯形渠道断面的最优形式进行推导。【结果】根据工程实践中常用的取值范围,在综合考虑水力最佳断面及砼衬砌板抗冻胀性能最优的基础上,得到最优断面的几何参数,即水力最佳和抗冻胀性能最优的弧脚梯形最优断面为:渠底宽是设计水深的0.53倍,坡脚圆弧半径是设计水深的0.3倍,坡脚圆弧中心角即边坡板的倾角为51°。【结论】此断面形式不但能适应季节性冻土区渠道防渗抗冻胀工程的实践要求,而且便于机械化施工。
- 芦琴王正中刘计良刘旭东
- 关键词：衬砌渠道冻胀破坏水力最佳断面
- 计算边坡安全系数的坡角增大法及其应用研究被引量：2
- 2011年
- 边坡稳定分析方法很多,经典的极限平衡法并不能给出唯一的安全系数值而且复杂抽象;强度折减法虽然简捷实用,但无法反映出边坡失稳的机理。基于土工离心原理和极限平衡原理,提出了既简单直观又反映边坡失稳机理的坡角增大法,即通过不断施加增大的边坡坡角,增大下滑力,减小抗滑力,直至边坡失稳达到极限状态破坏为止,最终建立坡角与安全系数的关系。通过算例并与传统极限平衡法和有限元强度折减法相比,结果表明,坡角增大法在低地下水位边坡工程稳定分析中的应用是切实可行的,为边坡稳定分析提供一种新的研究思路。
- 陈立杰蔡雪雁王正中
- 关键词：边坡安全系数土工离心模型
- 渠道冻胀敏感性数值模拟分析被引量：2
- 2010年
- 渠道冻胀破坏机理复杂,其主要影响因素可归纳为土、水、温与附加荷载等4个方面。为了探明渠道冻胀影响因素对于混凝土衬砌渠道的影响程度和规律,利用正交实验设计理论,选取渠道冻胀不均匀系数作为评价指标,渠道断面形式、混凝土衬砌板厚度、分缝位置、渠基土冻胀系数和混凝土衬砌板弹性模量E作为影响因素,利用有限元软件ADINA进行数值模拟,研究各因素对渠道冻胀的敏感性。结果表明,5个因素敏感性由大到小依次排列为:渠道断面形式>渠基土冻胀系数>分缝位置>混凝土衬砌板厚度>混凝土衬砌板弹性模量E,从而为探索混凝土衬砌渠道最有效的抗冻胀措施及设计方法提供了科学合理的方法和依据。
- 刘旭东王正中陈立杰
- 关键词：衬砌渠道数值模拟ADINA正交实验设计
- 聚合物涂层与沥青混凝土衬砌渠道冻胀模拟被引量：16
- 2009年
- 为了研究青混凝土与柔性增强涂层材料两种防渗抗冻胀技术的有效性,采用有限元分析软件ADINA,对其进行温度场、变形场及应力场仿真分析,研究了衬砌板的冻胀变形及其法向冻胀力和切向冻胀力分布规律,并分析衬砌板的应力及破坏规律;通过与普通混凝土衬砌对比分析,指出采用沥青混凝土、柔性增强涂层材料等柔性防渗抗冻胀材料不仅能使衬砌板的冻胀量及冻胀力更加均匀,而且通过释放变形,可使其法向及切向冻胀力减小25%～46%,可有效控制衬砌渠道冻胀破坏。
- 王正中陈立杰牟声远李甲林
- 关键词：渠道冻胀沥青混凝土
- 梯形渠道水跃共轭水深理论计算方法初探被引量：14
- 2010年
- 梯形渠道水跃方程为一含多个未知参数的一元5次方程,形式复杂,理论上无法求解;现行所有求解方法适用范围小且计算过程非常烦琐。为此根据梯形渠道水跃共轭水深、临界水深的物理意义,通过对水跃函数曲线的性质的分析,并结合临界水深的解析计算方法,得出共轭水深与临界水深之间的函数关系形式,从而提出了梯形明渠共轭水深的理论计算公式;通过大量的数值算例得出反映断面形状尺寸与流量及动量的无量纲参数β的计算公式。该套公式形式简捷,物理概念明确,适用范围广,精度分析表明除了个别点处最大相对误差为5%外,其他区域的相对误差均小于1%,满足工程要求。为梯形明渠水跃共轭水深的计算提供一种简捷准确的计算方法。
- 刘计良王正中杨晓松潘灵刚
- 关键词：水力学共轭水深计算方法梯形明渠
- 堆石料邓肯张模型的参数敏感性与统计分析被引量：19
- 2009年
- 近些年,面板堆石坝在我国水电建设中是重点选择的坝型,有关研究方兴未艾。堆石料的本构模型是面板堆石坝计算分析的重要基础。各种本构模型中,参数均需试验所得,增加了工作难度。由于邓肯模型的广泛应用,目前已积累了相当多的试验资料,在此基础上对邓肯张E-B模型的参数进行敏感性与统计分析,得出了邓肯张模型各参数与空隙率、密度的关系式,从而不需试验即可充分了解模型参数的变化趋势与数值范围。
- 牟声远王正中
- 关键词：空隙率干密度统计分析
- 高地下水位灌排渠道衬砌结构抗冻胀数值模拟被引量：17
- 2009年
- 高地下水位区的灌溉渠道往往具有灌排功能，比一般输水渠道工作条件更为复杂，滤透式刚柔耦合衬护结构施工简单、经济合理且集排水（无需防渗）与抗冻胀于一体受到关注。为了评价这种衬护结构的有效性，采用北京理正软件进行渗流稳定分析，利用有限元分析软件ADINA对其温度场、变形场及应力场进行数值模拟分析，研究了该衬护结构的稳定性与冻胀变形及其法向冻胀力和切向冻胀力分布规律，并分析衬砌板的应力及破坏规律；通过与普通混凝土全断面衬砌对比分析，指出该滤透式刚柔耦合衬护结构通过排水和释放变形不仅能使衬砌板的冻胀量及冻胀力更加均匀，而且使渠坡和衬护结构稳定性提高，使其法向及切向冻胀力减小25．58％～48％，可有效控制衬护渠道冻胀破坏，表明该结构对于高地下水位地区灌排渠道的抗冻胀衬护具有很大的应用和推广价值。
- 陈立杰王正中刘旭东李甲林
- 关键词：高地下水位冻胀数值模拟
- 基于水土资源平衡的农产品生产及贸易原则被引量：2
- 2012年
- 【目的】在虚拟水、虚拟土理论基础上,研究区域不同农产品水土资源禀赋系数和水土资源平衡系数,为农产品种植结构优化及贸易原则提供参考。【方法】定义虚拟水土资源禀赋系数以及水土资源平衡系数及其计算方法,对区域不同农产品水土资源禀赋系数进行计算及排序,并以甘肃省为例进行实证研究。【结果】从粮食安全及农业可持续发展角度看,全国农业水资源均存在一些问题,在北方地区应该优先种植及输出水土资源平衡系数小的农产品,在南方地区则相反。无论是南方还是北方都急需加强农田水利工程建设,而且南方应是农业生产的主产区;尽管目前存在"北粮南运",但这是不可持续的,应引起国家高度重视。【结论】虚拟水土资源禀赋系数及水土资源平衡系数的提出,对保证区域水土资源平衡和农业可持续发展、确定农产品贸易原则、优化农业种植结构及保障粮食安全生产具有重要意义。
- 黄蓉梁美社王慧阳王正中
- 关键词：虚拟水平衡系数农产品贸易
- 基于Runge-Kutta法和外推法的水库调洪演算被引量：6
- 2011年
- 为了解决数值解析法步长对水库调洪演算成果精度的影响问题,提出了R-K外推法,即采用精度更高的Runge-Kutta英格兰法与外推法相结合的方法,使计算精度达到甚至优于其他数值解法的精度,并采用拉格朗日插值法解决了实际最高水位一般不落在离散解上的问题,得出精度更高的调洪演算成果。调洪演算实例表明该法可以满足工程实践的要求。
- 黄朝煊王正中刘铨鸿
- 关键词：调洪演算RUNGE-KUTTA法外推法
- 计算边坡安全系数的坡向离心法被引量：6
- 2009年
- 边坡稳定分析方法发展最引人注目,它是经典土力学最早试图解决而至今仍未圆满解决的课题。在常用边坡分析方法的基础上,从边坡失稳机制出发,提出一种更方便的安全系数计算方法——坡向离心法。该法通过不断增大水平加速度,直至边坡失稳为止,依据水平加速度与重力加速度失稳影响机制求得安全系数。通过算例与传统极限平衡法和有限元强度折减法相比较,并对各物理参数进行敏感性分析。结果表明,坡向离心法在边坡工程稳定分析中的应用是切实可行的,其弹性模量和泊松比对该法所求安全系数影响不大。
- 王正中牟声远刘军
- 关键词：边坡稳定分析安全系数
