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岩体工程结构的稳定性被引量：30: 2010年; 首先讲述岩体结构与稳定的意义,其次叙述结构的稳定及求取极限荷载的方法,进而论述岩土稳定的基本问题、岩土材料本构关系及结构的正定问题。结合岩土结构稳定的有限元方法、非线性稳定分析的能量判据、有限元分析多余力加固方法以及结构稳定势能原理等,认为对复杂结构至今缺乏理论解及数值方面的精确解。给出结构的极限荷载求法,并区别结构失稳和材料失稳的不同;应用有限元法求解结构的极限荷载时,指出一般结构的极限荷载可以求得"上下限"的解析算法,但是对于复杂结构,特别是高拱坝结构,对其求得极限荷载则有待于采用非线性有限元法进一步求解。据此,着重介绍有限元求解结构稳定的方法,阐述结构稳定的能量原理;结合水利高坝工程,将这些理论与实际工程相结合,表明其工程应用的合理性。综述地质力学模型试验结果,并将试验超载极限稳定系数和计算结果加以对比分析,使之在实际工程中得到验证,并将其引入相关设计规范。研究结果表明,经使用上述方法进行工程计算并结合试验论证,中国高坝工程的安全稳定已得到初步验证。; 周维垣; 关键词：岩体工程稳定性数值模拟

基于分布式洪水模型的北京城区道路积水数值模拟：以万泉河桥为例被引量：14: 2012年; 道路积水影响交通,打乱城市正常的生产生活秩序,在我国快速城市化和气候变暖的背景下问题显得更为突出。采用数值模型对城市暴雨径流进行模拟,理清道路积水原因,对积水点综合治理和实时抢险有重要作用。本文开展了分布式立体化城市洪水模型在北京清河上游流域的验证和应用,对不同重现期和历时的设计暴雨情景下万泉河桥积水过程进行了计算分析,提出以30cm积水深度为阈值(小轿车正常行驶的最大积水深度)定义道路节点的排水标准,结果表明万泉河桥处的排水标准为5年一遇30分钟暴雨过程或者1年一遇120分钟暴雨过程。; 潘安君侯爱中田富强胡和平; 关键词：城市排水数值模拟设计暴雨

岩土边坡的变形和稳定分析: 变形加固理论是主要研究荷载超出结构极限承载力的理论。它指出,对给定外荷载下的结构,结构出现不平衡力的区域即为首先破坏的区域。在详细阐述变形加固理论两个重要概念——不平衡力和塑性余能范数的基础上,通过典型边坡算例,分析了边...; 刘耀儒黄跃群杨强王峻; 关键词：边坡工程; 文献传递

大尺度流域水文并行计算的方法改进被引量：9: 2009年; 清华大学数字流域模型(TUD-Basin)可进行流域水沙运动过程的并行模拟,其并行计算方法使计算效率有效提高.但在实际中发现,该方法仍存在通信效率偏低和可操作性差的缺陷.本文对其进行了优化改进,一方面通过引入"中转进程",大幅减少了进程间通信消耗,显著提升了计算效率;另一方面基于匿名管道技术开发了并行计算可视化控制系统,可对计算过程中所有进程的运行状况进行实时监控,有效拓展了并行计算方法的通用性和实用性,并对岔巴沟流域自1967年5月1日0时至1967年6月1日0时的产汇流过程进行了并行计算,结果表明方法改进后的计算效率平均提高56%.; 王皓傅旭东孙其诚马宏博高洁; 关键词：分布式水文模型并行计算 MPI

Kinetic modeling of dilute solid-liquid two-phase flows with inelastic collisions被引量：1: 2009年; A kinetic model was presented for dilute solid-liquid two-phase flows with inelastic collisions by modeling the inelastic collisions with the revised BGK model (Santos and Astillero, 2005) and particle turbulence interactions with the Fokker-Planck operator. The formulated model kinetic equation was solved with the Chapman-Enskog method and the obtained approximate solution was further adopted to derive the constitutive relationships for the conservation equations of the particle phase. The new constitutive relationships would be suitable for the study on dilute solid-liquid two-phase flows such as sediment-laden flows in open channels or rivers.; FU XuDong SUN QiCheng WANG GuangQian MA HongBo; 关键词：非弹性碰撞动力学建模动力学模型本构关系

基于黎曼近似解的溃堤洪水一维-二维耦合数学模型被引量：50: 2012年; 采用一维-二维耦合数学模型对溃堤洪水进行模拟,可以发挥两者优势,提高计算效率。将基于黎曼近似解Godunov格式的一维、二维水流数学模型通过堰流公式进行耦合,实现交界面的水力要素交互;一维、二维模型均采用中心形式的有限体积法求解,分别采用HLL格式和Roe格式计算界面通量,具有一致的空间同步性。通过经典算例验证了模型的可靠性和稳定性,应用耦合模型对1998年松花江干流胖头泡溃堤洪水进行了模拟计算,较好地模拟了溃堤洪水的演进过程与淹没范围,对200年一遇洪水的分洪效果进行了分析,为此区域的分洪利用及松花江中上游防洪调度提供参考依据。; 姜晓明李丹勋王兴奎; 关键词：水动力学有限体积法溃堤洪水

时空域双重离散下的流域并行特性被引量：3: 2010年; 计算效率的限制已成为目前阻碍分布式流域水沙模型发展的重要瓶颈之一,而并行计算方法则是当前提高模型计算效率的一种最有效的手段。针对国内外目前在流域水沙过程并行计算理论方面研究的不足,借助河网二叉树结构特征,提出了对流域水沙运动过程在时间域和空间域双重层面上进行离散的并行计算方法(时空双重离散法),并对该方法进行了初步的理论分析。分析结果表明,相对于传统单纯的空间离散法,时空双重离散法在理论上可以显著提高并行计算效率,更有利于计算机资源的高效利用;同时发现对于任意的流域河网结构,在确定的计算时间范围内,时空双重离散法存在极限加速比,并推导出了通用的流域河网极限加速比公式;其中,极限加速比是流域河网的固有属性,主要取决于河网结构本身,它反映了分布式模型对流域水沙运动过程进行并行计算的效率上限,该指标可用来估算模型计算时间。; 王皓王光谦高洁傅旭东; 关键词：数字流域并行计算二叉树

粒子轨迹跟踪模型在香溪河试验中的应用被引量：1: 2013年; 应用三维动力学模型ELcirc及粒子轨迹跟踪模型模拟2007年9～10月三峡库区支流香溪河的水流及水藻颗粒的输移.结果表明：长江干流水体倒灌入香溪库湾产生的回流使藻类颗粒向上游运动造成了水华爆发.此三维粒子轨迹跟踪模型可以较好地模拟水华过程,所得结论可供相关研究人员参考.; 李健姜晓明王兴奎李丹勋; 关键词：环境水力学水华

高山深谷地区的水文模拟——以拉萨河流域为例被引量：2: 2010年; 建立了高山深谷地区基于物理机制的流域分布式模型.模型描述了坡面流和壤中流沿坡向的变化,从而可以反映出高山深谷地形上的长坡面和陡坡面水文信息沿坡向或垂向变化.模型初步应用于拉萨河流域,对1999和2000年汛期的产汇流过程进行了并行计算,模拟效果良好,初步验证了模型的合理性和适用性.; 王皓高洁傅旭东王光谦巩同梁; 关键词：分布式水文模型并行计算

高拱坝与坝肩开挖边坡的相互作用研究被引量：3: 2010年; 我国西南地区特殊的地质构造,以及水利枢纽的高拱坝、高边坡特点,使得边坡和坝体的相互作用问题在该地区尤为突出。在弹塑性理论的基础上,提出以塑性余能范数为指标的结构稳定分析方法;指出在一定荷载作用下,弹塑性结构在失稳情况下,总是趋向于塑性余能范数最小的状态。如果塑性余能范数等于0,则表明存在同时满足平衡条件和屈服条件的协调应力场,结构稳定;如果塑性余能范数大于0,则表明不存在同时满足平衡条件和屈服条件的应力场,结构失稳。同时,基于大荷载步长下的弹塑性本构积分算法,进行岩体结构的非线性有限元分析。以锦屏一级拱坝左岸坝肩开挖边坡为对象,计算分析边坡与拱坝的相互作用。结果表明,在一定程度上拱坝拱端推力对边坡的整体稳定是有利的;边坡降强在超过1.5倍以后才会对拱坝的受力性态和整体稳定产生影响。; 刘耀儒黄跃群杨强常强; 关键词：拱坝边坡稳定相互作用

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国家自然科学基金(50823005)

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