软岩筑坝颗粒的破碎特性试验研究

部分抽水蓄能电站大坝使用软岩作为坝体填筑料。在开采、填筑和碾压过程中软岩容易发生破碎,颗粒级配和填充关系发生变化,对筑坝料强度和变形特性有较大影响。目前,对软岩筑坝料的颗粒破碎特性的研究还不够充分,与硬岩筑坝料颗粒破碎特性的差异认识还不够全面。对取自某抽水蓄能电站的软岩筑坝料进行了颗粒筛分、颗粒扫描和颗粒破碎试验,比较了软岩与硬岩颗粒破碎模式、分形维数、破碎强度和尺寸效应的差异,分析了颗粒形状和粒径对软岩颗粒破碎模式和破碎强度的影响,量化了软岩颗粒形状与破碎强度的关系。结果表明:软岩颗粒的破碎模式可分为粉碎式、分裂式和混合式3种,其中粉碎式为软岩和低强度硬岩颗粒特有的破碎模式;软岩颗粒破碎产生的碎片尺寸与碎片个数服从分形分布,分形维数为2.198,与灰岩、玄武岩和砂岩相近,略低于大理岩、石灰岩,软岩颗粒破碎表面会产生更多的细小碎片;软岩颗粒的破碎强度显著低于硬岩颗粒,平均Weibull模数为1.48,也低于大多数硬岩颗粒,其破碎强度的尺寸效应和离散性更强;软岩颗粒的破碎模式主要取决于颗粒形状,破碎强度主要取决于颗粒粒径,形状与破碎强度的关系可用所提出的公式定量描述。

拱坝体形参数化设计与体形智能优化研究

拱坝体形设计需考虑多个复杂因素,如坝址河谷形状、工程地质条件、区域地震烈度、枢纽布置和泄洪方式等,是一个典型的复杂优化问题。提出了一种通用的拱坝体形参数化设计方法,可统一描述抛物线、双曲线等各类形式的拱坝。采用固定拱端位置,调整拱冠梁位置、形状、拱厚等来驱动拱坝体形变化,实现拱坝自动化建模和有限元应力变形计算。将拱坝体积最小作为优化目标,在几何、应力、稳定等约束下,进行拱坝体形智能优化。采用该方法进行某高拱坝的体形优化,优化效率高、优化效果明显,优化体形的拱坝坝体应力、建基面等效应力等均满足规范要求,柔度系数和应力水平也符合经验建议指标。

移动边缘计算网络安全防护关键技术研究

随着物联网和5G网络的快速发展,单纯依靠云计算的集中式数据处理方式将无法满足以物联网感知为背景的大规模数据处理需求。移动边缘计算(MEC)作为新兴计算范式,是云计算的有力补充。但MEC的开放特性加剧了其面临的非授权访问、敏感数据泄露、网络攻击等安全风险。文章基于MEC在5G网络环境中面临的安全风险,结合MEC网络基础支撑统一化、能力服务化、流程编排化等特点,提出移动边缘计算网络安全防护方案,突破安全功能高效虚拟化、安全云服务联动、安全服务动态编排、安全功能自适应部署与协同调度、态势感知和高级威胁检测等技术瓶颈,形成移动边缘计算网络安全纵深防御体系,对于推进移动通信网络信息安全建设具有重要意义。

水工混凝土新型防护修复材料研究进展

水电作为最主要的清洁能源,近年来得到了大力发展。水工混凝土材料作为最主要的水电工程建筑材料之一,受复杂服役环境的影响,其性能劣化和耐久性问题日益突出。在此背景下,水工混凝土防护修复材料研究得到众多研究者的关注。概括了近年来水工混凝土防护修复材料国内外研究进展及应用现状,介绍了常见的水工混凝土防护修复材料种类,简述了防护修复材料的分类、特点、应用及不足。最后在总结现有研究的基础上,提出了水工混凝土防护修复材料的未来发展前景和面临的挑战。

混凝土热-水-化-干湿应变多场耦合模型

为了准确研究水工混凝土在服役环境中因湿度变化引起的应变应力特性,从基本理论出发,建立修正的热-水-化-干湿应变(THCD)多场耦合模型.在已有模型的基础上,引入优化的化学亲和力函数和吸附等温线方程,实现对水化过程和湿度多阶段演变的准确模拟,进一步建立湿度和应变之间的关系,使模型可以对湿度变化引起的应变应力特性进行描述.基于模型对不同水灰质量比及养护条件下的自干燥、自收缩、单轴扩散干燥试验进行模拟验证,并进行干湿循环试验的数值模拟.结果表明,所提模型具有较好的适应性,可以准确模拟试验中湿度和应变的演变过程,在干湿循环试验中由湿度引起的应变应力特性符合一般规律.该模型可以为水工混凝土结构的安全评估和寿命预测提供支撑.

颗粒形状及粒间摩擦角对堆石体宏观力学行为的影响

基于三维变形体离散单元法对堆石体进行细观研究,采用随机模拟技术生成堆石体三维数值试样,模拟其常规三轴剪切试验,研究堆石体颗粒形状及粒间摩擦系数对宏观力学性能的影响,揭示其细观组构和细观力学参数与堆石体宏观特性的关联性,建立细观力学参数与宏观力学参数的相关关系。数值模拟结果表明:颗粒形状对堆石体宏观特性影响明显,颗粒的长短径比越大,数值试样的峰值强度和残余强度均明显增大,峰值强度对应的轴向应变也逐渐增大,而数值试样的初始模量有所减小;在细观层面上,颗粒的长短径比越大,颗粒的接触法向向加载方向倾斜越明显,接触法向的各向异性程度越大;粒间摩擦角对堆石体宏观特性的影响显著,随着粒间摩擦角的增大,峰值强度明显增大和初始模量均明显增大,数值试样在剪切时的体积收缩量也有所增大,反映了堆石颗粒间的相互作用对颗粒体骨架的宏观力学行为的影响。

模拟岩体失效全过程的连续-非连续变形体离散元方法及应用

岩石、混凝土等材料,由于存在细观构造的非均匀性,其损伤-破碎发展过程及破损特征与材料中含有的微裂隙分布相关。基于有限-离散耦合分析的思路,在变形体离散元法的基础上引入基于弹塑性断裂力学的黏聚力模型,在细观单元之间插入界面单元,并对界面单元的刚度等参数进行推导,通过界面单元的起裂、扩展和失效,实现岩体开裂扩展的数值模拟。以岩石单轴压缩、单个颗粒破碎以及边坡失稳3个算例对该方法进行验证,结果表明:所提出的方法能较好地模拟计算裂纹的开裂萌生与扩展,反映岩石介质从小变形到大变形再到破坏的全过程。

基于粒子迁徙的粒群优化算法及其在岩土工程中的应用

受自然界物种迁徙的启发,提出了一种新的改进的粒群优化算法(MPSO)。算法初始化时,将粒子随机地划分为若干个子粒群,每个子粒群按照给定的策略独立演化,在演化中的指定时段进行粒子的随机迁徙和自适应变异,以保持整个种群的多样性,避免早熟收敛。基准测试函数的计算结果表明,MPSO算法的性能优于其他几种改进算法。堆石体幂函数流变模型,参数较多,具有很强的非线性,将MPSO算法应用到堆石体幂函数流变模型的参数反演中。计算结果表明,利用反演的流变模型参数计算的坝体流变变形与实测变形在发展规律和数值上均比较吻合,证明MPSO算法在多参数、强非线性的复杂模型参数反演中的优越性。

岩质坝基稳定分析的等安全系数法及可靠度研究

坝基抗滑稳定问题中,软弱结构面概化为多滑动面的情况相当常见,而规范对此并未给出明确的校核方法。为了提出一整套具有普遍适用意义的坝基多滑面稳定校核公式以及配套参数,为设计提供参考依据,首先在滑楔法基础上提出一种新的适用于多滑面和双滑面的等K′法;然后通过安全系数直接构成的极限状态方程,对等K′法进行可靠度研究,并分析强度参数的互相关性对可靠指标的影响。最终明确给出该方法定量安全系数K′的设计验算式、安全允许指标以及配套的分项系数。多方案验算结果表明,强度参数f,c的互相关性对可靠指标的影响比较显著:随着相关性从完全独立变化到完全负相关,可靠指标β与ρf,c的关系基本呈现非线性的增长,涨幅最大达到48.7%。常规方法将f,c视为独立变量,计算结果是偏于安全的;对等K′法设计验算式中的结构系数γd1,提出分等级的推荐取值,I,Ⅱ,Ⅲ级大坝γd1分别为1.2,1.1,1.0。方案验算和实例应用证明,采用等K′法验算式以及配套的分项系数进行坝基抗滑设计是可行的,安全可靠度也更有保障。

金安桥重力坝坝基稳定问题分析

采用三维弹塑性有限元方法,对金安桥水电站的碾压混凝土重力坝坝基的深浅层抗滑稳定进行了研究。强度储备系数方法计算所得出的渐进破坏过程揭示了重力坝坝基深浅层滑动的模式,同时根据新的重力坝设计规范,对大坝在设计阶段的抗滑稳定安全度进行了分析,大坝坝基的深浅层抗滑稳定是可以保证的。

基于联系熵的围岩稳定性评价研究

围岩稳定性评价涉及许多不确定因素。由于集对理论和联系熵模型能有效地处理不确定问题,故将联系熵方法应用于围岩分类,建立矿岩分类的联系熵模型,计算围岩的联系熵值,相应地进行矿岩稳定性等级评价。是对系统不确定性进行量化的一种尝试,为矿岩稳定性评价提供了一种新的方法。实例模型表明,联系熵越大,则矿岩的稳定性越差,越危险。

重力坝抗滑稳定设计表达式及分项系数研究

对电力行业现行重力坝规范中的抗滑极限状态设计方法进行了探讨,通过对传统刚体极限平衡法的剖析,明确了极限状态设计中作用和抗力函数的表达形式及矢量方向,提出了一种新的等K′法,使坝基双滑面上下游块体具有同等安全系数和同等可靠概率的内涵。根据对多组方案可靠指标的试算比较,提出了具有定量标准的安全系数K′的计算公式及相应的允许指标,建议了一套相应分等分级的分项系数,并对其合理性进行了验证。

重力坝两种滑移失稳机理及安全度评价方法

结构面对坝体抗滑稳定极为不利,尤其是当坝基存在多组结构面,其深度、范围、厚度等因素均对坝体稳定具有较大影响。本文针对工程实际中两种常见的滑移模式,即缓倾角结构面产状平缓的水平滑移模式和结构面倾角较大的倾斜滑移模式,采用弹塑性有限元强度储备系数法模拟重力坝渐进破坏过程,应用各向异性节理材料模拟坝基中的岩层、泥化夹层、断层等地质缺陷,探讨了重力坝深层滑动的失稳机理、破坏模式及极限承载力。两个典型工程实例的研究分析表明,两种滑移模式的重力坝失稳机理均表现为首先沿结构面滑动,直至尾岩抗力体压碎或者隆起失效时坝体达到其极限承载力。最后根据重力坝深层滑动失稳机理及其破坏模式,建议了与其配套的安全度评价方法。

一次身份认证可访问多个应用服务器

一个企业网中的应用服务多种多样,各自都提供了安全措施,这必然给用户使用和管理员的权限管理带来不便.为此,设计和开发了一套一次身份认证系统.该系统可与各个应用服务很好地集成在一起,在保证安全的前提下方便了用户的使用和权限的管理.

高地震烈度下金安桥碾压混凝土重力坝动力分析

在9度设防烈度下,按《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073—2000)的标准和方法对金安桥碾压混凝土重力坝进行三维有限元动力计算,分析其地震动力响应,并按最不利原则进行静动应力组合,采用承载能力极限状态式校核其抗震强度和稳定安全。计算结果表明,金安桥碾压混凝土重力坝满足规范抗震设防要求,是安全可靠的。

紧水滩拱坝裂缝稳定性分析

为研究紧水滩拱坝已监测出的主要坝面裂缝的存在或发展对拱坝正常运行的影响,进行了裂缝稳定性数值计算,其中坝体混凝土采用理想弹塑性本构关系和Mohr-Coulomb屈服准则,含裂缝的部分区域采用子模型技术,裂缝内采用动态接触状态的分析模型.分析结果表明:已有裂缝对拱坝整体工作性态无影响,裂缝的稳定性与其位置和缝面水压作用形式有关.验证了4种工况下裂缝的稳定性,提出应对其中的3处裂缝采取防渗止水措施防止其继续发展.

基于复合屈服准则的混凝土塑性损伤模型

引入拉伸损伤变量和剪切损伤变量来共同描述损伤对混凝土宏观力学性能的劣化,采用带拉断的Mohr-Coulomb准则作为塑性损伤模型的屈服准则以及非关联的Drucker-Parager塑性势函数,在热力学和连续损伤理论的框架内建立损伤准则和损伤演化方程,提出了一种改进的混凝土塑性损伤模型,并采用基于完全隐式的向后Eu-ler积分算法进行应力更新。在ABAQUS平台上,采用UMAT进行改进的塑性损伤本构模型的二次开发,并进行了单轴和多轴数值验证。计算结果表明:数值结果和理论曲线及试验成果吻合很好,验证了本构模型的合理性。

重力坝沿建基面失稳破坏的真实安全度研究

采用强度储备系数法,对重力坝建基面破坏过程进行非线性有限元模拟,并分析了坝体地基弹性模量比和建基面应力分布状态对破坏过程和强度储备系数的影响。研究结果表明:破坏过程可划分为4个阶段:贯通率平稳期、加速期、短暂平稳过渡期、急剧增加失稳期。当弹性模量比一定时,应力状态越趋于均匀分布,大坝处于稳定状态时的强度储备系数越大,坝趾坝踵处的应力比值越大,大坝处于稳定时的强度储备系数越小;当建基面应力分布状态一定时,弹性模量比的变化不改变建基面的总体破坏特征,强度储备系数与弹性模量比成正比。综合考虑应力分布及弹性模量比的影响,给出了正常荷载作用下重力坝沿建基面失稳破坏的真实安全度取值范围为1.5～2.5。

碾压混凝土坝稳定临界准则公式及设计安全系数研究

本文在研究碾压混凝土重力坝渐进破坏过程和可能失稳方式的基础上，提出了以准弹性临界作为稳定临界准则的设计极限状态，分析了按该准则设计的大坝的实际工作状态，导出了以准弹性强度储备系数为设计安全指标的审查公式以及形式与抗剪断公式相同的简化公式，探讨了定量计算考虑各种因素影响的相应设计安全系数的合理取值，并与现行规范方法进行了比较．

软基上厂房大体积混凝土施工期温度应力仿真

采用有限元法对某软基上厂房混凝土浇筑过程进行仿真计算,分析了基本温控方案混凝土施工期温度及徐变温度应力的详细分布规律.根据仿真分析结果,提出了合理的温控措施并进行复核.然后以此工程为例,通过对地基变模的敏感性计算,研究了地基软硬程度对混凝土温度应力的影响,并给出了软基上大体积混凝土应力分布的一些特殊规律;建议对软基上的厂房大体积混凝土温控问题,应重点关注混凝土浇筑块中心部分的内部最高温度控制,并加强表面保温,特别是蜗壳及尾水管等结构突变及边界条件突变部分的保温.