结合失效模式的高拱坝安全度评价

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51569005
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    40.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0906.水工结构
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

This research does analysis on high arch dam failure mode and mechanism in complex geological conditions based on the finished Wanjiakouzi geomechanical test and the subsequent complementary test, develops a numerical method based on explicit finite element method to calculate the whole failure process of arch dam from initial cracks to losting bearing capacity, then ascertains all the possible failure modes, proposes a safety evaluation method of arch dam with considering the failure mode based on non-probabilistic theory. At last, It will give new criterions to determin whether arch dam reaches its ultimate bearing capacity through statistical analysis of element variations got from numerical calculation.
本项目旨在结合课题组已经完成的世界最高的碾压混凝土拱坝——万家口子拱坝的地质力学模型试验及后续部分试验,研究复杂地质条件下,考虑拱坝、坝肩基础相互作用的拱坝超载破坏机理;将显式有限元引入高拱坝数值计算,建立可以反映拱坝超载初始裂缝的出现、裂缝扩展,直至其失效全过程的数值计算模型;考虑材料及初始裂缝的随机性确定拱坝在超载中可能出现的包含坝体强度失效、拱坝沿建基面滑移、薄弱地质构造等原因引起的各种失效模式;进而,由失效模式形成过程关键裂缝的条数及相互关系,结合非概率可靠度理论,对每一种可能出现的失效模式下的拱坝安全度进行评价;对拱坝-坝肩-坝基结构系统数值计算结果进行统计分析,研究超载过程单元第一主应力、应变能等物理量随超载过程的变化规律,由物理量变化规律对应的超载过程,提出确定拱坝失效的新判据。

结项摘要

由于拱坝具有优良的强超载能力、自调节性能以及工程造价的经济性,全世界坝高200m以上的大坝有一半以上采用拱坝坝型。中国是建造拱坝最多的国家,目前拱坝数量众多且坝高越来越高。由于高拱坝坝高库大,一旦失事,将带来巨大的生命财产损失,因此其安全性备受关注。本项目旨在结合课题组已经完成的世界最高的碾压混凝土拱坝——万家口子拱坝的地质力学模型试验及后续部分试验开展相关研究。为充分了解混凝土结构破坏过程及机理,课题组研究超载失效过程数值模拟,研究方法可以显示结构裂缝扩展过程,为研究大体积混凝土结构的破坏机理奠定基础;结合数值计算结果研究结构超载极限承载力失效判据,发现超载破坏过程中,单元应变能变化率在超载过程中先分散再集中,且单元应变能增长率越分散,表明结构越有较大的超载能力,单元应变能变化率越集中,表明结构越接近超载极限。为结构极限承载力的确定提供一个新的思路;利用显式有限元计算得到拱坝可能出现的失效模式,安全度评价可以结合失效模式进行;考虑大体积混凝土结构多为高度超静定结构,安全性评价需要结合一定的可靠度理论进行。课题组基于最小范数、样本点选择策略等方法改进响应面法研究复杂结构可靠度理论研究及应用,解决隐式或显示极限状态函数的求解效率和精度问题;地质力学模型试验试块材料需要满足一定力学指标,材料试验费时费力。为解决此问题开展地质力学模型试验的快速配比方案研究,提出针对需要的力学指标,快速确定地质力学模型试验材料配比的方法;为充分保证结构的安全,考虑结构地震作用,对弱非线性单自由度非自由振动系统结构在白噪声地震激励下的随机响应和带支撑的单自由度结构双向地震作用下的相应进行了研究。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Stochastic Response Characteristic and Equivalent Damping of Weak Nonlinear Energy Dissipation System under Biaxial Earthquake Action
双轴地震作用下弱非线性耗能系统的随机响应特性及等效阻尼
  • DOI:
    10.1155/2017/7384940
  • 发表时间:
    2017-05
  • 期刊:
    Mathematical Problems in Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xia Yu;Wu Ze;Kang Zhemin;Li Chuangdi
  • 通讯作者:
    Li Chuangdi
高拱坝超载破坏过程的第一主应力统计分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    应用力学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    夏雨;吴泽;赵小莲;张仲卿;李靖
  • 通讯作者:
    李靖
基于弹性应变能的钢筋混凝土简支梁极限承载力判据研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    应用力学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    夏雨;胡淼珍;聂宏涛;张泽俊
  • 通讯作者:
    张泽俊
基于扩展有限元法的钢筋混凝土梁裂纹扩展的数值模拟
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    力学与实践
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    夏雨;周诗博;龙嘉欣;李靖
  • 通讯作者:
    李靖
结构概率与非概率可靠度指标对应关系研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    广西大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    夏雨;张娜;李靖
  • 通讯作者:
    李靖

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其他文献

一种表征蛋白质可分泌性的结构融合度特征
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 作者:
    高翠芳;吴小俊;田丰伟;夏雨;陈卫
  • 通讯作者:
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原竹家具制造工艺研究
  • DOI:
    10.19560/j.cnki.issn1000-6567.2017.01.013
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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大负荷运动后时钟基因Bmal1调控骨骼肌线粒体结构功能的作用机制
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    傅泽铤
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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
    张志阳;唐模欢;彭璟;夏雨;伍勇;袁志航;孙志良
  • 通讯作者:
    孙志良

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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