静冰力学模型试验的相似比尺问题探讨 被引量：10

1

作者 汪恩良 刘兴超 常俊德 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2015年第2期417-421,共5页

分析冰盖形成的热力学模型,推导出室内模型试验的相似比尺.模拟野外降温过程,在低温实验室内进行静冰压力模型试验,研究实验室模拟静冰压力产生过程的可行性.结果表明:实验室模拟最大冰厚39.8 cm,试验历时387.4 h,冰的冻结过程符合天然... 分析冰盖形成的热力学模型,推导出室内模型试验的相似比尺.模拟野外降温过程,在低温实验室内进行静冰压力模型试验,研究实验室模拟静冰压力产生过程的可行性.结果表明:实验室模拟最大冰厚39.8 cm,试验历时387.4 h,冰的冻结过程符合天然规律;实验室目前难以模拟融化过程中天然状态的太阳辐射,有待进一步改进降温制度.模拟试验的冰压力最大值出现在升温阶段,与温升率相关,温升率越大,静冰压力值越大;当环境温度升至0℃左右时,静冰压力达到最大值,随后迅速消散,符合水库冰过程观测结果. 展开更多

关键词 静冰力学 模型试验 相似比尺 试验研究

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土坝护坡冻害的研究 被引量：5

2

作者 许景光 孟庆才 张喜坤 《东北水利水电》 2000年第4期6-8,共3页

土坝护坡因冻害破坏数量多、损失巨大 ,文中根据黑龙江省绥分地区大中型水库多年冰压力和坝体冻胀的观测资料 ,分析了水库的冰情规律 ,对土坝护坡冻害原因进行了深入研究 ,得出土坝护坡冻害的主要因素并非是静冰压力 ,而是坝体冻胀破坏 ... 土坝护坡因冻害破坏数量多、损失巨大 ,文中根据黑龙江省绥分地区大中型水库多年冰压力和坝体冻胀的观测资料 ,分析了水库的冰情规律 ,对土坝护坡冻害原因进行了深入研究 ,得出土坝护坡冻害的主要因素并非是静冰压力 ,而是坝体冻胀破坏 ,并提出了土坝护坡防冻害的措施。 展开更多

关键词 土坝护坡 冻害 静冰压力 冻胀破坏

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静冰压力对铰链式护坡系统作用的低温模型试验 被引量：4

3

作者 韩雷 张滨 程卫国 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2009年第6期58-62,共5页

通过低温模型试验模拟了冰盖的形成过程,测试了静冰压力、铰接块位移、冰盖厚度、温度等,建立了这些物理量与时间的关系。根据静冰压力的发展过程、变化原因评价了试验与自然环境的相似性。根据铰链式护坡系统在静冰压力作用下沿坡面位... 通过低温模型试验模拟了冰盖的形成过程,测试了静冰压力、铰接块位移、冰盖厚度、温度等,建立了这些物理量与时间的关系。根据静冰压力的发展过程、变化原因评价了试验与自然环境的相似性。根据铰链式护坡系统在静冰压力作用下沿坡面位移变形和冰盖融化后的残余变形,评价了该护坡系统的稳定性以及该护坡系统作为柔性护岸结构适应变形的能力,分析了静冰压力、铰接块位移的发生、发展、消失过程和变化原因。试验结果表明:静冰压力作用下铰链式护坡系统沿坡面位移变形很小,冰盖融化后该护坡系统的残余变形也很小;铰链式护坡系统在静冰压力发生、发展和消失的过程中,能够适应岸基变形而不被破坏。 展开更多

关键词 铰链式护坡系统 静冰压力 位移 稳定性

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基于有限单元法寒区渡槽静冰压力分布特征研究

4

作者 李可也 袁理 《水科学与工程技术》 2023年第5期53-55,共3页

基于静冰压力的计算原理,采用有限单元法,对高寒地区某渡槽内的静冰压力分布特征进行数值模拟分析。结果表明:静冰压力沿程分布不均,静冰压力集中于冰盖15cm以上处,最大静冰压力位于冰盖表层,温升率决定静冰压力的大小,冰层厚度对静冰... 基于静冰压力的计算原理,采用有限单元法,对高寒地区某渡槽内的静冰压力分布特征进行数值模拟分析。结果表明:静冰压力沿程分布不均,静冰压力集中于冰盖15cm以上处,最大静冰压力位于冰盖表层,温升率决定静冰压力的大小,冰层厚度对静冰压力最大值有一定影响。 展开更多

关键词 高寒地区 渡槽 静冰压力 有限元 数值模拟

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面板堆石坝防渗面板受水库结冰影响的数值模拟 被引量：3

5

作者 申艳 彭正 杨子强 《水电能源科学》 北大核心 2018年第3期87-90,共4页

为分析严寒地区混凝土面板堆石坝防渗面板受水库结冰影响,在考虑坝体填筑及水库降蓄水过程的基础上,通过施加静冰压力,研究了水库结冰对面板堆石坝坝体及面板的影响,并以西龙池抽水蓄能电站为例进行了分析。数值模拟采用有限元分析软件A... 为分析严寒地区混凝土面板堆石坝防渗面板受水库结冰影响,在考虑坝体填筑及水库降蓄水过程的基础上,通过施加静冰压力,研究了水库结冰对面板堆石坝坝体及面板的影响,并以西龙池抽水蓄能电站为例进行了分析。数值模拟采用有限元分析软件ANSYS,并利用其中的APDL二次开发功能,编制了邓肯—张E-B模型程序,用以建立坝体和坝面材料的应力应变关系,模拟加载卸载过程中弹性模量的变化,以得到冰荷载单独作用于面板及坝体的结果。研究结果表明,冰荷载前后对坝体的应力、应变和位移影响几乎可忽略不计;中间水位时,冰荷载对薄板的主应力值影响最大。研究为防渗面板采取相应的抗冰冻措施提供了依据。 展开更多

关键词 面板堆石坝 防渗面板 数值模拟 静冰压力 邓肯—张E-B模型

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基于光纤光栅测量静冰压力的应用研究 被引量：2

6

作者 周洋 秦建敏 +1 位作者 李冠阳 彭锦 《数学的实践与认识》 CSCD 北大核心 2014年第10期156-162,共7页

静冰压力是指冰层在升温膨胀受到约束的条件下,对约束体产生的压力.它是高寒地区水工建筑物的一种特殊载荷,也是冰科学和冰工程研究中最关键的物理指标之一.主要介绍了几种测量与确定静冰压力的方法及其存在的问题,并着重研究了适合测... 静冰压力是指冰层在升温膨胀受到约束的条件下,对约束体产生的压力.它是高寒地区水工建筑物的一种特殊载荷,也是冰科学和冰工程研究中最关键的物理指标之一.主要介绍了几种测量与确定静冰压力的方法及其存在的问题,并着重研究了适合测量静冰压力的光纤光栅传感器的工作原理和结构设计,提出了静冰压力在线检测系统的设计方法,解决了光纤光栅压力传感器的温度补偿问题.通过初步的研究表明,基于光纤光栅的静冰压力传感器具有尺寸小、分布式绝对测量、抗腐蚀能力强、抗干扰、适合于定点连续自动监测等优点. 展开更多

关键词 静冰压力 光纤光栅 自动监测

原文传递

基于光纤位移检测原理的静冰压力传感器的设计与研究 被引量：1

7

作者 潘桃桃 崔丽琴 +2 位作者 张丽 龙欣 秦建敏 《数学的实践与认识》 北大核心 2015年第7期141-148,共8页

在高纬度地区冬季结冰期,水电大坝、水库等水工建筑物要承受由于温度变化引起冰体积膨胀而产生的静冰压力的挤压,如果对静冰压力估计不足,水工建筑物往往会遭受严重损坏.提出了一种基于光纤位移检测原理的静冰压力传感器结构,介绍了静... 在高纬度地区冬季结冰期,水电大坝、水库等水工建筑物要承受由于温度变化引起冰体积膨胀而产生的静冰压力的挤压,如果对静冰压力估计不足,水工建筑物往往会遭受严重损坏.提出了一种基于光纤位移检测原理的静冰压力传感器结构,介绍了静冰压力传感器机械结构与数据处理电路的设计思路和工作原理,分析了静冰压力与冰层厚度和冰层温度的关系,对传感器的现场实验数据进行了初步的分析. 展开更多

关键词 静冰压力 水工建筑 光纤 压力传感器

原文传递

基于布拉格光纤光栅的静冰压力传感研究 被引量：1

8

作者 叶秋红 秦建敏 +2 位作者 张丽 张俊 邓霄 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2015年第6期435-441,共7页

针对现有电传感器在高寒地区测量静冰压力存在的问题,提出了一种基于布拉格光纤光栅的静冰压力传感测量系统,可实现对静冰压力的定点在线测量。通过测得冰层内部静冰压力和温度同时变化过程中的光纤光栅布拉格波长,经过温度补偿消除了... 针对现有电传感器在高寒地区测量静冰压力存在的问题,提出了一种基于布拉格光纤光栅的静冰压力传感测量系统,可实现对静冰压力的定点在线测量。通过测得冰层内部静冰压力和温度同时变化过程中的光纤光栅布拉格波长,经过温度补偿消除了静冰压力测量过程中温度的影响,利用压力与布拉格光栅中心波长的关系得到静冰压力的测量值。同时,利用混沌光源良好的互相关性,通过相关峰的位置,实现了对静冰压力的定点测量。本实验对-10℃^-5℃温度范围内,实验室条件下的模拟静冰压力进行了测量,对系统进行了温度补偿,温度补偿曲线线性拟合度为99.56%,有效地消除了交叉敏感,可满足实际工程应用中静冰压力的测量要求。 展开更多

关键词 布拉格光纤光栅 静冰压力 温度补偿 互相关 混沌光源

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高寒地域静冰压力对输电塔影响的数值分析 被引量：1

9

作者 贾玉琢 田子豪 +2 位作者 单良 田龙龙 孙国政 《水电能源科学》 北大核心 2017年第8期180-182,共3页

以大庆地区输电线路铁塔入冬后底部结冰致使输电塔遭到破坏为例,建立冰层—输电塔腿模型,并运用有限元分析软件ANSYS分析水结冰产生静冰压力对输电塔的影响。模拟结果表明,冰层因温度升高而膨胀从而产生静冰压力,冰层在冻结过程中对置... 以大庆地区输电线路铁塔入冬后底部结冰致使输电塔遭到破坏为例,建立冰层—输电塔腿模型,并运用有限元分析软件ANSYS分析水结冰产生静冰压力对输电塔的影响。模拟结果表明,冰层因温度升高而膨胀从而产生静冰压力,冰层在冻结过程中对置于其中的输电塔产生横向剪切作用,致使塔材产生弯曲,从而改变了输电铁塔塔材原有的传力方式,塔腿部分在铁塔自重、风荷载与静冰压力组合作用下发生破坏和变形,严重时可导致输电塔倒塔,从而影响供电可靠性。 展开更多

关键词 静冰压力 输电塔 高寒地域 剪切破坏 数值模拟

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基于光纤Fabry-Perot传感器的静冰压力检测方法 被引量：1

10

作者 宋清澈 王冠军 +2 位作者 王志斌 严璐 杨裴裴 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第30期101-104,共4页

针对静冰压力检测需求,提出了一种基于光纤Fabry-Perot传感原理的静冰压力检测方法。其特点是结合精密切割方法,制备了一种单模光纤-毛细玻璃管-单模光纤结构的Fabry-Perot(F-P)传感器,并采用金属管/PDMS(聚二甲基硅氧烷)填充方法对传... 针对静冰压力检测需求,提出了一种基于光纤Fabry-Perot传感原理的静冰压力检测方法。其特点是结合精密切割方法,制备了一种单模光纤-毛细玻璃管-单模光纤结构的Fabry-Perot(F-P)传感器,并采用金属管/PDMS(聚二甲基硅氧烷)填充方法对传感器进行了封装。为了提升传感器的抗温度干扰能力,采用了双传感器检测方法。在此基础上,进行了基于光纤F-P传感器的静冰内部应力检测实验,研究了传感器受到冰温压力时的干涉谱峰偏移情况。实验结果表明:在静冰冷冻与融化过程中,传感器干涉光谱的谱峰移动达14 nm。同时双传感器检测方法明显提升了温度抗干扰能力。 展开更多

关键词 静冰压力 Fabry-Perot干涉 抗温度干扰能力 光纤F-P传感器

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基于ANSYS对冻融冰水界面静冰压力作用下钢筋混凝土桥墩破坏的分析

11

作者 何涛 柴金义 张宏 《内蒙古大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期442-447,共6页

以内蒙古鄂尔多斯市乌兰木伦河3号坝钢筋混凝土桥为例,通过建立冻融冰水界面桥墩受力模型,并运用有限元分析软件ANSYS数值分析静冰压力对桥墩的剪切作用.计算结果表明,冰盖受温度升高膨胀而产生静冰压力,在墩柱-承台连接处、墩柱-盖梁... 以内蒙古鄂尔多斯市乌兰木伦河3号坝钢筋混凝土桥为例,通过建立冻融冰水界面桥墩受力模型,并运用有限元分析软件ANSYS数值分析静冰压力对桥墩的剪切作用.计算结果表明,冰盖受温度升高膨胀而产生静冰压力,在墩柱-承台连接处、墩柱-盖梁连接处形成应力集中,在上部荷载和静冰压力组合作用下导致桥墩斜向剪切破坏,建模分析结果与现场检测结果基本一致. 展开更多

关键词 冻融循环 冰水界面 静冰压力 桥墩 数值分析 剪切破坏

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堤坝冻胀防护方法研究

12

作者 杜镇瀚 钟启明 +1 位作者 董海洲 单熠博 《水利科学与寒区工程》 2021年第5期1-7,共7页

在我国高纬度寒冷地区,各类水工建筑物常常受到冰荷载的不同程度的冻害,其中冰层温度膨胀力是造成建筑物破坏的主要荷载之一。冰层温度升高体积膨胀,而膨胀受到建筑物的约束,则冰层内部会产生温度膨胀力,很可能影响水工建筑物的正常运行... 在我国高纬度寒冷地区,各类水工建筑物常常受到冰荷载的不同程度的冻害,其中冰层温度膨胀力是造成建筑物破坏的主要荷载之一。冰层温度升高体积膨胀,而膨胀受到建筑物的约束,则冰层内部会产生温度膨胀力,很可能影响水工建筑物的正常运行,导致人力和物力的损失。本文提出了一种梯形槽式堤坝防护型式,通过梯形凹槽将原有的静冰压力分散,从而减少静冰压力对建筑物的冻害损伤程度,延长使用寿命,提高经济效益。最后通过防护效果检验发现:增大防护板梯形角,适当增加防护板厚度以及调整下梯形面长度和各梯形面之间比例都可以减少静冰压力,达到良好的防护效果。 展开更多

关键词 堤坝 冻胀 梯形槽式 静冰压力 防护方法

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