刘铨鸿
- 作品数：49 被引量：285H指数：13
- 供职机构：西北农林科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：水利工程农业科学建筑科学交通运输工程更多>>
- 面板堆石坝面板力学模型及应力分析被引量：1
- 2010年
- 面板堆石坝面板裂缝问题一直是制约其发展的一个关键技术问题。相对于竣工期混凝土干缩和温度应力造成的早期细小裂缝而言,蓄水期坝体结构受力变形是造成面板裂缝的控制因素。根据蓄水期面板受力情况,将面板看作弹性地基(堆石体)上的梁,根据鲍幸涅斯克弹性理论求得堆石体对面板的法向抗力和切向抗力,由面板微元受力模型,应用材料力学推导出面板顺坡向应力和轴向挤压应力的表达式。算例表明,公式可以用于估算面板顺坡向最大应力和轴向最大挤压应力。最后分析了表达式中有关参数的变化对面板应力的影响。此研究对控制面板应力和变形、防止面板裂缝具有一定的参考价值。
- 余小孔王正中刘铨鸿
- 关键词：面板力学模型应力分析面板堆石坝
- 大型拦污栅结构液固耦合流激振动分析被引量：11
- 2014年
- 以巴基斯坦真纳电站进水口拦污栅结构为对象,研究大型拦污栅结构流激振动及其影响因素。建立了拦污栅结构数值分析模型,以液固单元接触分析处理了液固耦合作用,分析了栅条作用、液固耦合、支撑约束及结构边界条件等因素对大型拦污栅结构动力特性的影响,给出了大型拦污栅避免栅体涡栅共振及栅条流激共振评判条件。结果表明:栅条作用与液固耦合对大型拦污栅结构动力特性的影响不容忽视,结构加固可能降低其动力安全性,而支撑约束及结构边界条件对拦污栅结构振动影响很小。该成果为该型拦污栅流激共振评判提供新依据,为相关技术标准修订提供参考。
- 申永康方寒梅赵春龙刘铨鸿王正中
- 关键词：水工结构拦污栅流激振动
- 高地下水复杂地层盾构隧洞围岩渗透系数及外水荷载的反演分析被引量：3
- 2022年
- 引汉济渭二期工程南干线神禾塬隧洞、少陵塬隧洞、白鹿塬隧洞位于高地下水复杂地层中,隧洞开挖后围岩渗流场将发生重分布,因此,准确反演围岩渗透系数和计算衬砌外水荷载是隧洞衬砌结构设计与分析的基础。为此,采用ABAQUS对引汉济渭二期工程南干线典型隧洞开挖后围岩的渗流场分布规律进行了反演分析。结果表明:隧洞开挖后洞周5m范围内孔隙水压力的重分布较为明显;当神禾塬隧洞、少陵塬隧洞、白鹿塬隧洞围岩的渗透系数分别为3.0×10^(-7)m/s、4.0×10^(-7)m/s、4.0×10^(-8)m/s时,所得开挖后渗流量与地勘报告提供的涌水量最为接近;作用于神禾塬隧洞、少陵塬隧洞、白鹿塬隧洞衬砌的外水荷载分别为0.071MPa、0.081MPa、0.252MPa。本文研究成果可为引汉济渭二期工程输水隧洞及类似工程的衬砌结构设计提供理论依据。
- 康凯王正中董鹏刘彪刘铨鸿曹林顺
- 关键词：隧洞围岩渗流场孔隙水压力
- 水-热-力耦合作用下寒区弧底梯形渠道结构优化设计
- 2023年
- 为合理优化设计寒区弧底梯形渠道的形体结构,基于冻土水热力三场耦合及冻土-衬砌相互作用的渠道冻胀数值模型,结合分层序列法将渠道断面水力参数最优解集作为变量空间,以衬砌结构的强度、刚度及几何构造为约束条件,以衬砌适应冻胀变形能力为目标函数,建立寒区弧底梯形渠道水力-抗冻胀双优数学模型。随后对寒区各类典型渠道工程进行双优结构标准化设计,得到弧底梯形渠道在不同负温、地下水埋深、土质、断面规模下的双优边坡系数、实佳比及衬砌厚度的标准参数,供工程设计参考。研究结果表明:双优结构尺寸参数均随地下水埋深的增大而减小、随基土冻胀率的增大而增大、随冬季负温的降低而增大、随断面规模的增大而增大。以新疆某渠道工程为例,优化后的断面实佳比为1.02,较原设计值增大1.8%;最大法向冻胀量为2.52 cm,较原设计值增大20.0%;最大拉应力为0.95 MPa,较原设计值减小60.4%;衬砌整体柔度为305.47 cm/MPa,较原设计值增大42.3%,水力性能及抗冻胀性能均达到最优。
- 王正中孙涛孙涛刘铨鸿康凯刘铨鸿
- 关键词：冻土弧底梯形渠道
- 寒区河湖与灌排渠道模袋混凝土护岸冻胀破坏机理被引量：10
- 2022年
- 我国北方寒区河湖与灌排渠道护岸冻胀破坏普遍严重。卵砾石护底模袋混凝土衬砌护岸因施工方便获得广泛应用。但目前针对这种复合衬砌结构的冻胀破坏机理尚不明确,难于规范化设计。本文基于冻土水热力三场耦合理论,考虑衬砌与基土的界面相互作用建立了河渠护岸衬砌冻胀数值分析模型。以宁夏西干渠工程为例,对卵砾石护底的模袋混凝土、卵砾石护底的普通混凝土以及全断面混凝土三种典型衬砌形式的弧脚梯形渠道进行冻胀破坏分析和对比研究。结果表明,卵砾石护底的排水作用可使边坡基土冻前体积含水率和冻后体积含冰率分别减少约27.8%和30%;模袋及卵砾石护底削减了冻结约束和底板约束,使坡板拉应力减少20%~70%,冻胀量削减约30%,不均匀冻胀量减少约50%;模袋混凝土护岸冻胀破坏表现出混凝土开裂、模袋达到比例极限、模袋达到极限强度的三个阶段,在混凝土开裂后模袋仍具备较强的承拉能力使护岸衬砌仍能承受冻胀发展并防止滑塌失稳破坏,当以模袋拉应力达到比例极限为失效准则时,抗冻胀能力提高约47.1%,负温抵抗能力提高约30%。此项研究可为我国北方寒区浅埋地下水河渠护岸采用卵砾石护底模袋混凝土衬砌提供设计手段与合理依据。
- 刘铨鸿郭明王正中陆立国葛建锐李瀚翔
- 关键词：冻胀破坏
- 基于ANSYS的混合线型拱坝等效应力计算被引量：7
- 2015年
- 在拱坝应力分析中,有限单元法在计算理论上优于拱梁分载法,并已经广泛应用于拱坝的仿真计算和应力分析。但在弹性理论下,有限元法应力计算结果与所采用的单元类型存在密切关系,且近基础部位存在着严重的应力集中现象。为了解决这一问题,一些学者提出了等效应力法作为改进,但由于拱坝线型不同,采用的参数计算方法亦不同。因此,对混合线型拱坝等效应力计算方法作了进一步改进,即只需输入混合线型拱坝的参数便可得到6种线型拱坝以及介于这6种线型之间的各种拱坝的等效应力。将该方法得到的等效应力计算结果与拱梁分载法的计算结果进行了对比,验证了其准确性和实用性。
- 梁建刘铨鸿张超李荣
- 关键词：拱坝有限单元法拱梁分载法
- 考虑混凝土衬砌板与冻土接触非线性的渠道冻胀数值模拟被引量：62
- 2014年
- 旱寒灌区渠基土中水分在温度梯度作用下向冻结锋面迁移聚集并冻结膨胀,使其上混凝土衬砌板冻胀破坏,以往的线弹性分析方法在数值模拟中将冻土与混凝土衬砌板视为一体,无法反映两者之间的滑移。本文采用符合冻土与混凝土接触面冻结特性的非线性本构模型来合理反映两者的相对滑动及脱离,考虑混凝土的弹塑性及其与冻土的接触非线性,建立能反映混凝土板从弹性到塑性屈服失效过程的渠道冻胀破坏数值模型,并对冻胀过程进行分析。结果表明,未考虑接触非线性的切向冻结力会超过混凝土与冻土最大冻结强度,不符实际;而考虑接触非线性的数值模型更能反映衬砌渠道冻胀破坏过程,更能合理解释渠道冻胀破坏位置在渠底中间和阴阳坡靠近渠底1/3板长处,切向冻结力、法向冻胀力最大值较未考虑接触非线性的要小约50%且分布更均匀。
- 李爽王正中高兰兰刘铨鸿王文杰孙杲辰
- 关键词：渠道冻胀数值模拟
- 一种咸寒区渠基土保温防冻胀相变保温板
- 本发明公开了一种咸寒区渠基土保温防冻胀相变保温板及其保温防渗防冻胀方法，所述保温防冻胀相变保温板包括，相变保温防渗板、逆止毛管和混凝土板，相变保温防渗板与逆止毛管连通，混凝土板设置在相变保温防渗板上，相变保温防渗板排列设...
- 王正中王羿孙涛江浩源刘铨鸿葛建锐
- 考虑冻拨影响的寒区渠道衬砌冻胀破坏力学模型分析
- 2024年
- 地下水浅埋或窄深式衬砌渠道,渠顶竖向冻胀对渠道低温稳定性影响较大,容易产生衬砌断裂、整体上抬冻害,而现有渠道冻胀工程力学模型仅分析渠坡法向冻胀。该研究考虑了渠顶竖向冻胀引起的冻拔与渠坡法向冻胀共同作用,建立了考虑冻拔的渠道冻胀工程力学模型。以冻胀敏感土质为例,应用渠道水–热–力三场耦合数值模拟,研究不同渠坡倾角、不同宽深比、不同地下水位条件下冻胀情况,以探明渠道衬砌冻拔机理,明确冻拔产生时竖向与法向冻胀分布规律。提出了冻拔破坏发生的临界坡长、临界地下水位、冻拔危险位置计算方法,同时给出了冻拔状态下渠道衬砌板内力、渠坡抗冻拔强度等计算方法。结果表明:衬砌冻拔最大拉应力与冻深和渠坡倾角正相关,与地下水位负相关。经数值模型验证,最大拉应力误差为1.5%,冻拔位置误差在16.01%以内。宁夏灌区土质条件下,冻结线半径函数斜率范围为1.047~4.040。模型解释了小型渠道易整体冻拔上抬及宽浅式渠道抗冻拔优越的原因,可以对渠道衬砌抗冻胀结构进行定量分析,为工程设计、规范修订提供参考。
- 李瀚翔王正中陆立国刘铨鸿江浩源薛博祥
- 关键词：冻拔力学模型冻胀破坏
- 一种用于寒区输水渠道的太阳能碎石槽辅热防冰冻结构
- 本实用新型公开一种用于寒区输水渠道的太阳能碎石槽辅热防冰冻结构，通过集中部的作用将接收到的太阳能进行集中，有利于太阳能的更加集中的使用，使得对其暂时储存和输送更加方便，通过蓄热槽在基土内部的开设，并形成密闭的空间，有利于...
- 王正中葛建锐刘铨鸿孙涛郭明
