孙伟
- 作品数：11 被引量：47H指数：5
- 供职机构：清华大学土木水利学院水沙科学与水利水电工程国家重点实验室更多>>
- 发文基金：中国博士后科学基金国家自然科学基金贵州省重大科技专项计划项目更多>>
- 相关领域：水利工程建筑科学更多>>
- 基于改进遗传算法的垫层区混凝土热学参数反演和早期裂缝成因分析被引量：7
- 2014年
- 温度控制设计对于减小大体积混凝土开裂风险和大坝安全具有重要意义.然而,由于大体积混凝土结构施工期间受多种随机因素的影响,设计阶段仿真计算结果往往与施工现场差别较大.充分利用施工现场实时监测数据进行反馈分析是解决此问题的有效途径.引入模拟退火算法中的Metrolpis接受准则,对简单遗传算法早熟现象加以改进,详细阐述了自动调用三维有限元温度场正分析模块进行热学参数反演分析的方法和步骤.采用改进遗传算法对呼和浩特抽水蓄能电站拦沙坝6号坝段垫层区混凝土进行热学参数反演分析,结果表明,改进遗传算法能够有效地避免简单遗传算法的早熟现象,反演结果能够较为真实地反映施工现场垫层区混凝土温度场变化过程,并在此基础上,对垫层区混凝土出现的早期裂缝成因进行了分析.
- 孙伟何蕴龙
- 关键词：改进遗传算法反演分析有限元垫层
- 薄层接缝单元及其在拱坝接缝模拟中的应用被引量：5
- 2014年
- 在拱坝等结构的非整体性分析中,横缝、诱导缝等接缝对大坝变形及应力状态影响较大,坝体接缝的模拟是计算分析的关键。为对坝体接缝力学行为进行较为合理的模拟,提出法向和切向本构关系均采用双曲线模型的薄层接缝单元,算例验证表明这种薄层接缝单元可以较好地模拟在循环荷载作用下接触面拉压交替的现象。对接触接缝单元的刚度系数、摩擦系数和单元厚度等因素进行了敏感性分析,并阐述了采用这种薄层接缝单元模拟拱坝横缝和诱导缝的方法。将薄层接缝单元用于模拟某实际碾压混凝土拱坝工程中的接缝,计算结果表明横缝和诱导缝对其附近区域坝体拉应力有较大的削弱作用,同时这种薄层接缝单元也可为其它类似接缝模拟计算提供参考。
- 孙伟何蕴龙熊堃苗君
- 关键词：拱坝横缝诱导缝有限元
- 水体对河床式水电站厂房动力特性和地震动力响应的影响分析被引量：4
- 2015年
- 为探讨库水、尾水及流道内水体对河床式水电站厂房动力特性和地震动力响应的影响,以势流体单元模拟水体、粘弹性边界模拟地基辐射阻尼效应,建立了完整的机组坝段厂房结构—地基—水体耦合有限元分析模型。结果表明:水体对河床式厂房结构动力特性和地震动力响应有较大的影响,没有正确考虑水体作用的动力计算偏于不利;仅模拟库水和尾水的附加质量及势流体模型,由于对占主要部分的流道内水体的影响无法估计而带来较大的误差;计算中对水体进行简化模拟时必须考虑流道内水体的作用。
- 孙伟何蕴龙苗君喻虎圻李巍熊堃
- 关键词：水工结构水体动力特性动力响应
- 考虑材料非均质性的胶凝砂砾石坝随机有限元分析被引量：8
- 2014年
- 在对胶凝砂砾石材料力学性能指标搜集、整理、统计和分析的基础上,建立弹性模量随机场模型,运用Monte-Carlo随机有限元法研究材料非均质性对大坝静力工作性态的影响。计算结果表明:特征点位移离散性较小,变幅最大不超过13.7%;应力离散性较大,变幅最小不低于18.8%,最大可达110.5%;坝体应力和位移取统计均值后分布规律与材料均质确定性模型下基本一致;坝体应力和位移离散性在上下游面、顶部、坝踵和坝趾处较大,变异系数最大达到0.21,而内部则较小,变异系数不超过0.08;在均值上下三倍标准差区间内,位移极值点处变化率不超过5%,而应力极值点处变化率不小于18.4%,最大达到375%。
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- 关键词：非均质性统计分析
- 热带地区碾压混凝土重力坝温控仿真分析被引量：5
- 2014年
- 鉴于热带地区气温具有全年较高且变幅小、无四季之分的特点,因此热带地区大坝与其他地区大坝相比,其温度场和应力场存在较大差异,关键的温控部位与时段也不相同,常规的温度控制标准不再适用。以位于热带地区的柬埔寨额勒赛水电站碾压混凝土重力坝为例,采用三维有限元法分析了#5挡水坝段的温度场与温度应力场数值及分布规律,明确了大坝温控的关键部位与时段,制定了满足大坝施工与安全运行要求的温度控制标准与相应的温控措施,并对#8溢流表孔坝段施工期安全度汛问题进行了分析。结果表明,坝体应力控制部位主要是基础约束区,控制时段主要是坝体蓄水时期以及正常运行期;在温控措施条件下,溢流表孔坝段可安全度汛。
- 蒙进徐江孙伟苗君
- 关键词：碾压混凝土重力坝温度应力场热带地区
- 用于抽水蓄能电站大坝不稳定温度场仿真的水平分区异步长解法
- 2015年
- 对于抽水蓄能电站(PSPS)的拦河大坝上游迎水面,由于水库水位周期性升降变化,会出现与水、气等不同介质接触的交替变化现象.将具有这种现象的迎水坝面边界称之为特殊边界.这种交替变化的边界条件对特殊边界表面及其影响范围内的温度场分布将产生较大的影响,在温度仿真分析中不能忽略.提出了考虑特殊边界影响的抽水蓄能电站大坝不稳定温度场水平分区异步长解法,在分析特殊边界特征的基础上,对水平分区异步长解法的基本原理进行了推导,并提出了等效放热系数的概念,从平均意义上近似考虑表面混凝土与不同介质接触时放热系数处于变化的问题,给出了水平分区界限的位置范围.将该解法用于呼和浩特PSPS下水库拦河坝的不稳定温度场的仿真分析中.结果表明,提出的方法是有效和省时的,并为计算更为复杂耗时的温度应力场提供了可能.最后,对严寒地区特殊边界处可能出现的结冰与解冻问题进行了初步探讨.
- 孙伟何蕴龙王南熊堃
- 关键词：抽水蓄能电站
- 基于有限元-近场动力学耦合方法的挡土墙变形破损分析被引量：3
- 2022年
- 采用有限元-近场动力学耦合方法,分析公路路基悬臂式挡土墙的变形破损;在结构破损的较小区域采用近场动力学离散,实现了挡土墙整体和局部变形破损的全过程模拟。以某路基悬臂式L型挡土墙为例,进行全过程精确模拟。结果表明:(1)墙体处于绕墙底转动模式,墙体以承受水平荷载为主,为受弯构件;(2)在L型转折交叉内侧处有较大的拉应力出现,最终形成了约6 cm的裂缝,破损处有明显的应力集中和应力重分布发生;(3)在同等计算条件下,扶壁式挡土墙拉应力降低了80%,没有出现裂缝。因此,增加扶壁是改善挡土墙受力条件、防止发生破损的有效措施。
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- 关键词：挡土墙有限元
- 基于粘弹性边界的河床式厂房地震动力响应分析被引量：5
- 2015年
- 为分析河床式厂房在地震过程中的动力反应,评价其抗震安全性并找到其抗震薄弱部位及探讨地基辐射阻尼对厂房结构动力响应的影响,运用三维非线性有限元技术,对某厂房在地震过程中的动力反应及抗震安全性进行精确计算分析.其中采用粘弹性边界考虑地基辐射阻尼影响,采用流固耦合的方式考虑水体的作用.计算结果表明:河床式厂房动力响应受顺河向地震作用明显;上部结构动力响应大于下部结构;厂房上游部位动力响应大于靠下游部位:上游排架柱拉、压应力最大达到4.53、-5.58 MPa.同时,将计算结果与无质量地基方案计算结果进行对比得到:考虑地基辐射阻尼能有效降低河床式厂房的地震动力响应,最大降幅可达64.36%.
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- 关键词：河床式厂房辐射阻尼动力响应
- 守口堡胶凝砂砾石坝抗震性能被引量：6
- 2016年
- 为了研究胶凝砂砾石坝的抗震性能,以我国正在修建的第一座胶凝砂砾石坝永久性工程守口堡工程为例,同时考虑了地基的辐射阻尼效应,采用三维有限元分析方法进行地震动力时程分析.同时,为探讨这种新坝型的特性,将它与同等高度的常规混凝土重力坝进行了对比,分析在地震作用下的动力响应时程分布规律.研究结果表明:胶凝砂砾石坝的地震动力响应动位移、加速度、动应力整体处于较低的水平,对比同等高度重力坝,动力响应水平有明显的降低,体现出了坝体结构型式和材料性能的特点.分析得出,在设计地震烈度作用下,胶凝砂砾石坝具有良好的抗震安全性能.
- 张劭华何蕴龙孙伟
- 关键词：流固耦合动力特性动力响应
- 姚河坝水电站厂房岩质边坡地震安全性分析被引量：4
- 2015年
- 采用三维非线性有限元时程分析方法,结合姚河坝水电站厂房岩质边坡工程实例,在静力分析的基础上对水电站厂房后边坡的动力响应及抗震安全性进行分析.严格考虑了地基辐射阻尼效应,深入模拟锚索、锚杆、基础梁、框架梁、混凝土喷护等边坡加固措施,并详尽模拟了实际施工过程、地质地貌情况等.综合上述因素获得对边坡动力响应的科学评价.研究结果表明,位移、加速度基本上随着高程的升高而增大,应力分布从坡体表层向深部呈现逐层变化的特征.在坡体表面岩体脆弱带处的动力响应较为明显.并基于强度折减法理论,分析得出了边坡在设计地震作用下是安全的.
- 张劭华何蕴龙孙伟石熙冉
- 关键词：时程分析动力特性强度折减法抗震安全性
