相变能量桩段模型传热模拟 被引量：8

1

作者 白丽丽 裴华富 +1 位作者 宋怀博 张培龙 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期684-690,共7页

针对能量桩体材料普通混凝土储热性能差问题,将相变材料引入普通混凝土中构建相变能量桩。利用简化能量桩段有限元数值模型模拟了普通能量桩与相变能量桩的传热过程,对比分析了两者的传热差异;并通过添加不同质量分数相变材料,研究了添... 针对能量桩体材料普通混凝土储热性能差问题,将相变材料引入普通混凝土中构建相变能量桩。利用简化能量桩段有限元数值模型模拟了普通能量桩与相变能量桩的传热过程,对比分析了两者的传热差异;并通过添加不同质量分数相变材料,研究了添加量对能量桩桩体、桩周土传热的影响。研究结果表明:在换热管吸放热工况下,相变材料的添加可在相变温度区间内明显延缓桩体升降温速度;相变材料的添加量越多,升降温延缓作用越明显;能量桩中添加相变材料只对桩体的传热影响显著,对桩周土的温度场影响较小。 展开更多

关键词 能量桩 相变材料 传热模拟 COMSOL MULTIPHYSICS

下载PDF 职称材料

基于熵权法优化组合的PSO-SVR-NGM边坡位移预测 被引量：1

2

作者 李晴文 裴华富 +1 位作者 宋怀博 朱鸿鹄 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期949-958,共10页

基于边坡监测数据建立数学模型,是边坡变形和稳定性分析的重要方法。但是单一预测模型的形式和应用范围具有一定的确定性,不同模型对数据的利用程度也有所差别,往往不能充分运用已知信息,导致模型精度不高,适用性不强。针对单一预测模... 基于边坡监测数据建立数学模型,是边坡变形和稳定性分析的重要方法。但是单一预测模型的形式和应用范围具有一定的确定性,不同模型对数据的利用程度也有所差别,往往不能充分运用已知信息,导致模型精度不高,适用性不强。针对单一预测模型存在的问题,提出一种基于熵权法的PSO-SVR-NGM优化组合模型。该模型结合高精度变权缓冲NGM(1,1,k,c)模型和PSO-SVR模型,能够减小单一预测模型的误差,大幅度提高预测精度。首先通过引入变权缓冲算子λ和背景值权重系数η、κ改进无偏NGM(1,1,k,c)模型,构建新的3参数变权缓冲NGM(1,1,k,c)模型。结合最大灰色关联度和最小平均相对拟合误差重新构造粒子群算法的适应度函数,利用改进的粒子群算法对提出的变权缓冲模型进行搜索寻优,确定最佳的参数组合。然后通过熵权法对改进的变权缓冲NGM(1,1,k,c)模型和PSO-SVR模型进行赋权建立优化组合模型。最后,将该组合模型应用于3个不同变形特征的边坡工程中,并与其他单一模型进行对比分析。结果表明,相对于单一模型,本文所提出的组合模型的拟合和预测误差较小,与原始位移数据的相关性较好,能够更真实地反映边坡变形规律,具有较强的工程适应性。同时组合模型的提出与发展也促进了单一模型的优化改进,为解决实际工程问题提供了良好的思路。 展开更多

关键词 变权缓冲算子 变权缓冲NGM(1 1 k c)模型 粒子群优化 支持向量机 熵权法

下载PDF 职称材料

磷铝酸盐水泥水化早期体积变化与动态力学性能研究 被引量：2

3

作者 房琦 裴华富 丁铸 《科技通报》 2021年第5期71-77,共7页

磷铝酸盐水泥(PAC)属于我国自主知识产权的新型水硬性胶凝材料,具有早强、高强、优良的水硬化学稳定性等优点,目前对PAC的全面性能还不够了解,需要做更多的研究。本文测试了PAC的抗压强度发展规律,利用FBG传感传感技术跟踪描述并对比PAC... 磷铝酸盐水泥(PAC)属于我国自主知识产权的新型水硬性胶凝材料,具有早强、高强、优良的水硬化学稳定性等优点,目前对PAC的全面性能还不够了解,需要做更多的研究。本文测试了PAC的抗压强度发展规律,利用FBG传感传感技术跟踪描述并对比PAC与OPC早期水化体积与温度的变化规律,研究了PAC的动态力学性能。结果表明,PAC早期强度高且强度发展速率较高;相对于OPC,PAC有着更加良好的体积稳定性和温度稳定性;随着龄期的变化,PAC抵抗弯曲变形能力持续增长。 展开更多

关键词 磷铝酸盐水泥 抗压强度 早期体积变化 早期温度变化 动态力学性能

下载PDF 职称材料

冷热循环作用下砂土地基能量桩热传递特性测试系统 被引量：1

4

作者 宋怀博 裴华富 赵维 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第2期83-87,108,共6页

能量桩是一种兼具换热和承担建筑荷载功能的新型建筑节能技术,为研究冷热循环温度影响下能量传递特性,设计了一套新型的能量桩模型实验及测试系统,较为系统地研究了砂土地基中预制单U型混凝土能量桩的传热特性。试验结果表明:在能量桩... 能量桩是一种兼具换热和承担建筑荷载功能的新型建筑节能技术,为研究冷热循环温度影响下能量传递特性,设计了一套新型的能量桩模型实验及测试系统,较为系统地研究了砂土地基中预制单U型混凝土能量桩的传热特性。试验结果表明:在能量桩换热过程中,热量更易从桩体传递到土体;冷热循环中,桩身温度差异较小,温度沿桩身分布均匀;制热工况下能量桩在土体中的温度影响范围大于制冷工况,能量桩换热效率随着桩身与土体温度差异的减小而减小。 展开更多

关键词 冷热循环 传热特性 测试系统 相似原理 模型试验

下载PDF 职称材料

基于改进G-函数的能量桩结构可靠性设计

5

作者 张培龙 裴华富 +1 位作者 宋怀博 白丽丽 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期636-644,共9页

为优化能量桩施工前期设计工作,提高能量桩传热和承载特性效率,采用曲线拟合对能量桩G-函数进行改进,构造了包含桩身尺寸、岩土热物性等参数的响应函数,用Comsol数值模拟验证其正确性,并探讨了其随各因素变化的规律;用Python软件编制MC... 为优化能量桩施工前期设计工作,提高能量桩传热和承载特性效率,采用曲线拟合对能量桩G-函数进行改进,构造了包含桩身尺寸、岩土热物性等参数的响应函数,用Comsol数值模拟验证其正确性,并探讨了其随各因素变化的规律;用Python软件编制MCS循环来计算不确定场地参数下设计方案的可靠度,汇总工程案例来验证设计模型的正确性,并利用上海某场地参数进行全面的设计步骤。结果表明:在改进G-函数的模型中,利用MCS循环计算可以充分考虑土性参数、桩身尺寸及理论模型的不确定性,给出最佳传热效果和承载特性的设计组合。 展开更多

关键词 能量桩 G-函数 岩土不确定性 MCS 可靠性设计

下载PDF 职称材料

一种用于滑坡位移监测的OFDR测斜仪研发 被引量：4

6

作者 张峰 裴华富 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第1期119-125,共7页

测斜仪被广泛应用于岩土工程的变形监测,现有传统测斜仪易受电磁干扰,耐腐蚀性弱,点式测量,难以实现分布式实时监测。为克服传统测斜仪的缺点,该文基于共轭梁法和光频域反射技术(OFDR),研制分布式光纤原位测斜仪,并进行数值模拟和实验... 测斜仪被广泛应用于岩土工程的变形监测,现有传统测斜仪易受电磁干扰,耐腐蚀性弱,点式测量,难以实现分布式实时监测。为克服传统测斜仪的缺点,该文基于共轭梁法和光频域反射技术(OFDR),研制分布式光纤原位测斜仪,并进行数值模拟和实验研究。结果表明,该新型原位测斜仪位移测量结果准确,相对测量误差在±10%以内,多次测量标准差为0.44 mm。与FBG原位测斜仪进行对比,OFDR原位测斜仪在变形监测中距离分辨率更高、位移测量更加精确。OFDR原位测斜仪具有较强的工程实用性,可有效、准确地测量边坡等岩土体的连续变形,实现长期变形监测。 展开更多

关键词 分布式光纤 OFDR测斜仪 共轭梁算法 滑坡监测

下载PDF 职称材料

基于轴对称连续介质模型的径向非均质土中大直径管桩纵向振动特性研究 被引量：5

7

作者 崔春义 梁志孟 +3 位作者 许成顺 孟坤 辛宇 裴华富 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1031-1044,共14页

基于Rayleigh-Love杆模型和三维连续介质模型,综合考虑土体竖向波动效应和桩身横向惯性效应,建立三维轴对称径向非均质黏性阻尼土–大直径管桩纵向振动相互作用分析模型;通过采用拉普拉斯变换和复刚度传递法,递推得到桩芯、桩侧土体与... 基于Rayleigh-Love杆模型和三维连续介质模型,综合考虑土体竖向波动效应和桩身横向惯性效应,建立三维轴对称径向非均质黏性阻尼土–大直径管桩纵向振动相互作用分析模型;通过采用拉普拉斯变换和复刚度传递法,递推得到桩芯、桩侧土体与管桩内外壁接触界面处的关系表达式,并基于桩-土完全耦合条件推导出大直径管桩桩顶动力阻抗解析解;进一步利用傅里叶逆变换和卷积定理,求解出大直径管桩桩顶时域响应半解析解,将所得解析解退化并与已有解答进行对比分析,以验证其合理性。在此基础上,通过进一步参数化分析,探讨桩身泊松比、桩身波速、桩侧土施工扰动效应对大直径管桩动力响应特性的影响规律。结果表明:(1)随着桩身泊松比的增大,桩顶速度导纳曲线振幅和共振频率均减小,且反射波曲线出现明显的振荡现象。(2)桩顶速度导纳曲线和桩底反射信号的幅值随桩身波速的增大而增大。(3)考虑桩身横向惯性效应时,施工扰动效应对桩顶动力响应的影响更为显著。(4)通过将推导所得解退化并与已有相关解答解进行对比分析,验证了其合理性和精度,可为桩基纵向振动分析和设计提供参考。 展开更多

关键词 桩基础 大直径管桩 纵向振动 连续介质模型 横向惯性效应 施工扰动

原文传递

基于OFDR技术的分布式光纤-砂土界面耦合性试验与评价模型研究

8

作者 张敏捷 李佳康 +1 位作者 张峰 裴华富 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期3557-3567,共11页

光纤与砂土界面的耦合性研究对于促进光纤传感技术在岩土体监测中的应用具有重要意义。为了解光纤与土体间的作用机制,提出一种评价纤土界面耦合性的新型弹塑性模型,采用光频域反射技术开展考虑含水率、光纤种类、拉拔速率、上覆荷载等... 光纤与砂土界面的耦合性研究对于促进光纤传感技术在岩土体监测中的应用具有重要意义。为了解光纤与土体间的作用机制,提出一种评价纤土界面耦合性的新型弹塑性模型,采用光频域反射技术开展考虑含水率、光纤种类、拉拔速率、上覆荷载等因素的室内精细化光纤拉拔试验。研究结果表明:该模型计算简便且可准确描述光纤与土体之间的耦合过程;获得光纤监测土体变形失效的临界应变参考值;模型中的耦合系数ζ可有效评价纤土耦合性能。模型参数灵敏度分析进一步明确光纤-土体相互作用机制,为分布式光纤在土体监测中的应用提供重要参考依据。 展开更多

关键词 土力学 传感光纤 光频域反射技术(OFDR) 光纤-砂土界面 评价模型 拉拔试验

原文传递

多离子溶液浸泡环境下氯离子在砂浆中的扩散性能 被引量：5

9

作者 邹笃建 覃珊珊 +3 位作者 刘铁军 龚豪 周傲 裴华富 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1817-1823,共7页

以深圳各港口实测海水盐类成分为基准,配置了不同盐类比例和浓度的侵蚀溶液,研究了侵蚀溶液成分及浓度比例对砂浆性能劣化和氯离子扩散的影响。结果表明:多离子溶液浸泡环境下硫酸根离子对氯离子在砂浆中传播的影响与盐类浓度有关,高浓... 以深圳各港口实测海水盐类成分为基准,配置了不同盐类比例和浓度的侵蚀溶液,研究了侵蚀溶液成分及浓度比例对砂浆性能劣化和氯离子扩散的影响。结果表明:多离子溶液浸泡环境下硫酸根离子对氯离子在砂浆中传播的影响与盐类浓度有关,高浓度硫酸根离子和镁离子对氯离子在砂浆中传播前期抑制后期促进的规律不适用描述海水浸泡环境多离子相互作用对氯离子传播的影响;海水中低浓度硫酸根离子和镁离子的存在并未对氯离子的传播产生抑制作用,甚至有轻微的促进作用。 展开更多

关键词 砂浆 海水侵蚀 氯离子 硫酸根离子 扩散

原文传递

钢筋应力计与光纤光栅传感器在桩基试验中的应用分析 被引量：4

10

作者 王凤梅 张领帅 +4 位作者 陈敏华 陈枝东 陆钊 陈锐 裴华富 《路基工程》 2019年第3期78-83,共6页

随着桩基技术的发展和监测要求的提高,钢筋应力计的测量存在着一些固有的不足,而光纤光栅传感器具有体积小、质量轻、灵敏度高、分布式或准分布式测量等优点。为此,对比分析了两者工作原理,并将两者同时应用在钻孔灌注桩现场荷载试验。... 随着桩基技术的发展和监测要求的提高,钢筋应力计的测量存在着一些固有的不足,而光纤光栅传感器具有体积小、质量轻、灵敏度高、分布式或准分布式测量等优点。为此,对比分析了两者工作原理,并将两者同时应用在钻孔灌注桩现场荷载试验。结果表明:光纤光栅应变计监测方法对桩身轴力的变化极为敏感,且在整个桩基加载的历程中都可以实时连续地采集到桩身轴力的数据;此外,钢筋应力计的准确性相比于光纤光栅应变计会有明显的降低。 展开更多

关键词 桩基试验 光纤光栅应变计 钢筋应力计 桩身轴力 光纤光栅传感器

下载PDF 职称材料

双向非均质土中大直径管桩纵向振动动力阻抗解析模型与解答 被引量：3

11

作者 梁志孟 崔春义 +3 位作者 许成顺 辛宇 孟坤 裴华富 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1933-1944,共12页

为分析双向非均质土中大直径管桩纵向振动特性,基于Rayleigh-Love杆件模型和Novak平面应变理论,综合考虑大直径管桩桩体横向惯性效应以及桩侧土体施工扰动效应的影响,建立径向非均质、纵向成层土中大直径管桩纵向振动力学模型。通过Lapl... 为分析双向非均质土中大直径管桩纵向振动特性,基于Rayleigh-Love杆件模型和Novak平面应变理论,综合考虑大直径管桩桩体横向惯性效应以及桩侧土体施工扰动效应的影响,建立径向非均质、纵向成层土中大直径管桩纵向振动力学模型。通过Laplace变换和复刚度传递法,求解出土体与大直径管桩接触面处的复刚度表达式,进而采用桩–土完全耦合条件和阻抗函数传递性,推导得出简化模型对应的桩顶动力阻抗解析解答,并与已有相关解析解进行退化对比分析,以验证其合理性。在此基础上,进一步参数化分析桩土各类参数对大直径管桩动力阻抗的影响规律。结果表明:(1)Euler-Bernoulli杆模型低估了阻抗曲线振幅和共振频率,宜采用Rayleigh-Love杆件模型和所得相关解析解答分析大直径管桩纵向振动特性。(2)大直径管桩桩体内(外)径不变情况下,外(内)径越大(小),桩顶动力阻抗曲线振荡幅值和共振频率越高。(3)桩侧土体纵向夹层越软(硬),其动力阻抗曲线大小峰值差幅度越大。(4)桩侧土径向软(硬)化程度越大,桩顶动力阻抗振幅和共振频率越大(小)。扰动范围仅对动力阻抗振幅影响显著,而对共振频率的影响基本可以忽略。 展开更多

关键词 桩基础 大直径管桩 纵向阻抗 双向非均质 横向惯性效应 复刚度传递

原文传递