层合界面单元在混凝土细观数值模拟中的应用.pdf

第 4 6卷第 5期 2 0 1 5 年 3 月 人 民 长 江 Ya n g t z e Ri v e r Vo 1 46 NO 5 M a r ， 2 01 5 文章编号 ： 1 0 0 1 4 1 7 9 ( 2 0 1 5 ) 0 50 0 7 3 0 5 层合界面单元在混凝土细观数值模拟中的应用 徐 强 ， 李 静 ， 陈 健 云， 张 朝 弼 ( 大连理工大 学 建设 工程学部 ， 辽 宁 大连 1 1 6 0 2 3 ) 摘要 ： 为 了解决混凝土 细观数值模拟 中单元数量过 多、 计算效率不 高的 问题 ， 提 出了层舍界 面单元 的概念 。在 交叠骨料微 步长迭代 自动调整算 法的基础 上 ， 采 用任 意凹凸型骨料 随机 配置模 型 ， 生成 了混凝土 细观数 值试 件 。通过对 主要 影响 因素进行组合分析 ， 建立 了层合界 面单元模 型。同时 ， 分析 了界 面单元 中不 同材料 组分 比例及界 面厚度对该单元 力学性质 的影 响 ， 进 而研 究了界 面单元 对混凝 土试 件宏观表 征强度 的影响 ， 并用数 值 算例 验证 了模型的有效性 。数值 算例表 明 ， 所建 立的层合界 面模型较为合理地模拟 了混凝 土界 面过 渡区对 试件 力学性 能的影响 ， 揭 示 了界 面强度 变化对混凝 土试件 强度的影响规律 。 关键词 ： 随机 骨料模 型 ；细观数值模拟 ； 层合界 面单元 ； 混凝 土 中图法分类号 ： T V 4 3 1 文献标志码 ：A DOI ： 1 0 1 6 2 3 2 j c n k i 1 0 0 1 4 1 7 9 2 0 1 5 0 5 0 1 7 混 凝土 是一 种力 学 性质 十分 复杂 的 ， 非均 匀 、 各 向 异性材料 。在宏观上 ， 为了简化其力学性质 ， 将其视为 均质各 向同性材料 ， 从而进行 了压缩 、 拉伸和弯曲等力 学 性能 试验 。这种 方法 需要 耗 费大量 的人 力 、 物力 ， 并 且易受到试验条件 、 环境条件等的变化及材料本身复 杂 性 的影 响 ， 试 验结 果 是相 对离 散 的 ， 难 以准 确反 映混 凝 土 的真实 力 学性 能指 标 。在 细观 上 ， 混 凝 土是 由水 泥砂浆基质 、 骨料及两者之 间的结合界面组成 的三相 复 合 材料 ， 具 有 很 强 的 随 机 性 和不 均 匀 性 。为 此 ， 可 通过 细 观数 值模 拟方 法更 清楚 地认 识混 凝 土 的损伤 断 裂 过程 。但 是 ， 由于细 观 模 拟 时 单 元 需 要 划 分 的 尺 寸较小 ， 导致单元数 目多， 计算量大 ， 特别是将界面看 作一种独立介质进行划分后 ， 将导致剖分的单元数 目 大 量增 加 ， 从 而难 以解 决 实际工 程 中 的三维 模拟 问题 。 为解决 以上 问题 ， 本 文 建 立 了一 个 混 凝 土 的 随 机 骨料二维数值模型。通过模拟水泥砂 浆基质 、 骨料 及 两 者 之 间的结 合 界 面反 映 混 凝 土 试 件 的 力 学性 能 ， 模 拟的 目的是研究混凝土界面强度对混凝土试件静力学 性 能 的影 响 。 1 细观数值模型 的建 立 1 1 随机骨料模型描述 随机骨料的数值模拟主要有两种建模方式 ： 第 一 种 是混 凝 土骨料 集 合 填 充 法 ， 即 首 先按 混 凝 土 的级 配曲线和指定的混凝土填充率生成 骨料颗粒的集合 ， 再从 大 到小互 不交 叠 地逐个 填 充到 混凝 土试件 的轮 廓 线内； 第二种是混凝土基网格延 凸法 ， 这种方法将试件 轮廓首先进行规格化基 网格 的划分 ， 然后将混凝土 的 局 部 网格 进 行组合 ， 生 成骨 料颗 粒 。 经 典 的数值 骨料 颗 粒 生 成 技术 存 在 以下 问 题 ： 对 于简单的凸型多边形或多面体模拟 比较多 ， 而对 控制形状的统计学参量研究较少 ； 具有复杂形状 的骨 料颗粒会使填充过程变得很复杂 ， 若完全依赖无控 的 随 机数 方法 ， 成 功率 比较低 。针 对前 者 ， 为 了解 决 统计 学参量研究较少 的问题 ， 本 文采用 了文献 2 中的任 意凹凸型骨料配置算法。这种算法可以使骨料的主要 统计学控制量达到 5个 ( 如体积 、 面总数、 粒径 、 凹凸 面 比例 、 长细比等控制量 ) ， 从而可以结合混凝土配合 收稿 日期 ： 2 0 1 4一O 62 7 基金项 目： 国家重点基础研 究发展 计划“ 9 7 3 ” 课 题“ 极 端条件 下高碾压混凝 土坝 动力 响应机制 ” ( 2 0 1 3 C B 0 3 5 9 0 5 ) ； 国家 自然科 学基金 重点基金 ( 5 1 1 3 8 0 0 1 ) ； 中央 高校基本科研业 务专项资金资助项 目( D U T 1 4 Q T 1 0 ) 作者简介 ： 徐 强 ， 男 ， 副教授 ， 博士 ， 主要从 事结构工程抗震和混凝 土数值模 拟方面的研 究。Em a i l ： x u q i a n g 5 2 8 8 2 6 1 6 3 c o rn 7 4 人 民 长 江 2 0 1 5生 比试验对其统计参数进行基于混凝土试验 的校正。针 对后者 ， 文献 5 提供 了一种调整方法 。针对 以上特 点 ， 本文改进 了“占位排除填充法” ， 使用 了一种两 层次随机数定位 的骨料颗粒填充方法 ， 其 中， 判别复杂 形 状骨 料颗粒 与基 网格 以及 骨料之 间的位置 关 系是关 键 。有的以圆形或者矩形包 围盒为依 据简化骨料形 状 ， 这对 于填 充率 在 6 0 以下 的 随机 骨料 模 型 是 十分 适用的； 针对填充率较高的模型 ， 可采用微步长迭代调 节算法。 基于以上算法即可通过规则化 的基 网格来模拟试 件轮廓形状 ， 并对骨料集合进行有效填充。最后 ， 根据 单元中材料组分确定单元性质 ， 从而确定界面单元 中 骨料、 基质和界面各组分所 占比例 ， 并根据比例大小赋 予单元材料性质。本文针对 随机骨料模 型 ， 建立了 昆 凝土的任意凹凸型骨料 ， 并就这种算法作简要阐述。 在做二维平面的混凝土细观分析时 ， 通过建立 的 试 件 内骨料 级配 与截 面 上 凸 多边 形 骨 料 面 积 、 含量 以 及形态的关 系， 根据瓦拉文公式可得 ， 当骨料 的粒 径范 围 为 0 51 9 mm 时 ， 断 面 骨 料 的 填 充 率 为 4 5 。 1 2 模型随机力学参数选取 混凝 土材 料 的非 均 匀 性 和 随 机 性 表 现 在 两 个 方 面 ： 混凝土细观单元 力学性 质的随机性 ( 物理性质上 的 随机性 ) ； 混凝 土材 料骨 料 分 布 的随 机性 ( 几何 特 征 上 的随机 性 ) 。 前 者 主要 是弹 性模 量 、 强 度等 力 学参 数 的 随机 分 布 ， 而后者为混凝土骨料 的随机生成及填充。虽然从 材 料角度 看 ， 混凝 土 的力 学性 质具 有 明显 的随机性 ， 但 是通 过试 验可 获得 统计学 意义 上 的特征 因素 与混凝 土 弹性 模量 及强 度 的关 系 曲线 ， 这 为细 观 单 元 的力 学 参 数选取提供了依据 。 由于 材 料 力 学 参 数 均 为 正 值 ， 本 文 采 用 基 于 We i b u l 1 分布的随机力学参数模型。We i b u l 1 分布的密 度 函数 为 ) ： ( 三 ) e 一 ( ) ( 1 ) 。 O 0 式中， 是分布的参数 ； m是密度 函数分布曲线的形状 参数 ， 反映了参数 的离散程度 ， 即均质度。 。 是一个与 平均值有关的参数 ， 由( 2 ) 式定义 1 E( U)= U 0 F ( 1+二 ) ( 2 ) m 式中， E( )为均值。本文模型中， 着重考虑了细观单 元的弹性模量及抗拉强度的随机分布 。 由于混凝 土是 一 种 细 观上 高 度 不 均 匀 的材 料 ， 所 以其力 学特性 不仅 仅 取 决 于各 组 分 的物理 特 性 ， 还 取 决 于各 组分 之 间的相 互作用 。混 凝土试 块 在浇 筑 和成 型过程 中， 骨料的边界效应会使水泥颗粒在骨料表面 附近形成一层特殊的界面结构 。界面结构的许多 材料性能 ， 如强度 、 弹性模量、 断裂能和氯离子扩散系 数等 ， 不仅与骨料和水泥砂浆的物理性能有关 ， 还与界 面的面积 ( 或体 积)百分 比有关 。 目前 ， 已经有 很多学者注意到了界面过渡区的存 在， 并 已进行 了深 入 的研究 。 本文提出的模型即考虑了界面过渡区对混凝土力 学性能的影响。试验表 明， 随着浆体 一集料粘结强度 增大 ， 混凝 土 的抗压 、 抗 拉和抗 折 强 度 也相 应 增 加 5 一 4 0 ， 并且抗拉强度 的改善程度大 于抗压强度。在 混凝 土 中 ， 界 面过渡 区强 度 小 于集 料 或 硬 化水 泥 浆 体 的强度 ， 因此断裂优先发生于界面过渡 区， 这样 ， 界面 过渡 区 也 就 成 为 了混 凝 土 中 的 薄 弱 环 节 。 由 文 献 1 1 可知 ， 混凝土常常被模拟成骨料和水泥浆体的两 相材 料或 三相 材料 ， 其 中第 三 相 即为 界 面过 渡 区。 为 了充分描述界面过渡区的力学性能 ， 需要考虑混凝 土 骨料 的形 状 、 尺寸分 布 、 排列 方 向、 空 间分 布 等 随 机 因 素 。 因为界面过渡区的力学性能参数无法通过骨料和 水泥砂浆的随机参数直接得到 ， 所以， 需要考虑通过骨 料和水泥砂浆这两相排列 的极端情况来确定。为此 ， 引入上下限解理论 ， 即并联系统为其 力学参数提供上 限解 ， 串联 系统 为其力 学参 数 提供 下 限解 。在 该 模 型 中 ， 按 照 串联模 型 描述 层 合 界 面 单 元 的 弹性 模 量 和 强度 ， 可 以表示 为 V l o g E = V l o g E +V l o g E 。+V 6 l o g E6 ( 3 ) E =E V m E v E ： 。 ( 4) ： + + f s、 r ) ( r ) 。 ( r ) 。 厶 ( r ) 式中， r 为单元编号 ， E 、 E 。 和E 分别是界面单元中基 质、 骨料和实际界面的弹性模量 ； E 和， ( r )分别是层 合界面单元的弹性模量和强度 ； v o 、 V b 和 分别是骨 料 、 实 际 界 面 和 基 质 在 层 合 界 面 单 元 中 所 占体 积 ， f o ( r ) ( r ) 和 ( r ) 分 别是 骨料 、 界面 和基 质 的强度 。 为了更好说明该模型 ， 本文建立一个 C 2 5混凝土 试块的二维数值模型， 并以模 型中第 1 5 9号界面单元 为例 ， 说明如何根据单元信 息确定层合界面单元。假 定其构造见 图 1 ， d为单元 中界面的厚度。单元各组 分的力学参数如表 1所示 ， 不 同界面过渡区厚度组合 所 得 的界 面单元 力学参 数 如表 2所示 。 通 过表 1 ， 2对 比可 以看 出 ， 过 渡 区 的存 在 使 混 凝 土层合 界 面单元 的抗 压 强 度 比基 质 和 骨料 低 得 多 ， 略 大于其 实 际界 面 的强 度 ， 且 实 际界 面 的厚 度 在 1 0 第 5期 徐 强， 等 ： 层合界 面单 元在 混凝 土细观数值模拟 中的应用 7 5 1 0 m变化时对层合界面单元 的弹性 模量有一定影 响， 而对强度基本没有影响。界面过渡层为混凝土的 第 3相 ， 其厚度约为 1 0 5 0 IL m。在本文模型中， 所设 立 的实际界面厚度为 1 0 m( 1 0 m) 。界面单元 中各 组分 占有不同比例时 ， 界 面单元 的力学参数如表 3所 示 。从表 3可 以看 出， 层合界面单元可 以更加合理地 描述 混凝 土 的力学 性 能 。 图 1 混凝 土试块 中层合界面单元示意 表 1 C 2 5混凝土试块第 1 5 9号单元备组分力 学参 数 表 2第 1 5 9号界面 单元组合力学参数 表 3 混凝土界面 单元中不同组分 b 例组合 时的力学参数 2 混凝土试块损伤破坏过程数值模拟 本 文数 值模 型 中所 使用 的弹性损 伤 本构模 型 是按 照 文献 5 建 立 的 。 2 1 混凝土数值试块 的描 述 首先 ， 建立一个尺寸为 1 0 0 mm1 0 0 m m混凝土 试块的随机骨料 细观数值模型。断面骨料填 充率为 4 5 ， 骨料 的粒 径范围为 51 9 m m， 采用均匀 分布。 模 拟 以 C 4 0和 C 2 5混凝 土 为例 ， 从 而 说 明本模 型 的通 用性 。细观单 元试 块 1 ( C 4 0 ) 和试块 2 ( C 2 5 ) 的随机 力 学参 数 统计 量如 表 4所示 。将试 块 1的实 际界 面 弹性 模 量和强 度 减小 2 0 ， 生成试 块 3 。同理 ， 将 试 块 2的 实 际界 面弹 性 模 量 和强 度 减小 2 0 ， 生 成 试 块 4 。界 面的泊松比都取为 0 2 。混凝土试块加载过程采用位 移加载 ， 试件底面节点采用法向约束 ， 单轴拉伸和受压 时加载 位移 步长 均 为 0 0 0 1 mm 步 。 表 4混凝土试块 1和试块 2的 We i b u l 1 分布力学参数 2 2 数值模拟及计算结果分析 2 2 1 单轴拉伸损伤破坏 的数值模拟 C 2 5混凝土试块的单轴拉伸应力应变 曲线如图 2 所示 。由图可 以看 出， 曲线具有上升段 、 峰值点及应力 下降段。试 块 2和 试块 4的单轴 抗 拉 强度 分 别 为 1 6 7 3 ， 1 5 0 0 MP a 。C 4 0混凝土试块单轴拉伸的应力 应变 曲线 如 图 3所 示 。试块 1和试 块 3的单 轴抗 拉 强 度分别为 2 2 8 9 ， 2 1 6 4 MP a 。通过 比较计算 结果 可 知 ， 当界 面单 元 中界 面过 渡 区 的弹 性模 量 和 强 度 减 小 2 0 时， C 2 5和 C 4 0混凝土抗拉强度分别减小1 0 3 4 和 5 4 6 ， 计算结果均在合理范 围之内( 5 4 0 ) 。 C 4 0试 块 的受拉 破 坏形 态如 图 4所 示 。 图 2 C 2 5混凝 土试块单轴拉伸 的应力应变曲线 图 3 c 4 0混凝土试块单轴拉伸的应力应变 曲线 76 人 民 长 江 图 4 C 4 0混 凝 土 试 块 单 轴 受 拉 第 7 0步 加 载 破 坏 形 态 2 2 2 单 轴 压 缩损 伤破 坏 的 数 值 模 拟 C 2 5混 凝 土试块 的单 轴压 缩 应 力 应 变 曲线 如 图 5 所示 。由图可 以看出， 曲线具有 上升段 和峰值点。试 块 2和试 块 4的单 轴抗 压 强 度 分别 为 1 5 1 6 8 ， 1 4 1 4 1 MP a 。C 4 0混 凝 土试 块 单 轴 压 缩 应 力 应 变 曲线 如 图 6 所 示 。 试 块 1和 试 块 3 的 单 轴 抗 压 强 度 分 别 为 2 1 7 0 8 ， 2 0 6 5 2 MP a 。通过比较计算结果可知 ， 当界面 单 元 中 界 面 过 渡 区 的 弹 性 模 量 和 强 度 减 小 2 0 时 ， C 2 5和 C 4 0混 凝 土试 块 的抗 压 强 度 分 别 减 小 6 7 7 和 4 9 8 ， 计 算 结 果 在 合 理 范 围 之 内 ( 5 4 0 ) 。 C 2 5试块 的 受压破 坏 形态 如 图 7所示 。 图 5 C 2 5混凝土试块单轴 受压 的应 力应变 曲线 图 6 C 4 0混凝土试块 单轴 受压的应力应变 曲线 3 结 论 ( 1 )本文通过层合界面模型 ， 较为合理地模拟 了 混 凝 土界 面过 渡 区对 混凝 土试 件力 学性 能 的影响 。所 提 出的模 型可 以减少 混凝 土细 观数 值模 拟 中的单 元数 量 ， 从而提高计算效率 ， 并且易于应用到三维模型和动 力 分析 中。 图 7 C 2 5混凝土试块单轴受压第 5 0步加载破坏形态 ( 2 )研 究 了混凝 土试块 宏 观力学 性质 与细 观力 学 性 质 的非 均 匀性 及其 与骨料 分 布 的关 系 。所提 出 的模 型以骨料实体为单位 ， 每颗骨料赋予单独的一组力学 参 数 ， 同 时 应 用 了对 数 混 合 律 求 得 界 面 单 元 力 学 参 数 ， 更 为贴 近实 际工 程 。 ( 3 )本 文模 型 中 的界 面 过 渡 区 有一 定 厚 度 ， 通 过 赋予层合界面单元一定的力学性能，较为合理地考虑 了界 面对混 凝 土试块 力学 性能 的影 响 。 ( 4 )通 过计 算结 果 可 以看 出 ， 界 面 的 强度 对 混 凝 土试块 的抗 压强 度影 响较 小 ， 而对抗 拉性 质影 响较 大 。 这 与文 献 1 1 中的结 论 比较 吻合 。 因此 ， 可 以得 到 以 下 结论 ， 虽 然界 面过 渡 区 的 力学 性 质 会 影 响混 凝 土 的 抗 压 强度 ， 但是 这种 影 响 会被 混 凝 土 集 料 组分 和 水泥 浆体 的力 学性 质 以及复 合材 料 的不均质 性 所掩盖 。 参考 文献 ： 1 唐春 安 ， 朱 万成 混凝土损 伤与断裂 数值试验 M 北京： 科 学出版社， 2 0 0 3 2 马怀发 ， 陈厚群 ， 黎保琨 混凝土试件细观结构的数值模拟 J 水 利 学报 ， 2 0 0 4， ( 1 0) ： 2 7 3 5 3 马怀发 ， 陈厚群 ， 黎保琨 细观结构不均匀性 时混凝土 动弯拉 强度 的影响 J 水利学报 ， 2 0 0 5， 3 6 ( 7 ) ： 8 2 8 8 4 刘金庭 ， 朱合华 ， 莫海鸿 非均质混凝土破坏过程 的细观数 值试验 J 岩石力学与工程学报 ， 2 0 0 5， 2 4 ( 2 2 ) ： 4 1 2 0 4 1 3 3 5 林皋 ， 李建波 ， 赵娟 ， 等 单 轴拉压状 态下混凝 土破 坏的细观 数值 演化 分析 J 建筑科学与工程学报 2 0 0 7， 2 4 ( 1 ) ： 1 6 6 N il s e n A U ， P a u l o J M Mo n t e i r o C o n c r e t e： a T h r e e P h a s e M a t e r i a l J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h 1 9 9 3， 2 3 ( 1 ) ： 1 4 71 5 1 7 R a m e s h G， S o t e l i n o E D， C h e n W F E f f e c t o f T r a n s i t i o n Z o n e o n E l a s - t i c Mo d u l i o f C o n c r e t e Ma t e r i a l s J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 1 9 9 6 2 6( 4)： 6 1 16 2 2 8 P e t e r S ， S h u a i b A E f f e c t o f T r a n s i t i o n Z o n e o n t h e E l a s t i c B e h a v i o u r o f C e m e n tB a s e d C o m p o s i t e s J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h 1 9 9 5 2 5( 1)： 1 6 51 7 6 第 5期 徐 强 ， 等 ： 层合界面单元在 混凝 土细观数值模拟 中的应用 7 7 9 L i G u o q i a n g ， Z h a o Y i ， P a n g S u S e n g F o u r P h a s e S p h e r e Mo d e l l i n g o f E f f e c t i v e B u l k Mo d u l u s o f C o n c r e t e J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 1 9 9 9， 2 9 ( 6 ) ： 8 3 98 4 5 1 0 Z h e n g J J Me s o s t mc t u r e o f C o n c r e t eS t e r e o l o g i c a l An a l y s i s a n d S o me Me c h a n i c a l I m p l i c a t i o n s M D e l f t ： D e l ft U n i v e r s i t y P r e s s ， 2 00 0 1 1 S i d n e y Mi n d e s s ， J F r a n c i s Y o u n g ，D a v i d D a r w i n 混凝 土 M 北 京 ： 化 学工业社 。 2 0 0 5 ( 编辑 ： 郑 毅 ) App l i c a t i o n o f i n t e r f a c e l a m i n ar e l e m e n t i n m e s o l e v e l nu m e r i c a l s i m ul a t i o n o f c o n c r e t e XU Q i a n g ，L I J i n g，CHE N J i a n y u n，Z HANG C h a o b i ( F a c u l t y o f a s t r u c t u r e E n g i n e e r i n g ， D a l i a n U n i v e r s i t y of T e c h n o l o g y ， D a l i a n 1 1 6 0 2 3 ，C h i n a ) Ab s t r a c t：The nu mbe r o f t h e e l e me n t s i n t h e me s ol e v e l n ume ric a l s i mu l a t i o n o f c o n c r e t e i s t o o ma ny a n d t h e c a l c u l a t i o n e f f i e i e n e y i s l o w，s o t h e c o n c e p t o f t h e i n t e r f a c e l a mi n a r e l e me n t i s p r o p o s e d B a s e d o n t h e a u t o fi n e a d j u s t me n t a l g o r i t h m o f mi c r o s t e p i t e r a t i o n o f ov e r l a p p i n g a g g r e g a t e，a me s ol e v e l c o nc r e t e nu me r i c a l mo d e l i s g e ne r a t e d by t h e r a nd o m a g g r e g a t e mo de l c o l l o c a t e d b y t h e r a nd o m co nc a v ec o nv e x a g g r e g a t e By a na l y z i n g t h e c o mbi na t i o n o f t h e ma i n i n f l ue nt i a l f a c t o r s ，t he i nt e rfa c e l a mi na r e l e me nt i s e s t a bl i s he d Me a n whi l e，t he i n flue n c e o f t h e p r o p o r t i o ns o f di ffe r e n t c o mp o n e n t s a s we l l a s t h e wi d t h o f i n t e r f a c e l a mi na r o n t h e me c ha n i c a l f e a t u r e s o f t h e i n t e rfa c e l a mi n a r e l e me nt i s an a l y z e d；a n d f u r t he r mo r e，t h e i mp a c t s o f t h e i nt e rfa c e l a mi n a r e l e me nt o n t h e ma c r ol e v e l s t r e ng t h o f c o n c r e t e s p e c i me n a r e s t ud i e dA nu me ric a l e x a mp l e i s g i v e n t o v e r i f y t h e r a t i o n a l i t y o f t he mo d e 1 Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h e p r o po s e d e l e me n t c a n s i mul a t e t he e f f e c t s o f i nt e rfac e l a mi n a r r e g i o n o n t he me c ha n i c a l b e h av i o r o f c o nc r e t e s pe c i me n a n d r e v e a l t he i n flu e n t i a l l a ws o f s t r e ng t h v a ria t i o n o f t he i n t e r f a c e l a mi n a r r e g i o n o n t h e c o n c r e t e s pe c i me n Ke y wo r ds： r a n d o m a g g r e g a t e mo d e l ；me s ol e v e l c o n c r e t e mo d e l ；i n t e r f a c e l a mi n a r e l e me nt ；c o n c r e t e ( 上接 第 6 4页 ) ， Appl i c a t i o n o f n e w i n f o r m a t i o n t e c hn o l o g i e s i n i nf o r m a t i z a t i o n t o p l e v e l d e s i g n o f C h a n g j i a n g Wa t e r Re s o u r c e s C o mmi s s i o n XI ANG F e n g ，XU J i n g j u n，T AI We i ，HU D i e ( N e t w o r k a n d I n f o r m a t i o n C e n t e r ， C h a n g fi a n g W a t e r R e s o u r c e s C o m m i s s i o n ， Wu h a n 4 3 0 0 1 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：T o a v o i d t h e p r o b l e ms o f l o w l e v e l d u p l i c a t e c o n s t r u c t i o n o f i n f o r ma t i z a t i o n i n C h a n g j i a n g Wa t e r Re s o u r c e s C o mmi s - s i o n( C WR C ) ， t h e i n s u f f i c i e n t s h a r i n g a n d l o w d e v e l o p m e n t a n d u t i l i z a t i o n e f f i c i e n c y i n i n f o r ma t i o n c o n s t r u c t i o n 。 i t i s n e c e s s a r y t o c a r r y o u t t h e i n f o r m a t i z a t i o n t o p l e v e l d e s i g n Ai m i n g t o t he p r o b l e m s e x i s t e d i n t h e i n f o r m a t i z a t i o n c o ns t r uc t i o n a s we l l a s t h e d e v e l o pme n t c h a r a c t e r i s t i c s o f wa t e r c on s e r v a n c y i nd us t ry ，t h e a pp l i c a t i o n f r a me o f s o me n e w i n f o rm a t i o n t e c h n o l o g i e s i n i n f o r ma t i z a t i o n t o pl e v e l de s i g n i s d i s c u s s e d，i nc l ud i n g t he c l o ud i nf r a s t r u c t u r e，bi g da t a，v i r t u a l c o mp ut i n g，v i rtu a l s t o r a g e，i n f o rm a t i o n s e r v i c e bu s a nd s e a r c h e ng i n e，e t c The a pp l i c a b i l i t y o f CW RC i nf o r ma t i z a t i o n c o ns t ruc t i o n a n d t h e n e w i n f o rm a t i o n t e c h n o 1 o g i e s a r e di s c u s s e d Ke y wo r ds： i nf o r ma t i z a t i o n t o pl e v e l d e s i g n；c l o u d i n f r a s t r u c t ur e；bi g da t a；v i r t ua l i z a t i o n