考虑预警时间的智能化洪灾疏散路径选择与可视化研究

洪灾造成的生命损失与预警时间有重要关系。根据疏散路径是否在洪水淹没范围内将疏散时间分为在淹没范围内(tin)和不在淹没范围内(tout)两部分,通过构建智能化洪灾疏散路径选择模型,考虑tin与预警时间WT的关系,采用改进的Dijkstra算法,对突发洪水下疏散路径的选择进行了研究。研究表明,当预警时间足够长时,其对疏散路径的选择无影响,当预警时间小于某个特定数值时,需根据预警时间WT重新搜索疏散路径或临时避难点,保证了灾民生命安全,搜索的疏散路径科学;最后,通过开发可视化平台提高了疏散路径选择效率。     

基于IFC标准的水电设备信息模型创建技术研究

鉴于IFC标准强大的信息整合和处理能力,且目前已被大多数软件所支持,基于IFC标准设计水电设备信息模型并开展实际应用,以高度集成设备各维度的信息,避免因数据的异构性而造成的信息共享困难。首先分析了IFC标准的信息表达方式及其现有的设备信息实体,阐述了扩充IFC标准中设备实体的方法,并将设备信息进行分类规整,在此基础上提出了水电设备信息模型框架,进而给出使用此框架创建设备信息模型的流程和设备信息模型的解析方案。该方法已应用于某水电设备管理系统的开发中,为水电设备信息管理提供了一种新的信息数据源。     

水下和空中爆炸冲击波传播特性对比分析

由于水和空气的物理属性差异以及与爆炸产物的界面作用效应不同,使得爆炸冲击波在水和空气中传播特性存在较大差异。通过构建自由场水下和空中爆炸耦合数值仿真模型,对水下和空中爆炸冲击波传播特性进行对比分析,研究了起爆介质对冲击波峰值压力、冲量、传播速度的影响;同时考虑冲击波与自由面反射的稀疏波相互作用过程,研究了近自由面对水下和空中爆炸冲击波传播特性的影响。研究表明,水下爆炸冲击波传播压强峰值及冲量均较空中爆炸大很多,对结构的潜在破坏能力较强;自由界面对冲击波传播特性存在较大的影响,在近自由面水下爆炸产生了冲击波水面切断及气穴现象,而在近自由面空中爆炸产生了冲击波增强效应。     

强震作用下混凝土重力坝破坏模式研究

采用混凝土弥散性裂缝模型,运用非线性模型对国内某高混凝土重力坝进行破坏模式研究。通过地震超载法得到各类典型坝段最终破坏形态,并对典型坝段的裂缝演化进行了时间历程模拟,得到裂缝出现、发展至坝体破坏全过程。研究得出了不同类型坝段在极限地震荷载作用下的破坏规律,并对重力坝抗震关键部位和薄弱环节进行了总结,为实际工程中采取工程措施提供了参考。     

基于S变换的叠梁闸门水脉动压力特性研究

以叠梁闸门脉动水压力为研究对象,采用S变换方法对叠梁闸门泄水过程的脉动压力信号进行时频分析处理,研究脉动压力信号能量在时频内的分布规律,确定脉动水压力在不同泄水方案下的优势频率。通过脉动压力优势频率和叠梁闸门的固有频率分析比较,判定在泄水过程中叠梁闸门发生共振现象的可能。结果表明,脉动水压力为低频分布,不同时刻的频率明显不同;不同取水方案时频率成分有明显的变化,随着取水高程的增加,脉动能量分布越来越广泛,频率成分也越来越丰富。在泄水过程中脉动水压力频率较小,远小于叠梁闸门固有频率,闸门运行过程中不会出现共振现象。     

取水泵房衬砌式深井结构计算方法探讨

以某取水泵房的深井结构为研究对象,采用目前常用的位移法进行了结构计算,并且运用有限元法进行复核.结果表明有限元法可以弥补传统计算方法的不足,更好地反映泵房深井的实际体型、底部锚桩的作用和底部基岩抗力效应,研究结果可为今后对各种泵房深井结构的设计提供参考.     

考虑斜入射的重力坝耐震时程法抗震性能评估

为明晰不同入射角度对基于性能的高坝抗震设计的影响，采用耐震时程分析（ETA）法同时考虑空间斜入射，分析大坝抗震性能变化情况。基于ETA法原理合成了3条耐震加速度时程曲线，建立Koyna重力坝-地基三维有限元模型，将耐震时程以不同角度输入地基进行地震动力分析。以裂缝贯穿时间、坝基损伤指标DBI、结构损伤耗能、坝顶顺河向相对位移为性能指标，进行重力坝抗震性能评估研究。结果表明：在耐震时程以不同角度入射时，大坝地震动力响应的差异显著，因此有必要在采用ETA法时考虑斜入射的影响。综合分析，60°入射下坝体损伤最剧烈、损伤耗能最高、坝顶顺河向相对位移最大。     

考虑三维应力旋转的隧洞衬砌支护时机研究

基于岩体裂隙的扩展机理对隧洞开挖过程进行数值模拟，通过对模型中计算点岩体的应力路径分析表明，随着隧洞挖掘的深入，其顶部岩体的第三主应力方向由竖直向下旋转至沿洞壁的切线方向，隧洞边墙岩体的第三主应力方向一直维持不变。当掌子面推进至超过计算点3m左右时，顶部计算点岩体的应力旋转趋于稳定。对隧洞顶部计算点岩体的位移路径分析表明，沿隧洞纵剖面观察，其顶部岩体的位移方向与竖直方向(向下为正)的夹角随掌子面地推进逆时针从42°变化至-3°，同样也是在掌子面推进至超过计算点3m左右时位移方向变化趋于稳定，因此应该在此时对围岩进行衬砌支护。     

沟埋式大型钢筋混凝土管与土相互作用动力性能的研究

本文通过动力有限单元法对管周围土压力的动力作用分布和管子的自振特性进行了某些探讨。得出的结果可供有关地下埋管工程设计、研究及相应标准的修改制订参考。     

基于图像的混凝土表面裂缝量化高效识别方法

卷积神经网络（convolutional neural network,CNN）算法是目前进行裂缝图像识别的常用方法。但目前仍存在卷积神经网络过于复杂、训练参数多、设备配置要求高和检测实时性低等问题。针对以上问题,本文提出一种基于轻量化CNN的混凝土表面裂缝识别方法。通过搭建轻量化全卷积神经网络（light-weight full convolutional neural network,LFNet）解决目前经典的卷积神经网络中训练参数过多的问题;采用基于高斯梯度变化的阈值分权法,对存在裂缝的图像进行分析,提取裂缝特征;最后采用基于欧氏距离的裂缝宽度算法实现对裂缝宽度分析计算。实验结果表明,本文所提的LFNet优于目前经典的卷积神经网络,其精确率、召回率和综合评价函数值三个参数分别达到97.944%、98.277%、98.108%,裂缝宽度特征参数的计算误差可控制在0.5 mm以内。