投稿登录
审稿登录
编辑登录
读者登录
本刊信息
主管单位： 中华人民共和国教育部
主办单位： 重庆大学
编辑出版： 《土木与环境工程学报（中英文）》编辑部
主 编： 刘汉龙
电 话：023-65111322/65111863
邮 箱： xuebao@cqu.edu.cn
国际标准连续出版物号：
2096-6717
国内统一连续出版物号：
50-1218/TU
国内发行： 重庆市邮政局
国外发行： 中国出版对外贸易总公司(北京782信箱)
邮发代号：78-48
- 1
- 2
- 3
《土木与环境工程学报（中英文）》获评2022年度川渝一流科技期刊
《土木与环境工程学报（中英文）》获评2022年度川渝一流科技期刊《土木与环境工程学报（中英文）》入选《世界期刊影响力指数（WJCI）报告（2020科技版）》
《土木与环境工程学报（中英文）》入选《世界期刊影响力指数（WJCI）报告（2020科技版）》
- 当期目录
- 优先出版
- 最新录用
- 下载排行 过刊浏览
-
2025,47(5):1-11, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2024.124
随着参数化设计的兴起，建筑构件的复杂性不断增加，传统的建造方法难以满足需求，在此背景下，建筑机器人成为重要的生产工具。由于单个机器人的臂展通常不超过3 m，无法胜任大尺度建筑构件的生产任务，因此，常通过外部轴来扩展机器人的工作范围。然而外部轴与机器人的耦合控制及其运动学解算成了关键挑战，主要技术难点包括：定制化建筑机器人、自动求解外部轴、固定轴关节以及特定的运动模式控制。提出针对这些难点的解决方案，详细介绍相关的基本概念和算法，并将这些机器人学原理与算法流程封装到建筑师常用的Grasshopper插件中，形成FURobot软件平台。该平台不仅有效解决了上述问题，还降低了建筑师的使用门槛，提升了生产效率。最后，通过仿真试验验证了算法和软件的有效性。
-
2025,47(5):12-22, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2024.058
尺寸质量检测是成品房屋交付前的必要步骤，但传统人工检测方法耗时费力。随着利用陆地激光扫描仪进行自动化尺寸质量检测得到更多关注，室内多视角点云自动化配准变得更加重要。在室内布置标靶的效率偏低，且成品房屋室内有大量重复结构，不适合仅依赖自然几何基元或俯视图进行无标靶配准，提出一种基于深度学习的室内多视角点云自动化配准方法：利用PointAF神经网络对扫描点云数据进行语义分割，再进行实例分割，得到不同结构的点云实例；利用门实例进行两两配准，计算变换参数，通过基于重叠置信度和冲突约束的评价函数去除错误匹配，并使用基于生成树的顺序配准方法完成多视角配准。在验证和对比实验中，利用2套成品房屋共21站扫描点云数据，验证了所提方法的有效性和精度。
-
2025,47(5):23-37, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2024.121
建筑业高度依赖人工操作，是典型的劳动密集型产业，但建筑业正面临着日益严重的安全管理压力和劳动力短缺问题。建筑机器人的使用能有效缓解这些问题，避免从业人员直接参与危险繁重的施工作业，提高施工现场的自动化与管理水平。然而，现阶段建筑机器人的自主化水平有限，自动化的建造方式难以覆盖建筑业生产活动的每一种工艺，这决定了未来的智能建造将长期高度依赖人机协作的生产模式。梳理建筑机器人技术基础和研究前沿，回顾新一代智能建筑机器人发展历程，结合施工场景特点，总结出4类典型人机协作模式：操作员控制模式强调人工主导的实时交互、指挥员执行模式通过远程指令实现高风险任务自动化、协作员互助模式结合机器高效性与人工灵活性、人体增强模式通过外骨骼机器人提升工人作业能力。指出当前建筑机器人仍面临环境适应性不足、通信稳定性差、跨平台协同困难等挑战，并对未来应重点关注的研究方向提出建议。
-
2025,47(5):38-43, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2025.003
针对钢-混凝土结构界面脱空自动化检测难题，设计了一种融合图像和声纹特征识别的爬壁机器人。首先介绍该爬壁机器人的底盘、磁吸装置、电源系统、驱动系统、图传和声纹等模块。其次，对硬件控制系统进行重点说明，通过受力分析和试验测试，确定了钕铁硼永磁体提供吸附力的方案。最后，详细阐述了图像和声纹特征识别软件部分的构成与功能，其中，图像采集部分采用基于香橙派平台的图像传输解决方案，声纹识别模块由前端、中端和后端3层架构构成：前端搭载叩击和录音设备，用于激发和采集声纹；开发了声纹识别微信小程序中端，实现声纹噪声去除和有效特征提取；后端通过腾讯云和微信小程序配合，识别声纹数据并将结果返回给微信小程序。设计的融合图像和声纹特征识别的磁吸爬壁机器人能实现图像和声纹的协同采集与分析，为钢-混凝土结构界面脱空自动化检测提供有效的解决方案。
-
2025,47(5):44-55, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2024.095
针对建筑设施人工巡检方式效率低下、成本高昂、存在安全隐患等问题，提出一种基于软件机器人（robotic process automation，RPA）技术的建筑设施虚拟巡检系统方案。首先，基于BIM数据构建动态的数字孪生建筑模型更新算法，与现场设施运行状态形成实时虚实映射关系；然后，设计多模态深度学习设备缺陷检测网络，对设备缺陷实现自动高精度检测；最后，基于软件机器人技术架构实现异构系统间的无缝集成和智能调度算法的运用。在实验场景中初步验证了该一体化软件机器人巡检系统的性能，结果表明：基于软件机器人技术架构的虚拟巡检机器人系统对设施缺陷检测的精度达到97%以上，优于单模态检测方法；与传统方式相比，其作业效率提高了62.3%以上，运维人力需求则降低至60%~80%，具有一定的工程应用价值。
-
2025,47(5):56-66, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2025.019
二次电缆敷设是变电工程二次安装施工过程中的重要环节。目前二次电缆敷设依然以人工施工为主，缺乏有效的机械化施工手段，存在工作量大、工艺流程复杂、效率低、人力需求量大和成本高等问题。以牵缆机器人在二次电缆敷设中的应用为背景，针对四轮牵缆机器人在电缆敷设中的定位问题，提出利用相机观测固定于电缆沟墙面的ArUco码来矫正惯性导航位姿的定位方案，以解决基于视觉和激光传感器建图定位、实时差分定位等定位方式不能实现牵缆机器人在电缆沟环境中较高精度定位的问题。该方法在四轮牵缆机器人运动过程中识别预先布置在电缆沟墙面上的ArUco码，并根据其在相机平面中的位姿筛选特定帧，通过识别ArUco码计算位姿信息来修正惯性导航位姿，实现对四轮牵缆机器人的位姿修正。结果表明，该方法能实现四轮牵缆机器人在电缆沟中的实时准确定位，提升变电站二次电缆敷设施工过程中的智能化程度，提高变电站施工效率和质量。
-
2025,47(5):67-76, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2024.063
随着城市轨道交通的不断发展，盾构隧道的建设需求和数量不断增加。盾构隧道壁后注浆是控制地层扰动和管片错台等工程问题的关键技术，对保障盾构施工和地表建筑安全都十分重要。为实现壁后注浆检测的自动化和智能化，针对传统探地雷达（ground penetrating radar，GPR）人工检测效率低的缺点，提出可实现壁后注浆质量GPR自动化快速检测的车架随行式机构，并详细说明了机构的硬件组成、工作模式和主要参数。针对不同工况开展的系列模型试验获得了超60万条高质量带标签的A扫描数据，基于A扫描和B扫描两种试验数据类型和训练策略得到具有优异性能的壁后注浆厚度智能识别模型。提出基于“云-边-端”架构的壁后注浆智能化检测方法，并开发了基于部分“云-边-端”架构的GPR-AI Master平台，实现对人工智能模型的云上部署和快速应用。提出基于车架随行式检测机构和智能分析结果的动态反馈机制，实现对隧道掘进的全过程守护。根据16个不同盾构隧道工程的应用结果，验证了智能检测方法的效果。
-
2025,47(5):77-85, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2024.074
围岩结构面是影响全断面岩石隧道掘进机(TBM)的掘进效率与安全性的关键地质因素之一，探索快速、准确、环境适应性强的TBM隧道围岩结构面识别方法具有重要意义。提出一种基于多目视觉摄像与图像识别技术的围岩结构面识别方法。采用双目相机，通过固定机位拍摄大面积裸露围岩的彩色与深度图像，根据双目相机位置与拍摄角度等参数，修正深度图像，以克服图像畸变问题；采用精细边界刻画（CED）方法对围岩结构面精细识别。该方法在传统卷积神经网络基础上增设了图像数据的正向传播与反向细化双路径，在反向细化路径中不断强化对图像局部边界的捕捉，捕捉图像中结构面与常规围岩像素的差异，进而刻画围岩结构面边界。依托青岛地铁6号线TBM施工隧道，采集427组现场围岩的彩色与深度图像，通过对比模型识别以及结构面的实际形态，进一步验证方法的准确性。
-
2025,47(5):86-96, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2023.148
针对修建在高原恶劣环境下的隧道洞门墙病害频发及传统人工病害检测方法效率低下、危险性高等问题，提出基于无人机图像与深度学习的高原区隧道洞门墙病害检测方法。首先使用无人机航拍采集新疆某高原地区隧道洞门墙病害图像，建立多病害语义分割数据集；随后以语义分割模型DeeplabV3+为基础，提出以MobileNetV2作为主干特征提取网络的改进模型TP-DeeplabV3+，以减少模型参数；采用Focal Loss作为损失函数，以解决病害图像中的类别不平衡问题；添加CA注意力机制，以提升模型分割性能；最后提出病害量化方法。结果表明，TP-DeeplabV3+在测试集上可以达到88.37%和94.93%的mIoU和mPA，模型体量压缩了88.83%；提出的病害量化方法对于病害覆盖率的绝对误差不超过0.3%，相对误差维持在7.31%以下。相比传统方法，该方法安全、准确地实现了高原恶劣环境下的隧道洞门墙智能化检测。
-
2025,47(5):97-109, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2024.086
为了应对当前建筑外墙饰面砖频繁脱落造成的公共安全隐患，通过归纳总结饰面砖缺陷的形成机理发现，空鼓缺陷为外墙饰面砖脱落的前奏。基于无人机搭载红外热成像相机，通过开展空鼓缺陷检测室内试验，研究无人机的最佳观测姿态，揭示无人机旋翼工作对外墙温度的影响规律，探讨空鼓缺陷特征参数对识别效果的影响，提出一种用于外墙饰面砖空鼓识别的温差阈值。结果表明：当无人机距外墙的距离为2~3 m、立面观测角度为-30°~30°、平面观测角度为-15°~15°时，观测效果最佳；无人机旋翼会使外墙降温增速10%；空鼓尺寸越大、埋深越浅、厚度越大，识别效果越好；黑色和红色饰面砖内的空鼓缺陷温度偏高，淡黄色饰面砖内的空鼓缺陷温度偏低。在此基础上开展室外试验，通过与可见光图像识别方法进行对比，验证了所提出检测阈值的有效性，为建筑饰面砖空鼓缺陷的识别提供了新途径。
-
2025,47(5):110-117, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2025.001
3D打印混凝土具有灵活、低碳、快速、无模板施工的优势，但界面黏结问题可能导致打印层结合不紧密，影响强度。交叠打印路径可减少该缺陷并增强层间黏结，提高抗压强度。对于钢纤维增强水泥基材料，钢纤维的分布方向易受打印路径的影响，交叠路径下的3D打印钢纤维增强水泥基材料的抗压强度研究尚不充分。采用平行路径和螺旋交叠路径两种3D打印方式，通过改变荷载与路径方向的夹角和螺旋交叠角制作钢纤维增强水泥基立方体试块，探究上述参数对其抗压强度的影响规律。结果表明：在X-Y平面内，平行路径抗压强度随荷载方向与路径方向夹角的变化先增后降，但均小于现浇试件；在X-Y平面内，当纤维的分布方向与加载方向平行时，抗压强度最大（X方向），当纤维的分布方向与加载方向垂直时，抗压强度最小（Y方向）；30°、90°螺旋交叠路径在X、Y、Z方向的抗压强度明显高于平行路径；相比平行打印，螺旋交叠结构减小了力学各向异性；螺旋交叠的打印方式可作为提升构件抗压强度的有效措施。
-
2025,47(5):118-124, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2024.084
对于智能建造中的机械臂木结构建造，榫卯木构铣削过程中产生的内角残留问题严重影响木构加工精度。针对这一问题，提出一种基于遗传算法的内角残留去除精加工技术，并开发高度集成化的木构加工装置。借助可视化编程技术对工具适配进行标准程序开发，将已有木构加工技术与机械臂运动系统相结合，构建木构协同加工系统。最后选取木结构中的卯结构进行建造实验。结果表明：基于遗传算法的内角残留去除技术能精准切除残留内角，有效解决铣削技术圆弧形内角残留问题，提出的木构协同加工系统能高效、高精度地完成建造任务。通过实际建造验证了数字建造技术的可行性及适用性。
-
2025,47(5):125-134, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2023.102
为了揭示三轴压缩下砂岩的细观破裂规律，以砂岩室内三轴压缩试验为基础，结合非均质晶质模型（grain-based model, GBM）和矩张量理论模拟砂岩内部裂纹衍生、声发射事件及破裂强度发展特征，推导砂岩内微裂纹衍生过程、声发射响应特征规律，从细观尺度上综合分析裂纹以及声发射事件的时空演化过程。结果表明：在三轴压缩下，砂岩起裂阶段微裂纹在试样内部随机分布，位移场呈水平层状分布；随着载荷的增加，微裂纹增多，并逐渐贯通成两条宏观裂纹，位移场偏移且非均质性明显；裂纹在孕育期发展缓慢，当达到发展期时，裂纹以极高的非线性速率增长，其发展顺序为晶间拉伸裂纹、晶间剪切裂纹、晶内拉伸裂纹、晶内剪切裂纹；试样内部拉伸裂纹占比达83.2%，以拉伸破坏为主；试样声发射事件数与裂纹条数呈负指数关系，单次声发射事件产生一条微裂纹次数占比为75.60%，声发射事件数、微裂纹数与破裂强度近似呈正态分布。
-
2025,47(5):135-144, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2023.088
岩石的裂隙孔洞等缺陷极易引发其局部破坏，对施工安全与运营维护产生不利影响。利用岩石力学测试系统对不同岩桥长度的双圆孔洞凝灰岩进行单轴压缩试验，配合声发射（acoustic emission，简称AE）监测系统对试验全过程进行声发射监测，进行岩石变形破坏过程的声发射特征研究。基于声发射能量、振铃计数、上升时间与幅值的比值(RA)/振铃计数与持续时间的比值(AF)、b值等特征参数，分析不同岩桥长度对岩石破坏的影响，并对其损伤演化特征的前兆信息进行探索。结果表明：声发射参数随时间呈阶段性变化，岩石失稳破坏前有明显异常响应特征；随着岩桥长度的增加，AE能量由群震型向孤震型转变，AE振铃计数经历了平静期、活跃期和突增区，AE RA/AF值对局部细小裂纹扩展较敏感，AE b值随时间经历了上升期、波动期及下降期，总体呈减小趋势；声发射各参数均存在岩石破坏前兆，将AE累计能量、AE累计振铃计数、AE累计RA/AF值的突增点和AE b值的最低点作为“临界破坏前兆点”D，预警时效序列为：AE累计RA/AF值>AE累计振铃计数>AE累计能量>AE b值。
-
2025,47(5):145-154, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2024.054
重力坝服役期间，渗流会对大坝稳定及应力产生不利影响，研究重力坝在渗流作用下的可靠度具有重要意义。将响应面法与随机有限元法结合，提出考虑渗流作用的重力坝稳定与应力高效可靠度分析方法。依托某水电站工程，通过敏感性分析，确定影响重力坝抗滑稳定与应力的关键不确定性参数；基于响应面法构建渗流作用下重力坝抗滑稳定安全系数的功能函数，计算多破坏模式的失效概率并与不考虑渗流作用的结果进行对比分析；采用概率失效分析方法定量分析关键不确定性参数对重力坝失效概率的影响。结果表明：考虑渗流作用计算得到的失效概率较高，忽略渗流作用会导致低估重力坝失效概率；比较3种失效模式，坝踵拉裂与沿坝基面滑动失稳最容易发生，其次是坝趾压坏。
-
2025,47(5):155-166, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2025.006
复合地层盾构掘进过程中，盾构机常会由于空间姿态偏移而与管片发生复杂相互作用，使得管片各部位发生多维变形响应，管片上浮位移和错台超限。为探明施工过程中管片结构响应及其衍生机制，建立多源荷载耦合作用三维数值计算模型，计算分析管片空间变形分布及其过程演化特性，通过现场三维激光雷达测试揭示管片变形演化模式，并对数值计算结果进行校验。结果表明，施工过程中管片“斜鸭蛋”状长轴变形增量的64%发生在完全脱出盾尾前，管片各部位纵向旋转角均值增量的50%发生在管片完全脱出盾尾后，而环向旋转角增量的44%发生在逐渐脱出盾尾阶段。管片环向位移持续发展主要由盾壳环向旋转引起，在管片完全脱出盾尾后，其径向位移发展及形状改变主要受其自身环向位移改变的影响，其纵向位移的进一步发展主要受盾壳纵向偏转的影响。三维激光雷达点云测量能精确地定量评估施工过程中管片长轴和短轴变形及长轴夹角的变化。
-
冯太彬，刘珂源，雷啸天，蒋思维，陈卉丽，张兵峰，麻润杰，陶志刚
2025,47(5):167-176, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2023.074
在多年风化作用和自重应力的影响下，大足石刻北山168窟的石窟壁和顶板位置出现了大量裂缝，导致洞窟顶部围岩的稳定性变差，面临失稳坍塌的风险，为了对平顶石窟顶板破碎围岩进行有效加固，针对现场地质情况，采用悬吊锚杆加固方式。首先通过现场调查确定顶板裂缝的分布规律，分析石窟顶板开裂的主要原因；然后利用新奥法思想，在考虑最不利围岩受力的情况下计算锚杆的锚固长度；最后利用数值模拟手段，分析悬吊锚杆加固方法在降雨条件下石窟顶板的位移变化及应力情况。结果表明：在悬吊锚杆加固下，其顶板各个方向位移均不超过1 mm；石窟洞口位置及靠近洞内位置的应力较为集中，最大拉应力小于砂岩的抗拉强度值，顶板围岩处于稳定状态；悬吊锚杆加固中锚固段承受拉应力，平均所受轴力为31 kN，受力情况较好。从加固前后的监测曲线可以看出，悬吊锚杆加固方式减少了裂缝的波动值，可以认为在悬吊锚杆加固下石窟保持稳定状态。
-
2025,47(5):177-185, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2023.089
针对风机运行期间所受荷载的复杂性，依托威海某风电机组基础加固项目，提出一种系统监测方法，结合现场环境，评估加固基础的性能提升效果。从施工阶段到运行阶段，采集加固基础的塔筒应变、焊钉应变及锚索轴力等数据，研究风机加固基础在不同工况下的受力响应，并开展相关性分析，探讨基础加固后的性能提升效果及荷载传递机理。结果表明：加固区中各构件受力响应具有趋势相似性与幅值差异性，受力改善效果明显且均具有较大的安全度；该加固方法利用外包混凝土和焊接焊钉改变了结构受力边界，增加了底层塔筒的约束刚度，使上部传递荷载重新分配，实现剪力的分担与传递，保证塔筒与混凝土共同变形。基于此加固方案提出的系统监测评估方法可以有效、及时地掌握加固系统各构件的受力状态，保证后续风电机组运行安全。该加固方案改善了基础、岩石锚杆及法兰的受力状态，基础整体受力性能得到保证。
-
2025,47(5):186-198, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2024.072
大直径嵌桩式重力锚利用嵌固桩的侧向承载作用来增加抗滑力，能减小重力锚体积，降低基坑开挖量和对原状地基的扰动，提高锚碇抵抗地质灾害的能力。然而，锚碇基底摩擦力和嵌固桩侧向承载力的联合抗滑机制尚不清楚，且缺乏可供设计使用的实用方法。针对中风化石英砂岩地基上的大直径嵌桩式重力锚碇，运用三维实体弹塑性数值分析手段，采用岩石力学中考虑高孔隙砂岩体积压缩屈服的帽盖模型及库伦接触-摩擦单元，分析4根不同桩长的大直径嵌固桩侧向承载力以及单桩和群桩重力锚基底摩阻力与嵌固桩的耦合效应，揭示重力锚嵌固桩侧向基岩反力分布形态和摩阻力随主缆拉力的演化规律，考察嵌固桩长度以及平面布置形式对该类重力锚抗滑稳定性的影响。结果表明：重力锚嵌固桩可承担锚碇总抗滑力的70%~80%，极限荷载下锚碇基底实际摩阻力只达到最大摩阻力的2/3；嵌桩式重力锚的抗滑稳定性系数能达到悬索桥规范要求，而锚碇位移能控制在跨度的1/10 000之内；嵌桩式重力锚的失稳主要由锚碇后部扩底式嵌固桩周围基岩局部屈服破坏引起；与传统重力锚相比，大直径嵌桩式重力锚可以减小锚碇自重达20%以上。
-
2025,47(5):199-207, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2023.078
支座强迫位移法是一种在钢主梁桥合龙施工中使用的控制方法，可以大范围调整桥梁合龙口的位置和转角，然而对于该方法在结构体系转换前后对桥梁线形和内力的影响，目前尚未有详尽的理论研究。针对这一问题，以均布荷载下悬臂施工的三跨连续梁桥为研究对象，基于欧拉梁挠曲微分方程，采用积分法分别求解支座强迫位移法分步合龙成桥和一次成桥两种状况下三跨连续梁桥的挠曲线闭合解。结果表明，两种状况下得到的梁挠曲函数完全相同，证明在弹性状态下采用强迫位移法合龙的梁式桥梁可以实现理想的一次成桥效果。同时，结合某三跨连续钢桁梁桥合龙的工程实例，对比应用支座强迫位移法合龙前后实测的桥梁线形数据和施工过程有限元计算结果发现，二者吻合良好，验证了支座强迫位移法的实桥合龙控制效果和工程应用价值。
-
2025,47(5):208-217, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2023.080
桥梁拉索动力响应监测数据中存在大量低质量数据，现有的监测数据检测研究集中于时域波形异常的明显异常数据，然而监测数据中还存在时域波形正常但频域特征混乱的数据，这类数据无法准确地反映桥梁拉索动力特性。针对该问题，将现有的异常数据检测拓展为数据质量评价，同时对明显异常数据和频域混乱数据进行检测。采用卷积神经网络（CNN）和数据频域特征建立桥梁拉索动力响应监测数据质量评价方法，实施流程包括：采用快速傅里叶变换（FFT）将时域数据序列转化为功率谱密度函数（PSDF），利用格拉姆角场（GAF）方法对PSDF序列进行可视化，进而搭建CNN模型，对监测数据质量进行自动化评价。以某斜拉桥的拉索加速度监测数据为例开展应用研究，结果表明，与时域序列检测方法相比，PSDF序列检测方法能够更好地区分正常与频域混乱数据，评价准确率更高；利用两个传感器监测数据建立的CNN模型对所有26个传感器监测数据质量评价准确率均在94%以上；此外，将该评价模型应用于另一座类似桥梁的监测数据质量评价中，准确率也达到95%。
-
2025,47(5):218-228, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2024.044
为分析地铁车辆段运行对上盖建筑振动与室内二次结构噪声的影响，基于FE-SEA混合法，以某地铁车辆段上盖建筑为依托，建立轨道-盖板-上盖建筑耦合模型，开展地铁振动作用下不同频域范围内上盖建筑振动与室内二次结构噪声分析，揭示上盖建筑振动产生机理，探究上盖建筑振动与噪声传播规律。结果表明：采用FE-SEA混合法分析预测上盖建筑振动及室内结构噪声准确性较高；受固有频率影响，上盖建筑各楼板主频振动位于31.5~50 Hz的低频段内；车致上盖建筑振动Z振级在第9层衰减至最低水平，随着楼层的增加，振动出现放大现象；各典型房间二次结构噪声声压主要集中于20~80 Hz范围内，随着楼层的增加，不同典型房间的A声级均出现先减小后增大的现象；施加隔振支座可以起到较好的减振效果，能有效降低结构的自振频率，并降低上盖结构对高于这一频率的振动响应。
-
2025,47(5):229-236, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2024.050
以某三塔悬索桥为背景，建立桥梁有限元计算模型，采用非线性时程分析方法计算悬索桥中塔塔梁间不同弹性索刚度下桥梁的地震响应，研究中塔塔梁间设置弹性索对三塔悬索桥地震响应的影响；分析设置柔性中央扣后悬索桥的地震响应，并与无中央扣的情况进行对比；根据地震作用下三塔悬索桥柔性中央扣的受力特点，提出采用弹塑性减震装置作为三塔悬索桥中央扣，并分析不同弹塑性中央扣参数下桥梁的地震响应，研究弹塑性中央扣对三塔悬索桥地震响应的影响；探讨不同纵向减震体系下三塔悬索桥的减震效果。结果表明：中塔处塔梁间设置弹性索对中塔地震受力不利；柔性中央扣是地震作用下悬索桥的易损构件，可采用弹塑性减震装置作为悬索桥中央扣；弹塑性中央扣能有效控制三塔悬索桥的纵向地震位移，并改善中塔地震内力；采用弹性索和弹塑性中央扣组合减震体系后，悬索桥位移减小更明显，且中央扣减弱了弹性索对中塔内力的不利影响，弹塑性中央扣应用于三塔悬索桥中能有效提升桥梁的抗震性能。
-
2025,47(5):237-244, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2023.066
在强震或近场地震动作用下，传统隔震支座桥梁存在支座残余位移和桥墩内力响应大的问题。受科学馆重力井曲面设施的启发，提出一种基于重力井曲面的变刚度摩擦摆支座，其曲面由内部的球面和外部的重力井曲面构成。首先，基于理论推导，建立其水平剪切方向的恢复力模型。其次，设计并制作了一个足尺变刚度摩擦摆支座试件，并对其进行拟静力试验，以进一步探究其滞回特性和力学性能。摩擦材料采用抗压性能优越的改性超高分子量聚乙烯。最终，通过数值模拟，比较研究重力井曲面摩擦摆支座和球形支座的动力特性。结果表明：变刚度双摩擦摆支座上下滑动面呈不对称滑动现象；改性超高分子量聚乙烯摩擦材料可以满足支座对摩擦垫局部应力大的需求。此外，与普通球形双摩擦摆支座相比，重力井曲面摩擦摆支座能够大幅减小地震动作用下的内力需求，且具有与小半径球面摩擦摆支座相似的优越的自复位性能。
2025年第47卷第5期
建筑机器人
土木工程
-
Quang-Hieu TRAN, Xuan-Nam BUI, Hoang NGUYEN
DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2022.023
在深部地下采矿中，岩爆因具有许多不利影响（如，对人员、设备、隧道/地下矿山工作面和开采周期等的影响）而被视为不确定性风险。由于其不确定性的特征，对岩爆趋势的准确预测和分类具有一定难度，且已有研究成果较少。提出一种基于基因表达编程（GEP）和粒子群优化（PSO）的鲁棒混合计算模型GEP-PSO，用于预测和分类深部开口的岩爆趋势，提高了预测和分类的准确性。在建立GEP-PSO模型过程中，评估了GEP模型中不同数量的基因（1~4）和连接功能（例如，加法、提取、乘法和除法）。收集了246次岩爆发生的地质和施工因素，用于建立岩爆分类的GEP-PSO模型；应用处理数据集缺失值的技术改进数据集的属性；用相关矩阵选取潜在输入参数的特征；建立了13个混合GEP-PSO模型，得到了各模型的精度。结果表明：在GEP结构中具有3个基因和乘法连接函数的GEP-PSO模型具有最高的准确度（80.49%）。将获得的最佳GEP-PSO模型的结果与基于相同数据集开发的各种已有模型进行比较，结果表明：选择的GEP-PSO模型结果优于已有模型，表明提出的GEP-PSO模型在岩爆等级的预测和分类方面的准确性显著提高，可以应用于深开挖工程中，以准确预测和评估岩爆敏感性。
- 1
-
考虑孔隙冰的岩石统计损伤本构模型研究
人工冻结法已成为地下空间工程穿越富水岩层的关键施工技术,研究冻结壁的力学特性时需综合考虑其内部孔隙冰含量及冻结温度的影响。本文应用细观力学混合律理论对孔隙冰和岩石的力学参数进行等效化处理,并采用Weibull分布描述微元损伤概率,建立了考虑孔隙冰的岩石损伤本构模型。三轴压缩试验验证结果表明,模型参数等效化对冻结砂岩全过程应力-应变曲线的拟合精度提升显著,较常规模型提高约7.22%。特征参数m和F的演化分析结果证实孔隙冰对岩体均质化和平均强度具有增强效应。此外,模型参数体系的物理意义明确,以期为低温环境下岩石力学特性研究及人工冻结工程设计施工提供理论参考。
- 1
-
循环荷载作用下饱和土石混合料侧限压缩变形规律研究
土石混合料是山区机场建设过程中较为常用的道基填料，在循环荷载作用下会产生累积变形, 由此产生的不均匀沉降会导致上部基础结构的稳定性下降。为揭示循环荷载作用下土石混合料的累积变形规律，开展了饱和土石混合料的侧限动态压缩试验，分析了块石含量和固结压力作用下试样的累积变形量随循环荷载加载次数的变化规律，并且建立了相应的数学模型。研究结果表明，在相同块石含量下，增大固结压力会导致试样的最大累积轴向变形量增大，其增长幅度会随着块石含量增大而明显加快。饱和土石混合料的变形曲线大体上可分为两个阶段，在循环荷载作用初期，试样的轴向变形会随着加载次数增大而快速累积，但随着试样被逐渐压密，试样的变形曲线将呈现出缓慢增长的趋势。在此基础上，提出能够描述土石混合料在循环荷载作用下累积变形规律的简单数学模型，将拟合结果与试验结果进行对比，发现两者具有较好的相关性。此外，分析了循环荷载作用下饱和土石混合料试样内部超孔隙水压随时间变化规律，以及超孔隙水压的快速形成和缓慢消散过程,可以为山区机场道基的差异沉降控制和适航性评估等提供借鉴。
- 1
-
水泥基植物纤维装配式叠合长板抗弯性能研究
为研究5.1m长水泥基植物纤维防火保温预制装配式叠合板的抗弯性能，本文对4块足尺叠合板进行四点受弯试验，对其破坏特征、裂缝特征、应变规律、极限承载力和延性系数进行分析，探讨正、负弯矩加载下不同保护层厚度的影响。结果表明:正、负弯矩试件呈现不同的破坏特征，突出表现为正弯矩试件预制底板在破坏前没有明显现象，呈现脆性破坏特征，此时荷载会出现一定幅度的“陡降”，最终两者受压区均出现压溃现象；该叠合长板兼具轻质、较好承载能力与良好延性，其中正弯矩试件因受拉区预制底板抗拉强度高，极限承载力较负弯矩试件提高约50%，较等截面现浇板提高约23%，负弯矩试件因受压区植物纤维水泥基材料抗压强度较低，承载力较现浇板降低约17%；预制底板置于受拉区可显著抑制裂缝扩展，正弯矩试件裂缝间距较负弯矩试件缩小20%~30%。最后，基于平截面假定和利用现有规范公式，引入加载方式系数并提出开裂弯矩修正公式，理论计算值与试验值误差小于5%，研究表明此修正公式可为该新型叠合板开裂弯矩计算提供可靠依据。
- 1
-
H型钢柱易损性函数研究
H型钢柱是钢框架结构的关键构件,其基于性能的抗震评估至关重要。易损性函数是抗震评估的核心工具,但国内尚未建立符合中国规范的H型钢柱易损性函数。为此,本文整合国内外94组H型钢柱低周反复荷载试验数据,以位移角为工程需求参数,根据损伤特征将损伤状态划分为三级并制定相应修复措施。基于FEMA P-58方法建立了易损性函数,并讨论了轴压比与截面等级对易损性函数的影响。研究发现:损伤状态提升将显著提高H型钢柱易损性函数中位值；轴压比增大会加速塑性铰形成,加剧承载力退化从而降低中位值；而截面宽厚比减小可延缓局部屈曲,显著提升中位值；截面等级对易损性曲线的影响远超轴压比。本研究建立了符合中国规范的H型钢柱易损性函数,填补了国内空白,为钢框架结构抗震性能评估与抗震韧性评价提供了理论依据。
- 1
-
硬场地强地震动下半圆凹陷散射稳定影响场的凹体界限半径及地表放大系数研究
解析解在理解地形条件对地震动影响规律方面有独特优势，但以往研究基本局限于单一频率稳态响应及频域解。本文采用解析方法，通过大量实测强震记录时域分析，研究了硬场地半圆凹陷地表放大系数的超越概率，提出了凹体界限半径及地表放大系数分布规律。采用波函数展开方法，推导了半圆凹陷地形出平面波散射场地表峰值加速度放大系数的解析解。从国内外重要强震台网提取100条强震记录，构成输入地震动。按规范取典型硬场地，通过时频变换计算半圆凹陷地表放大系数的超越概率。研究表明：凹体界限半径是存在的，即对超过界限半径的任何半圆凹陷地形，其地表加速度放大系数将达到工程意义上的稳定收敛、趋于一致的结果；硬场地上半圆凹陷体的界限半径与场地剪切波速正比关系；对于超过界限半径的凹陷地形，地表加速度放大系数会依据不同入射波角度和不同观察点在0.3到2.0间变化。本文首次给出了凹体界限半径及其地表放大系数分布规律，可弥补以往局部地形对地震动影响认识的缺欠。
- 1
-
房间空调器营造室内均匀热环境优化方法
随着公众对室内环境质量要求的提高和极端高温天气频发，空调成为中国老年人维持舒适热环境的重要方式。然而，传统空调送风设计形式或摆放不当时会导致室内空间冷热不均，呈现“近冷远热”的特点，而老年人往往通过提高风速或降低温度来缓解，造成能源浪费和健康问题。为此，该研究提出了基于超低马赫数对旋风机和环形旋转射流技术的双层远近循环送风方法。通过人工气候室测试和20位老年受试者的居家场景体验对比显示，该技术使40 m2房间在0.1~1.7 m内纵向温差控制在0.7℃内，近端2.0 m内温差小于1.0℃，老年人在10分钟后感觉凉爽，60分钟后各位置热感受均达舒适水平，且吹风感表现良好。该技术有效改善了室内温度均匀性和热舒适性，为未来智能空调的老年呵护模式设计提供了技术支撑。
- 1
-
环境湿度对损伤UHPC自愈合性能的影响研究
为获得环境湿度对损伤超高性能混凝土（UHPC）自愈合性能的影响规律，通过加载使试件产生预裂缝，随后在持续浸泡、干湿循环、自然养护和隔绝空气四种环境下进行二次养护，并进行抗压、抗折试验和超声波检测。从表观特征、力学性能、密实度和微观形态方面评价了UHPC的自愈合效果。结果表明：环境湿度对试件自愈合性能影响显著，不同湿度环境下的自愈率差异源于水分的迁移运输，缺水环境（隔绝空气、自然养护）中的试件裂缝处未见明显愈合产物，试件的强度恢复率和密实度恢复率低，饱水环境（干湿循环、持续浸泡）中的试件裂缝处表观愈合产物丰富，愈合产物由Ca(OH)2和水化硅酸钙（C-S-H）凝胶组成，可以有效修复裂缝，试件的强度恢复率和密实度恢复率好；试件的强度恢复率和密实度恢复率随试件的损伤程度的增加而增大，在持续浸泡环境中，相较于损伤度为70%的试件，损伤程度为90%的试件抗压强度恢复率提高了16.59%，抗折强度恢复率提高了11.19%，密实度恢复率最大提高了64.43%。
- 1
-
蜂窝夹层板的频散特性与高频导波传播规律分析
为了解决蜂窝夹层板（HSP）的变形等效模型的波动性能适用性和脱粘分层识别时传感信号特征提取困难等问题，利用等效换算法将HSP换算为三层板状的周期性结构，利用Comsol Multiphysics计算并绘制频散曲线；通过比对HSP等效和实际两种有限元分析结果，阐明导波在两模型中波动性能的适用性；利用FE方法研究导波的“脱粘式分流”特征；采用模型试验验证HSP的频散特性和高频导波的“脱粘式分流”特征的正确性。结果表明，当导波波长不超过HSP蜂窝芯单胞边长时，等效换算法和实体建模法得到波动性能差异显著，脱粘分层是造成导波“脱粘式分流”的主因，建议采用高频导波激励的A0模态时域响应作为特征识别HSP的脱粘分层。
- 1
-
水平循环荷载下珊瑚砂地基中排水刚性桩模型试验及受力机理研究
针对岛礁建设中珊瑚砂地基桩基受波浪循环荷载作用的关键问题，通过模型试验方法研究了水平静/循环荷载下排水刚性桩的桩土相互作用机理。首先基于静载试验确定排水刚性桩极限承载力为376 N，发现桩身弯矩峰值位于地基表面以下2~2.8倍等效桩径处，且p-y曲线斜率随埋深增大而趋缓。进一步对比研究了水平循环荷载下排水刚性桩和普通刚性桩动力响应，结果表明：普通刚性桩的桩顶位移、弯矩最值均大于排水刚性桩，且两者弯矩峰值均出现在地基表面以下3~4倍等效桩径处；普通刚性桩与排水刚性桩p-y曲线滞回圈的斜率均随着土层深度的增加而增大，排水刚性桩土抗力衰减幅度和动刚度衰减幅度均小于普通刚性桩，但最大土抗力和动刚度则是大于普通刚性桩。研究表明排水刚性桩能够提升珊瑚砂地基循环荷载下承载稳定性，对岛礁工程桩基设计提供一定的指导。
- 1
-
基于容积公式考虑核电厂结构参数不确定的随机响应研究
核电厂(NPP)在地震作用下的安全性对核能发展具有重要的意义。为研究结构参数不确定对核电厂随机地震响应的影响,基于容积公式提出了考虑结构参数不确定的随机响应分析方法；利用随机振动理论,推导了考虑结构参数的响应功率谱的表达式,并通过单自由度模型对该方法进行了验证。结果表明考虑结构参数不确定对响应功率谱有较大影响,结构响应的功率谱值因其参数的变化在频率范围内分布更加分散,得到的响应均方根更接近蒙特卡洛模拟(MCS)的结果,同时较不考虑参数不确定的结果大。以某一核电厂为例,建立核电厂结构的整体有限元模型,并基于容积公式计算考虑核电厂结构材料参数不确定的随机地震响应。结果表明:不考虑结构参数不确定会低估结构的最大响应,从而高估结构的可靠性。因此,该方法可用于考虑实际工程中的重要性结构的参数随机性。
- 1
-
有限土体地震主动土压力的拟动力分析
支挡结构后面填土空间受限时,就形成有限土体土压力问题,地震主动土压力是震区挡墙抗震设计的主要荷载,现有的地震土压力计算理论主要是针对半无限填土,不适合计算有限土体地震土压力。采用拟动力法计算地震惯性力,考虑土拱效应,采用水平微分单元法建立有限土体地震主动土压力微分方程,并将其解析结果与试验结果和其他理论解进行对比分析,验证了本文方法的合理性,通过主要参数分析,揭示了有限土体地震主动土压力分布规律。结果表明：计算有限土体地震主动土压力时,最不利地震惯性力方向组合为Qv竖直向下,Qh水平指向挡土墙方向；参数分析讨论了水平地震系数、有限土体宽度、填土粘聚力、内摩擦角、墙土外摩擦角对有限土体地震主动土压力系数、有限土体地震主动土压力分布的影响。文中提出的计算方法可为填土受限的支挡结构抗震计算提供一定的理论参考。
- 1
-
透明软岩抗剪强度影响因素试验研究
透明软岩在岩土工程模型试验中具有重要应用价值,但对透明软岩抗剪强度的影响因素和规律研究尚有待深入。选用熔融石英砂、纳米级疏水性二氧化硅粉、15#白油和正十二烷为主要透明胶结材料,研究了硅粉含量、石英砂粒径和试样干密度对透明软岩抗剪强度的影响；在此基础上,根据量纲分析法确定了重庆鸡公咀隧道模型试验所需透明软岩粘聚力和内摩擦角的理论值,通过正交试验优化配比,进一步分析上述因素对透明软岩抗剪强度的影响。结果表明,随着硅粉含量增大,粘聚力呈近似线性增大,而内摩擦角几乎不变；随着细粒径含量增大,内摩擦角呈现先减小后增大的趋势,而对粘聚力的影响不大；随着干密度增大,粘聚力呈现出先快后缓的上升趋势,内摩擦角呈现出先稳定后逐渐上升的趋势。正交试验优化配比为硅粉含量4%、粒径组别D(0.5~1 mm占比75%)和干密度1.35 g/cm3,与重庆鸡公咀隧道围岩参数匹配度高。研究成果为透明软岩在岩土工程模型试验中的应用提供了理论依据和技术支持。
- 1
-
基于GA优化的CNN-BiLSTM-Attention箱梁离散点温度预测
混凝土箱梁桥长期受非均匀温度场作用，易因温度应力诱发裂缝与变形，严重威胁结构安全性与耐久性，而精准的温度场预测是实时监测、损伤预警与防控的关键基础。为解决多气象特征下离散点温度预测精度不足的问题，本研究提出一种基于遗传算法（GA）优化的CNN-BiLSTM-Attention时序模型：通过双向长短时记忆网络（BiLSTM）捕捉时间序列的正逆向依赖关系，结合卷积神经网络（CNN）提取局部空间特征，并引入自注意力机制（Attention）动态分配气象参数的权重，强化关键特征对温度变化的敏感性；同时，利用GA优化模型超参数（隐藏单元数、学习率等），以提升预测稳定性与泛化能力。基于南充嘉陵江特大桥实测数据的验证结果表明，该模型在短期（S1测段）与长期（S2测段）预测中均显著优于传统模型，RMSE分别低至0.178和0.129，决定系数R2接近0.99，较LSTM、BiLSTM等基线模型误差降低20%以上，且对温度峰值的捕捉能力显著增强。研究证明，融合时空特征与动态权重分配的混合模型能有效解析复杂气象耦合机制，为桥梁结构健康监测提供高精度温度场预测工具，对提升基础设施服役寿命与安全运维水平具有重要工程意义。
- 1
-
考虑饱和度变化影响的黏土防渗垫层中污染物运移规律研究
土体饱和度作为控制污染物运移速率的关键因素，直接影响黏土垫层的长期防渗性能及污染物阻隔效能。为阐明垃圾填埋场黏土垫层的饱和度变化对污染物运移规律的影响，本文基于质量和能量守恒方程，结合广义达西定律，并考虑土体输运性质和物理特性的动态变化，分别建立了非饱和土的固结方程、孔隙水的流动控制方程、热传导控制方程和污染物运移控制方程，共同构成了非饱和土中污染物运移的模型；使用有限元平台COMSOL Multiphysics对所建模型进行数值求解，通过算例验证该模型的合理性；进一步分析了饱和度变化对孔隙流体压力、污染物浓度、土体沉降量随时间变化的规律。研究结果表明：土体孔隙流体压力、溶质运移和沉降过程均呈现显著的时间效应与饱和度依赖性。孔隙流体压力在固结过程中由浅层负压向整体负压演化，高饱和度（Sr>0.85）时的孔隙流体压力较中低饱和度提高1-4kPa；溶质运移速率随饱和度升高增加10%-25%，其影响随深度呈非线性衰减关系；土体沉降呈现先增后减的非线性特征，在1年左右达到沉降峰值，高饱和度（Sr >0.85）的最大沉降量较中低饱和度增加5%-10%。
- 1
-
砂土中拖曳锚运动轨迹及抗拉力的改进预测方法
拖曳锚拉重比高、制造成本低，被广泛用于系泊海洋浮式平台，但拖曳锚在砂土中安装时的入土深度和抗拉力预测经常存在不容忽视的误差。发展了一种预测砂土中拖曳锚安装过程的改进方法，该方法将整个安装过程分为若干增量步，容许锚爪底面与砂土脱开。在每一增量步中，建立锚和破坏土体的极限平衡方程，得到实时抗拉力；规定合理的拖曳锚运动方向，基于最小拖锚拉力原则，计算锚的水平位移、埋深与转动增量。对两种锚柄长度的拖曳锚开展小比尺模型试验，砂样相对密实度为47%，实时量测锚的抗拉力和位置。试验中观察到，在安装前期阶段，锚爪底面就与砂样脱离接触，此后锚的埋深仍随拉力的增加而增大，这证明了改进方法中采用脱开假定的合理性。对比锚运动轨迹和抗拉力的试验值与预测值，验证了改进方法的合理性。试验与预测结果都表明，当锚柄长度由30 cm增加至36 cm时，虽然锚眼的贯入深度和锚体转动角度减小，但最终抗拉力仍增加了18%。
- 1
-
预制钢筋UHPC管填芯海水海砂混凝土短柱轴压试验研究
利用海砂制备海水海砂混凝土（Seasand Seawater Concrete, SSC）在可解决工程建设中河砂资源短缺等方面具有显著优势问题，但其海水海砂混凝土存在氯离子含量高、易锈蚀钢筋等突出问题。超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete, UHPC)具有高强、高抗渗性、高耐久性等优势，但价格昂贵。本文充分利用SSC和UHPC材料的物理力学特性和各自优势，提出一种新型预制钢筋UHPC管填芯SSC组合柱(RUHPC-SSC组合柱）结构，将预制钢筋UHPC管作为浇筑内芯SSC的永久模板，开展了12根6组共12根组合短柱的轴压力学性能静力试验，分析了不同体积配箍率、径厚比参数对组合柱轴压力学性能的影响。研究结果表明：预制钢筋UHPC管填芯SSC组合柱破坏模式为受压斜剪破坏，破坏后UHPC管能保持较好的整体性。UHPC-SSC组合柱峰值承载力与预制UHPC管内螺旋箍筋间距呈负相关，与径厚比呈正相关。与整体浇筑RSSC柱相比，UHPC-SSC组合柱峰值承载力提高119.6%。UHPC管与箍筋的协同作用使组合柱的整体力学性能得到有效提高。
- 1
-
高铁站候车厅夏季物理环境参数与旅客满意度的关联研究
高铁站候车厅的环境品质直接影响旅客的出行体验，夏季高温天气对高铁站候车厅的物理环境参数提出了更高的要求。本研究通过对国内不同地区高铁站候车厅夏季室内物理环境的调研与数据监测，结和相应站点的旅客满意度调研问卷数据，探讨高铁客站候车厅夏季的物理环境品质与旅客满意度的关系。研究通过系统的现场测量方法，详细收集了十一个高铁站的温度、湿度、噪声、照度、PM10、二氧化碳浓度等关键物理环境参数，对比分析不同车站候车厅的夏季室内物理环境现状，同时利用问卷调查法收集旅客的满意度反馈，结合环境监测数据与问卷结果分析室内物理环境因素与旅客满意度之间的关系。最后，研究利用因子分析和多元线性回归的方法，确定在夏季条件下，高铁客站候车厅物理环境总满意度与热环境、光环境、声环境和空气质量之间的定量关系。研究结果表明，在夏季条件下旅客满意度与温度关系最显著，其次是空气质量和声环境，光环境对整体满意度的影响最小。在热环境中，湿度和通风与与物理环境总满意度相关性较强，其次是温度分布均匀度和温度。声环境中相关性较强的为噪声因素和播音清晰度。光环境中照度影响较大，空气质量中的空气污染物和新鲜度占比较高。
- 1
-
通过驯化提高生物矿化细菌的耐盐性
在微生物诱导碳酸盐沉淀（MICP）的实际应用中，产脲酶细菌（Urease-producing bacteria, UPB）难以耐受高盐度的胶结液（Cementation solution, CS）。提高UPB对CS的耐盐性可以提高MICP的效率，并能增加应用范围。本研究采用驯化方法提高巴氏芽孢杆菌（Sporosarcina pasteurii）的耐盐性。评价了细菌在驯化培养基中的生长特征、未驯化和驯化菌株沉淀钙离子的能力以及生物胶结砂柱的强度特性。结果表明，驯化后细菌的生长速度减慢；驯化细菌（Domesticated bacteria, DB）可耐受的CS的盐浓度增加了约0.25 mol/L；在高浓度胶结液条件下，DB处理的样品的无侧限抗压强度（Unconfined compressive strength, UCS）相比未驯化细菌（Untamed bacteria, UB）增加了约2倍。这项研究证明了通过驯化提高细菌在高盐环境中生物矿化能力的潜力。
- 1
-
不同损伤可控型构造措施对砌体填充墙-RC框架受力性能影响研究
为评估现有砌体填充墙可实现损伤可控构造措施的适用性，本文搜集建立包含空框架、刚性连接以及损伤可控型连接措施在内的17组63片砌体填充墙-RC框架拟静力试验数据库，并从试件初始刚度、峰值承载力、位移延性以及墙体损伤形态等方面分析其对整体结构受力性能影响规律。结果表明：损伤可控型构造措施主要集中于墙-框界面和墙体内部构造两个区域，其中墙-框界面构造旨在减弱墙-框相互作用，而墙体内部构造则通过墙体分区控制以改善墙体破坏模式。损伤可控型构造措施能够改善传统刚性方案中整体构件初始刚度过大和延性降低的不足，但牺牲了一定的承载力储备。相较于墙-框界面构造措施，墙体内部构造措施在改善试件位移延性、墙面损伤率和过峰值点后力学性能等方面具有显著优势，未来可作为提升墙体韧性水平的首选方案。
- 1
-
T形截面部分包覆钢-混凝土组合柱的抗震性能
为研究T形截面部分包覆钢-混凝土组合柱(简称T形PEC柱)的抗震性能,进行了轴压比和主钢件构造不同的5根T形PEC柱试件的往复加载试验,包括2根主钢件为实腹钢的PEC柱(简称实腹钢T形PEC柱)和3根主钢件为腹板开孔蜂窝钢的PEC柱(简称蜂窝钢T形PEC柱)。结合有限元分析,考察主钢件腹板开孔、轴压比对T形PEC柱抗震性能的影响。结果表明：5个T形PEC柱试件的最终破坏为柱底附近钢翼缘塑性发展后屈曲、并伴随着附近混凝土压溃,为典型的截面压弯破坏模式；所有柱试件的荷载-位移滞回曲线均较饱满,同一加载级下的3个滞回环几乎重合,表现出良好的抗震耗能能力和承载力稳定性；实腹钢T形PEC柱的变形能力、延性和耗能能力均优于同轴压力下的蜂窝钢T形PEC柱,钢腹板的孔洞大小影响柱性能、但孔洞形式和间距几乎不影响；轴压比增加,T形PEC柱的抗侧刚度和承载力增加,但变形能力、延性、耗能能力均降低；全截面塑性方法和数值积分法均较好地估计了恒定轴力和弯矩共同作用下T形PEC柱的截面抗弯承载力。
- 1
-
分选效应作用下疏浚泥压缩-渗透性状分析
分选效应在疏浚泥的吹填及沉积过程中普遍存在,由此必然导致疏浚泥力学性状的分布差异。针对含砂疏浚泥,采用室内沉降柱模型试验沉积分选形成不同状态下的分选土样,通过一维固结-渗透试验对土体的压缩及渗透性状进行深入研究。结果表明:分选后土样的压缩及渗透性状会发生显著变化,底部土样的压缩性明显小于顶部土样；且底部土样的渗透系数则明显大于顶部土样。同时发现分选作用后渗透系数的差异与孔隙比以及细颗粒含量相关,对于细粒含量FC＞30 %的土样,其与液限处孔隙比和孔隙比之间呈现出明确的定量关系；而对于细粒含量FC≤30 %的土样给出一种渗透系数预测公式。
- 1
-
基于模型试验和改进CHMM的高拱坝安全状态评价
高拱坝安全评估对保障高拱坝长久安全运行具有重要意义。连续隐马尔可夫模型（CHMM）机器学习算法具有强大的处理多源融合时序性连续数据、建立数据间复杂映射关系和实时准确评估能力，因而有实时准确评估高拱坝安全状态的巨大潜力，但是目前尚未开展基于CHMM多变量指标分析的高拱坝超载破坏全过程安全状态评价。因此，本文开展了高拱坝物理模型超载试验，监测拱坝破坏全过程的裂缝和变形时间序列，并构建了低噪、稳定的高质量CHMM数据集。随后，将CHMM应用于高拱坝安全评估中，并提出状态转移矩阵排序新规则，赋予状态标签意义，改进了CHMM的结果可读性。最终，根据CHMM给出最优状态序列对拱坝模型破坏全过程进行安全评估，并与高拱坝模型破坏过程对比验证。结果表明：基于CHMM高拱坝状态时间序列将高拱坝安全状态分为7个等级，并与变形和裂缝时序演变历程相吻合，进而提出了高拱坝失效历程特征安全度，将试验高拱坝失效历程分为类线性、非线性大变形、反拱效应作用和最终失稳四个阶段，对应超载安全度分别为2、6、10和14。本研究为高拱坝安全评价提供了新思路，对高拱坝安全预警具有参考意义。
- 1
-
基于可掘性解耦的盾构掘进参数阈值动态控制方法
为降低因刀盘扭矩波动过大导致的设备健康风险，以组合双因素方法解耦地质参数、掘进参数和岩体可掘性之间的网状影响机制，在掘进效率控制律约束下显式求解掘进参数动态控制策略，实现对刀盘扭矩超载和波动的动态抑制。研究结果表明：组合双因素方法能够学习到可掘性控制因素之间差异影响机制的低维特征，多分组单调性分析和椭圆锥包络面模型能够解释各因素对可掘性的影响机制，椭圆锥包络面方程在判定刀盘扭矩过载风险时兼具地层普适和解析清晰的优点；基于可掘性解耦的盾构掘进参数阈值动态控制方法，能够为针对掘进参数波动和盾构关键元件损坏的风险管控提供显式的决策指令和快速响应指令的控制链：其指令层的输出具备可解释性——椭圆锥包络面方程二维投影在掘进效率控制律约束下可转化为以刀盘扭矩阈值为控制目标的掘进速率动态阈值，其应用层控制逻辑为先验条件下的单因素调控，能够快速响应动态指令并增强掘进参数稳态。
- 1
-
SH固土剂与纤维加筋固化硫酸盐渍土的冻融耐久性
冬季冻结与春季融化引起硫酸盐渍土填筑路堤的冻胀开裂、融沉变形和翻浆下沉等工程地质问题。为此，开展石灰+纤维+土、石灰+SH固土剂+纤维+土的冻融试验、无侧限抗压强度试验、SEM试验和CT试验，优选纤维和SH固土剂掺量，研究纤维加筋固化土的力学性能和微观结构随冻融的变化规律，阐明SH固土剂和纤维对土的冻融耐久性的影响机制。结果表明：随冻融次数增加，土的抗压强度呈降幅较大、降幅较小和强度平稳的阶段性变化。随冻融次数增加，土颗粒的面积比和等效直径均减小，土颗粒的形态由长条形逐渐趋于圆形；加筋固化降低了土的孔隙率，土的小孔隙占比逐渐减小，中孔隙与大孔隙占比增大；微裂纹数量增多，并从试样表面逐渐延伸至内部。3%SH固土剂+12%石灰+0.3%纤维加筋固化硫酸盐渍土，是较为适宜的配合比。SH固土剂包裹土颗粒和填充土孔隙、纤维与土的界面摩擦作用和纤维形成的空间网状结构，共同提高了硫酸盐渍土的力学性能与抗冻融性能。
- 1
-
高卵石含量地层盾构隧道施工围岩扰动特征试验研究
相对于低卵石含量地层，高卵石含量地层具有颗粒孔隙大、颗粒间点对点接触等特点，隧道施工扰动时地层中大颗粒骨架结构更易遭到破坏，从而处于不稳定状态。本文依托典型盾构隧道工程，采用可实现刀盘旋转、螺旋出土等功能的模型盾构机，开展高卵石含量地层（70%）浅埋隧道（1.0 D）和深埋隧道（2.0 D）盾构掘进模型试验，并从盾构掘进力学参数、地表沉降曲线以及开挖面稳定性等角度，探究高卵石含量地层盾构隧道施工围岩扰动特征。试验结果表明：对于高卵石含量地层，在相同的盾构掘进参数下，浅埋隧道和深埋隧道螺旋出土器扭矩相差不大，但浅埋隧道刀盘扭矩稳定值小于深埋隧道；在两种埋深条件下，地表沉降曲线关于隧道中心线均呈非对称分布，其偏心位置与刀盘旋转方向相关；当刀盘顺时针旋转时，沉降曲线对称轴位于掘进方向左侧；浅埋隧道和深埋隧道开挖面均呈整体失稳破坏模式，且地层塌陷区域均包含刀盘前方土体和后方土体；在两种埋深条件下，采用螺旋出土和刀盘后退方式得到的地表塌陷形态均为椭圆状，且椭圆长轴方向与盾构掘进方向垂直；出土破坏得到的地表塌陷范围大于后退破坏方式，其与产生的地层损失密切相关。
- 1
-
局部采用超高性能混凝土的板柱节点抗冲切试验研究
为探索提高板柱节点抗冲切性能的新方法，通过9个板柱中节点试件在竖向集中荷载作用下的试验，研究在板中心区域使用超高性能混凝土（UHPC）对板柱节点受力性能和破坏机理的影响。试验参数包括UHPC区域大小和UHPC钢纤维体积掺量。研究结果表明：UHPC能显著提高板柱节点的抗冲切承载力和延性；当局部使用UHPC面积在距柱面1倍板厚时，配纤率为0.8%的试件相较于全部使用普通混凝土（NC）的试件，其延性和抗冲切承载力分别提高了126%和64%。因此，对于UHPC与NC组合板柱节点，合理选择UHPC应用区域和钢纤维掺量，可显著提升板柱节点的整体性能。本文通过三种不同的规范对各试件进行抗冲切承载力理论计算，发现规范公式不能准确的估计UHPC区域的抗冲切承载力，未来需对此进行更深入的研究。采用有限元软件ABAQUS建立了试件的受力分析模型，模拟结果与试验结果吻合良好。基于该模型，进一步研究了不同UHPC尺寸对试件抗冲切性能的影响。最后，提出了一个UHPC-NC组合试件抗冲切承载力的计算公式，该公式的计算值与有限元模拟值吻合较好。
- 1
-
空间变异性砂土地基中柔性单桩水平承载性能与可靠度分析
岩土材料受沉积过程、地质历史及环境因素的综合作用，在空间分布上表现出显著的非均质特性。传统水平受荷桩设计方法将土体参数假定为空间均质常量，采用理想化计算模型进行分析，这往往导致桩基水平承载力的高估或低估。本研究利用随机有限元方法，选取砂土内摩擦角作为关键变异参数，系统探讨了砂土空间变异系数、水平及竖向相关距离对柔性单桩水平承载特性及其失效概率的影响机制。研究结果表明，砂土内摩擦角的空间变异性显著影响桩基的水平承载性能：随着内摩擦角变异系数和竖向相关长度的增加，水平极限承载力的均值降低，而承载力的变异系数则增大。这意味着土体的空间变异性不仅降低了平均承载力，还增加了承载力的离散程度。进一步分析七种典型变异组合显示，柔性单桩的失效概率普遍超过50%。基于这些发现，本研究创新性地建立了安全系数与失效概率之间的显式函数关系，为水平受荷桩的可靠度设计提供了理论基础和实用工具。
- 1
-
钢拉杆螺纹套筒连接承载性能试验研究
钢拉杆作为大跨度悬挂结构的核心传力构件，其套筒连接节点的可靠性直接影响整体结构安全性。为探讨拧入深度和套筒壁厚对连接节点承载性能的作用规律，通过对12组足尺试件设置了不同拧入深度和套筒壁厚为参数，分别设置了6组试件进行拉伸性能实验，研究不同参数组合下的典型破坏模式及其演化规律。并结合ABAQUS有限元模型建立了考虑螺纹接触的精细化数值分析体系。研究结果表明：节点承载力与延性特征均呈现显著的参数敏感性，当拧入深度不足1.0d时，界面剪切应力分布不均导致螺纹拉拔破坏，而当深度达到1.0d及以上时，破坏模式转为杆体主导的延性颈缩断裂，最大承载力趋于稳定。套筒壁厚比低于0.225时，套筒因应力集中发生脆性断裂，壁厚比达到0.225及以上时，套筒刚度优化应力分布促使失效模式为杆体塑性变形。通过理论模型与试验数据对比，验证了三种破坏模式的临界条件方程，误差率4%以内。最终提出双重控制参数设计准则：拧入深度应≥1.1d且套筒壁厚比需≥0.225，确保连接体系兼具高承载力与可控延性，为工程实践提供了理论依据。
- 1
-
考虑堆石料软化的三维坝坡优化动力稳定分析
对于高土石坝的稳定分析大多局限于二维情况，缺少合适的三维稳定分析方法。此外，地震作用下坝体堆石料容易出现应变软化现象，影响大坝的抗震性能。因此有必要发展能考虑软化效应的高土石坝三维动力稳定分析方法。首先基于有限元滑面应力法，结合优化的号角形三维破坏机制提出了一种高土石坝三维稳定分析方法。然后，对堆石料三轴试验结果进行整理得到了峰后强度与峰后剪应变的关系以考虑堆石料软化效应的影响。最后，将所建立的稳定分析框架应用于三维高土石坝的静动力稳定分析，并与二维分析结果进行了对比。结果表明:考虑与不考虑软化效应的滑移量结果差异较大，且这种差异随累积滑移量的增大而增大；相较于三维稳定分析，基于累积滑移量的二维稳定分析容易高估坝坡的抗震稳定性.
- 1
-
住宅空调能耗分形分析及短期预测模型优化
住宅建筑的空调系统能耗受用户行为多样性影响，并且传统统计特征难以在数据质量不足的情况下准确识别使用模式差异，使得短期能耗预测模型难以平衡准确性和计算成本。然而，分形理论通过量化时间序列的非线性与多尺度复杂度，为识别用户行为差异提供了独特优势。本研究提出了一种结合分形分析与数据驱动方法的短期能耗预测框架，通过分形特征划分用户为低、中、高复杂度群体，从滑动窗口、数据量和特征选择三方面精选输入数据和特征，规避噪声干扰，同时保留关键模式信息，，以兼顾预测精度和计算成本。基于夏季住宅空调运行数据，研究发现滑动窗口大小与复杂度负相关：低复杂度群体倾向较长窗口，中、高复杂度群体需较短窗口。数据量需求上，低、中复杂需求较少，高复杂度群体需更全面数据。特征选择中，低、中复杂度群体依赖大幅波动特征，高复杂度群体依赖小幅波动特征。基于2000户样本验证，模型MAPE为9.82%，CV-RMSE为11.40%，相较于逐户预测模型，误差降低41.52%并节省大量计算时间。本研究通过分形特征与K-means聚类及LSTM结合，克服传统方法局限，为住宅短期能耗预测提供高效方案。
- 1
-
寒旱区盐渍土环境下路基的水-热-盐分布规律研究?
袁超, 张彤炜, 刘子健, 颜鲁春, 洪伟, 刘琪, 吴子龙
我国西北寒旱地区广泛分布的盐渍土，随水-热条件的改变易发生盐胀和溶陷。由于蒸发边界的差异，不同结构路基的水-热-盐分布及分层变形规律尚不明晰。依托柳园至敦煌高速公路项目，针对三种路面结构(混凝土护肩+半刚性基层、碎石护肩+半刚性基层、碎石护肩+柔性基层)，开展体积含水率、温度、电导率等多物理场监测，每种路面结构安装30个温度传感器和9个土壤水-盐复合传感器。为明晰监测数据的物理意义，进一步开展水-热-力-盐多场耦合数值模拟。监测结果显示，碎石护肩+柔性基层结构具有隔热和阻止水盐迁移的优势，在同样的条件下，碎石护肩+柔性基层结构提升了公路的排水性、蒸发量和隔热性能。因此，盐渍土环境中，该结构有助于减少路基水分和盐分的积聚，从而延长路基的使用寿命。
- 1
-
蒸压加气混凝土墙板双面加固砖砌体墙抗压承载性能研究
周永明, 潘淑涵, 施韬, 高超, 李国华, 徐伟斌, 陈瑞生
为研究蒸压加气混凝土（AAC）墙板加固砖砌体墙的抗压承载性能，设计制作了2片AAC墙板双面加固砖砌体墙和2片作为对比试件的未加固砖砌体墙，通过抗压承载力试验和有限元数值分析，研究AAC板加固砖砌体墙的受压破坏形态和承载性能。试验和数值分析结果表明：蒸压加气混凝土墙板面层可对砖砌体墙形成约束作用，延缓砖墙开裂，提高墙体的受压承载力、刚度、延性和整体性；与未加固砌体墙相比，在试验中双面AAC板加固的墙体受压承载力最大提高了71.3%，在数值模拟中最大提高了67.5%。基于试件的破坏形态、受力特征及界面传力、协同工作特点，提出了蒸压加气混凝土板面层加固方法的受压承载力简化计算公式，给出了加气混凝土强度利用系数和钢筋强度利用系数。
- 1
-
石灰石粉掺量及细度对水泥水化进程的影响及动力学分析
本文采用微热量仪对含不同掺量和细度石粉的水泥浆体进行水化热分析，并基于Krstulovi?-Dabi?模型得到实际水化反应速率曲线和各阶段理论水化反应速率曲线，计算反应程度、反应级数和NG、I、D阶段的反应速率常数等反应动力学相关参数，分析石灰石粉掺量和细度对水泥水化的影响。结果表明：当掺量在0~35%范围内，细度在465 m2/kg~665 m2/kg范围内，随着石粉掺量和细度的增大，水泥水化反应速率加快，使得水泥水化放热峰值增大、峰值出现的时间提前，当石粉掺量为35%时，峰值提升26.2%、提前3.17 h；水泥水化NG过程（结晶成核与晶体生长过程）反应程度增大。石灰石粉的掺入和细度的提高，在提高初期水化反应速率的同时，会导致水泥的后期水化反应受限。
- 1
-
溶蚀作用下栖霞组灰岩溶蚀特性及细观结构损伤演化研究
碳酸盐岩分布广泛，受溶蚀作用影响易导致岩石宏细观特征和力学特性变化，进而引发地质灾害。以二叠系栖霞组灰岩为研究对象，制备灰岩圆柱状薄片，采用不同温度(0 ℃、15 ℃、25 ℃、40 ℃)和不同溶液pH值(pH=1、3、5、7)条件下的碳酸盐岩溶蚀试验，探索在溶蚀作用下碳酸盐岩质量损失与溶液pH等的变化，并借助扫描电镜(SEM)探究溶蚀作用下碳酸盐岩裂隙与孔隙率等变化及细观损伤演化机理。结果表明：随溶蚀时间增长，各pH下的岩石质量损失和溶液pH值增大，溶蚀速率由高到低变化，pH=1工况下试样质量累积损失量最大达11 %，质量损失速率最大达1.3 %/h，质量损失速率和损失量均是pH大于3工况下的数十倍；另外，pH=1工况下pH值增长速率明显慢于其余工况；溶液初始浓度pH=6为划分碳酸盐岩在溶蚀过程中的质量损失性质界线，pH<6时化学溶蚀为主，pH＞6时物理侵蚀为主；温度对溶蚀影响较大，同一pH条件下，试验温度越高，试验后岩石累积损失量和溶液pH均越大。另外，碳酸盐岩溶蚀在宏观上表现为裂隙呈串珠状溶孔，于裂隙尖端呈囊状落孔，在细观上表现为易沿晶界溶蚀。研究成果为进一步探索碳酸盐岩溶蚀过程提供了重要的科学依据。
- 1
-
列车荷载下倾斜基岩加筋路堤动力响应特性数值模拟
我国中西部地区多以山区为主，在已建和待建的轨道交通中，有相当一部分路堤需修建在山区的倾斜地层上，而目前关于倾斜地层上加筋路堤的动力学问题研究较少。因此，本文基于有限元数值软件，建立倾斜基岩地层条件下土工加筋路堤数值模型，将其计算结果与已有试验结果进行对比验证，再基于所构建的倾斜地层条件下加筋路堤数值模型，针对加筋轨道路堤的动力响应特性展开深入研究与分析，重点讨论了循环荷载幅值、土工格栅层数等对加筋路堤动力响应的影响。研究结果表明：路堤竖向循环位移幅值和速度峰值的动力响应规律呈现显著的空间非均匀分布特征，其极值出现在加载中心正下方。路堤侧向位移高值区分布于左侧坡底与右侧坡顶。随着各参数的变化，路堤右侧坡顶的侧向峰值位移增长更为显著，成为侧向位移最大的区域。格栅对加筋路堤侧向位移幅值的限制作用显著。随着土工格栅层数的逐渐增加，路堤整体的侧向位移幅值减小，且产生侧向位移幅值的区域缩小，并逐渐上移。在每层格栅的位置处，路堤侧向位移幅值与路堤深度关系曲线出现明显的谷值，谷值所在深度与格栅布置位置一致。当设置4层格栅时，格栅之间的侧向位移幅值与格栅顶部的侧向位移幅值相近，能够有效发挥土工格栅限制土体侧向位移的作用。
- 1
-
高温后不同纤维增强超高性能混凝土力学性能试验研究
通过对不同纤维增强超高性能混凝土进行高温加热和高温作用后圆柱体抗压强度试验，研究了不同纤维对超高性能混凝土高温作用后的表观特征和力学性能。针对不同温度、纤维掺量和纤维种类为研究对象，制备了108个超高性能混凝土圆柱体试件，进行6个目标温度（常温（20℃）、200℃、400℃、600℃、800℃、1000℃）后的单轴压缩试验，对比了单掺钢纤维、混掺不同长度钢纤维、混掺钢纤维和聚丙烯纤维以及混掺钢纤维和聚乙烯纤维对超高性能混凝土高温爆裂的抑制效果以及抗压强度的影响。结果表明：温度越高，超高性能混凝土损伤程度越严重；经过高温作用后，混掺钢纤维和聚丙烯纤维超高性能混凝土，还能够保持较好的完整性以及较高的抗压强度，在1000℃高温作用后仍能保持30%的残余强度；随着温度的升高，超高性能混凝土抗压强度整体上表现出先升高后降低的规律，高温增强了超高性能混凝土的延性。
- 1
-
北方农村空气源热泵电供暖区域能源和经济承载力研究
清洁供暖可以缓解中国北方的污染问题,而低成本和电力供应的安全性是推广清洁供暖的关键。因此,本文从区域视角建立了一个适用于中国北方农村地区空气源热泵(ASHP)供暖的适宜性评估框架。通过建立区域能源指标和经济指标,基于情景分析评估农村地区ASHP供暖的区域能源和经济承载力。结果表明,随着居民供暖需求的增加,区域能源承载力逐渐降低,这受到区域能源基础设施、家庭规模和生活习惯的影响。此外,在从基本需求到高需求的情景,供暖运行费用占人均可支配收入(PCDI)的比例小于10%,显示出较高的经济承载力。然而,在中等到高需求情景下,设备初投资占PCDI的比例为10.4%至24.9%,表明经济承载力较弱。农村居民需要财政补贴,否则居民可能面临能源贫困,他们对ASHP供暖系统的接受度也可能降低。本研究为农村清洁供暖能源规划和政策制定提供了参考。
- 1
-
考虑颗粒破碎的土石混合体孔隙曲折度计算模型
曾铃, 綦焱, 张红日, 文伟, 唐静, 熊剑平, 宋建平, 陈镜丞, 王文光, 李侑军, 龙童博, 徐子航, 李林乐
孔隙曲折度反映了流体在土体内流动路径的复杂程度，是研究土体渗透性能的重要参数。但现有的孔隙曲折度模型大多为通用模型，较难适用于土石混合体这类具有粒径跨度大、孔隙结构复杂等显著特征的土体。为探究适用于土石混合体并可考虑颗粒破碎所导致的级配变化对孔隙曲折度影响的计算模型，本文将土颗粒假设为尺寸不一的圆形，运用对数正态分布函数来表征不同颗粒级配，以阻碍角和各向异性参数来描述颗粒排布结构，基于流体在土石混合体中的层流流动，建立了多因素影响下的孔隙曲折度计算模型。并基于编程软件与数值模拟方法对不同级配与初始孔隙率的土石混合体进行了渗流模拟，理论计算值与数值模拟值的相对误差均在2%以内，证明了本文计算模型的合理性。模型影响因素分析结果表明：颗粒级配变化会显著影响孔隙曲折度，孔隙曲折度会随着粗颗粒含量的增大而减小，且大粒径颗粒的缺失亦会显著降低孔隙曲折度；随着阻碍角和各向异性参数的增大，孔隙曲折度增大。孔隙率与其余影响因素间呈显著的负交互作用，当孔隙率较大时，孔隙曲折度均趋近于1，此时孔隙率对曲折度起主导作用。上述因素对土石混合体内孔隙曲折度的影响程度依次为颗粒级配（质量分形维数）>各向异性参数>孔隙率>阻碍角，其中质量分形维数与各向异性参数的灰关联值均大于0.95，表现出强相关性。
- 1
-
不同热处理工艺下大直径NiTi-SMA棒材的超弹性试验研究
在阻尼元件中添加大直径超弹性NiTi形状记忆合金（NiTi-SMA）棒可以使其获得良好的自复位能力，但由于SMA材料对温度具有较高的敏感性，不同的热处理工艺会对NiTi-SMA棒的力学性能产生一定的影响，导致含NiTi-SMA棒材阻尼器或支撑的耗能能力及自复位能力受到不同程度的影响，因此有必要探究不同热处理工艺对大直径NiTi-SMA棒材力学性能的影响。本文首先对7根工作段直径均为9mm的Ni-59.9%atTi棒进行不同热处理工艺随后进行增幅循环拉伸试验，研究了不同热处理工艺和增幅循环拉伸对试件的应力-应变关系、残余应变、耗能能力等性能的影响。研究结果表明，适当的热处理可显著提高NiTi-SMA棒材的超弹性，其应力-应变曲线呈典型的旗帜形，工作直径为9mm的NiTi-SMA棒材的最佳热处理温度和时长分别为400°C和30min；越接近最佳热处理工艺，试件的耗能能力、割线刚度及等效阻尼比愈发稳定。
- 1
-
亚氧化钛阳极反应器构型差异对垃圾渗滤液处理效果及溶解有机物转化的影响
阳极氧化法因氧化能力强、二次污染少等优势，在垃圾渗滤液处理中极具潜力。本研究针对Ti4O7电极构建平流式（Flow-by）与穿流式（Flow-through）反应器，系统探究其对渗滤液生化出水的深度处理效能。实验发现：Flow-by模式在电流密度60 mA/cm2、pH=8、Cl-浓度200 mg/L条件下运行240 min，COD去除率达77.47%，显著高于Flow-through（60.56%）。Flow-by模式还能更有效改变DOM组成，前期处理效率更高，能将大部分溶解性有机物矿化去除。综上，Ti4O7阳极反应器在处理垃圾渗滤液方面具有显著优势。
- 1
-
碳纤维锚定铁锰双金属电催化剂构筑及噻虫嗪高效降解机制
双金属电催化剂能发挥协同作用高效催化降解新烟碱类杀虫剂，但其应用受限于金属纳米颗粒团聚导致的活性位点减少。利用静电纺丝将金属物种锚定于纳米纤维，进一步通过热处理实现金属氧化物与碳纤维的原位紧密结合，成功构建碳纤维锚定铁锰双金属电催化剂（FM@N-CNF），其中金属氧化物平均粒径仅为6 nm。电化学表征测试结果证实FM@N-CNF具有优于单金属的电化学活性表面积和电子传输能力。以FM@N-CNF作为阴极材料，在-0.5 V vs. SCE电压下，90 min内可完全降解噻虫嗪，10次循环降解率均高于80％。在污染物浓度5 ~ 100 ppm、pH值3 ~ 11和常规无机盐共存条件下，FM@N-CNF具有良好耐受性。淬灭实验及电子顺磁共振波谱结果一致证明主要活性氧物种为1O2。液相色谱-质谱联用分析表明噻虫嗪降解过程主要包括羧基化和羰基化反应。
- 1
-
基于Landsat-8数据的Chl a时空分布反演及驱动因素分析
叶绿素a（Chla）主要来源于浮游植物，是水体富营养化的关键指标。它是衡量湖泊生态系统富营养化水平、生物物理条件和初级生产力的基本指标。本研究以太湖为研究区域，利用Landsat 8 OLI数据和实测点数据，通过半经验方法建立偏最小二乘模型进行反演。初步实验结果表明，导出的模型和参数有效地捕捉了过去九年（2015-2024）太湖叶绿素a浓度。在此基础上，该研究整合了自然地理和社会经济因素，分析了叶绿素a浓度的趋势及其根本原因。因此，本文提供了太湖叶绿素a浓度动态的半经验模型、参数方案和全面的长期数据集，为未来太湖生态恢复的治理工作提供了强有力的支持。
- 1
-
Mn-Co@4A催化臭氧氧化煤化工RO浓水研究
本研究考察了Mn-Co@4A催化剂用于催化臭氧氧化煤化工RO浓水。采用SEM、EDS、XRF、XRD对Mn-Co@4A催化剂进行表征,研究了工况条件(初始pH、催化剂填充比、臭氧投加量、反应器高径比)对臭氧催化氧化废水催化效率的影响。在最佳工况下评估了Mn-Co@4A催化剂的稳定性,并通过紫外吸收光谱、三维荧光光谱及自由基淬灭实验对处理水样进行机理分析。结果表明：Mn-Co@4A催化剂具有良好的催化性能及稳定性。在初始pH=7.64(原水)、催化剂填充率5%、臭氧投加量6 mg/L/min、反应柱高径比6:1条件下,煤化工RO浓水中最佳COD去除率可达69.92%。随着氧化时间的增加,煤化工RO浓水中含共轭结构物质、不饱和酮类物质和类蛋白物质逐步得到有效降解,.OH和O2.-起到了氧化有机物的主要作用。
- 1
-
铁酸锰改性生物炭对磷酸盐的吸附性能及机理研究
磷的过量排放是导致水体富营养化的主要因素之一,因此开发高效、经济的含磷废水处理技术对水环境保护具有重要意义。本研究以毛竹为原料,通过热解法制备竹制生物炭(Bamboo Biochar,BC),进一步用水热法合成铁酸锰改性生物炭(MnFe2O4/Biochar,MB),用于去除废水中的磷酸盐(H2PO42-)。探究pH、吸附时间、初始浓度等因素对吸附性能的影响,结果表明MB对磷酸盐的吸附容量随着pH的增大而减小,在pH=4.0时达到最大吸附容量(4.59 mg/g),吸附过程符合Freundlich等温线模型和准二级动力学模型。MB的高饱和磁化值(48.28 emu/g)显示了MB的易分离性。表征结果表明吸附机理主要是Mn-OH中的羟基与磷酸根交换形成内层表面络合物。此外,由于实际水体中存在多种共存离子和有机物,它们与磷酸盐相互作用,并为MB提供了更多的吸附位点,使MB在实际水体中除磷效果较为理想。本研究结果表明,MB作为一种高效、易分离的吸附材料,在含磷废水处理领域具有巨大潜力。
- 1
-
局部防腐层失效模式下钢材锈蚀行为对力学性能的影响
针对局部防腐层失效模式下的Q355B钢材，探讨钢材锈蚀行为及其对力学性能的影响。文中设计了点状腐蚀、带状腐蚀、面状腐蚀三种典型局部防腐层失效模式下的标准试件。基于电化学试验测量了钢材在局部防腐层失效模式下的锈蚀速率，并分析了钢材的锈蚀形态及分布特征。基于试验现象分析了锈蚀的起始点、扩展路径及形态变化，通过腐蚀表面形貌揭示了局部防腐层失效模式下的腐蚀路径及机理。基于钢材拉伸试验分析了局部防腐层失效模式下的钢材弹性模量、屈服点、屈服强度、抗拉强度、极限应变和断后伸长率。结果表明，局部防腐层失效模式下的钢材弹性模量、屈服强度、抗拉强度折减系数与平均腐蚀率呈线性负相关关系；极限应变和断后伸长率折减系数与平均腐蚀率呈非线性相关关系。研究揭示了局部防腐层失效模式对钢材力学性能的影响，研究结果可为钢材防腐保护及结构安全评估提供参考。
- 1
-
掺风积沙的PVA-FRCC早期自生收缩性能
为研究掺风积沙的聚乙烯醇纤维水泥基复合材料（Polyvinyl alcohol fiber cement-based composites，简称PVA-FRCC）早期自生收缩性能并建立自生收缩预测模型，本文以风积沙取代率、纤维体积率、水胶比及砂胶比为研究变量，通过收缩试验测试了材料7d内的自生收缩，总结了各因素对自生收缩的影响规律，并通过低场核磁试验测试了试件内部孔隙流体饱和度、孔隙率与孔径，揭示了风积沙对自生收缩的影响机理。结果表明：风积沙具有多孔吸水性，且弹性模量较小，水胶比较小时自生收缩随风积沙取代率提高而增大，水胶比较大时自生收缩随风积沙取代率提高而减小；PVA纤维的内养护作用降低了自生收缩；水胶比较小时水化反应引起的化学收缩增大，导致自生收缩增加；砂胶比提高使风积沙绝对含量提高，导致自生收缩增大；掺风积沙的PVA-FRCC整体孔径较小，最可几孔径在10 nm左右，风积沙取代率提高后小孔孔隙率提高是自生收缩增大的主要原因。最后考虑各因素影响，建立了掺风积沙的PVA-FRCC早期自生收缩预测模型，模型计算值与试验值吻合良好。
- 1
-
水平荷载下树木迎风区横向单根的大位移模拟
台风下迎风区横向根对树木的抗倒伏起重要作用,但关于其大位移条件下的定量研究缺乏。基于物理模型试验和有限元模拟,得到大位移下根单元的力-位移曲线。在此基础上,使用双线性软化假设,并结合Winkler地基梁法,研究水平载下树木迎风区横向单根的响应,分析根直径和长度对峰值弯矩和旋转刚度的影响。结果表明,当根的长度小于临界长度时,峰值弯矩随直径和长度的增加而增加,且对直径更为敏感；总旋转刚度和初始旋转刚度都随直径的增加而增加,但总旋转刚度随长度的增加而减小,而初始旋转刚度基本保持不变。当根的长度超过临界长度时,弯矩-转角曲线总体上不再发生改变,故以上指标也基本不变。使用根的直径、弹性模量对临界长度进行了拟合,可以满足工程中对粗根临界长度的估算。
- 1
-
多因素对水泥浆液絮凝结构和流变性能的影响
水泥浆液的流变特性是地质灾害治理中注浆参数设计的重要依据,水泥悬浮液流变性能受多因素的影响,它的影响机制尚不清晰,本文从浆液中颗粒粒径分布对流变性能影响进行了分析。利用聚焦光束反射率测量系统等对不同水灰比、水泥细度和剪切速率条件下水泥浆液中的絮凝颗粒弦粒径、颗粒数量开展了研究并测试了相同条件下的浆液流变性,分析了浆液絮凝颗粒对浆液流变性能的影响。结果表明,随着水泥细度、水灰比和剪切速率的增加,浆液中絮凝颗粒数量增加,弦粒径减少,三者影响机制不同；颗粒絮凝程度随水泥水化时间增加。浆液屈服强度和塑形粘度随水灰比增加而减小,随水泥细度增加而增加；浆液表观粘度随着剪切率提高而减小,且呈现可逆变化。絮凝结构变化和流变性能变化具有一致性,水灰比、水泥细度和剪切速率通过影响絮凝结构从而影响浆液流变特性。研究从絮凝结构角度揭示了流变性能的变化,可以为水泥浆液的设计和应用提供指导。
- 1
-
生物聚合物改良花岗岩残积土力学特性及机理研究
花岗岩残积土力学性能改良对于相应工程灾害防治具有重要意义。为探究低环境影响的生物聚合物对花岗岩残积土力学性能的改良效果，使用黄原胶（XG）、瓜尔豆胶（GG）及其复合胶（G-X）对花岗岩残积土进行改性，通过无侧限抗压、三轴剪切及扫描电镜试验，研究了生物胶类型、掺量、养护方式、养护龄期对改良效果的影响规律及其强化机理。结果表明，XG、GG、G-X均能够提高花岗岩残积土抗压强度，标养条件下改良土抗压强度随聚合物掺量持续增长但增幅变缓，而室温养护下改良土抗压强度会出现峰值，聚合物最优掺量约在1.0%~1.5%；复合胶G-X改良土具有较好的抗压强度（可达素土的2倍以上）和龄期稳定性，且抗剪性能提升明显（黏聚力约为素土的2.4倍），兼具了GG的粘结作用和XG的填充作用，体现出“协同增效”的改良效果。
- 1
-
填充混凝土对钢管内外法兰节点轴拉性能影响研究
钢管内外法兰节点广泛应用于大跨越输电杆塔,主管填充混凝土成为提高节点承载力和改善钢管受力的有效手段。为了揭示轴向拉伸荷载下填充混凝土对钢管内外法兰节点力学性能的影响,设计2组填充混凝土内外法兰节点(CFIOF)和2组内外法兰节点(IOF)进行轴拉试验,以对比分析失效模式、法兰板张开量、关键部位的应变发展和外内圈螺栓轴拉力比β。然后,建立并验证了CFIOF有限元模型,用于开展参数分析,以揭示法兰板厚度、螺栓间距和混凝土强度对β的影响规律。研究发现,CFIOF的失效模式和IOF基本一致,均为法兰板张开,伴随螺栓螺纹区变形；当张开量相同时,填充混凝土可提高约5%以上的承载力；填充混凝土可以使内外圈螺栓受力更为均匀。随着法兰板厚的增加,β呈现先增大后减小的趋势,并逐渐趋近于1。随着螺栓间距和混凝土强度的增大,β逐步降低并趋于1。其中,混凝土强度对β的影响最小。
- 1
-
掘进参数调控稳定性对软土盾构隧道诱发地表沉降的影响分析
盾构隧道开挖诱发地表沉降的研究多数将掘进参数视为确定值,忽略了其在调控过程中变异性的影响。为了研究盾构掘进参数调控稳定性与地表沉降的关系,以武汉地铁12号线某盾构隧道区间工程为依托,建立了盾构隧道开挖全过程的三维数值模型,探究了土仓压力、超挖间隙和注浆压力的变异水平对地表沉降的影响规律,重点分析了不同掘进参数的影响区域。结果表明:盾构施工过程中掘进参数的调控稳定性对地表沉降有重要影响,地表沉降的离散程度与掘进参数变异水平呈正相关；不确定性地表沉降受主要影响区域内掘进参数调控稳定性的影响。基于数值模拟结果,获得了盾构掘进参数的变异系数控制标准。研究结果为盾构隧道工程的施工调控和风险评估提供了参考。
- 1
-
颗粒尺度微生物胶结抗拉强度测试系统的开发与应用
微生物加固技术是一种利用微生物代谢活动固化岩土体的新兴环保加固技术。目前微生物胶结力学特性研究多聚焦于单元或现场尺度,颗粒尺度的微生物胶结强度研究较少,传统岩土测试仪器难以满足颗粒尺度微生物胶结强度的精确测量需求。为精确地测试颗粒尺度微生物胶结力学特性,开发了颗粒尺度微生物胶结抗拉强度测试系统,并使用该系统开展了颗粒尺度微生物胶结的拉伸强度测试。该系统由位移控制模块、拉力测量模块、试样固定模块及影像观测记录模块组成。位移控制模块控制加载端稳定运行,拉力测量模块精确测量并记录拉伸力变化,试样固定模块稳固试样以避免滑动或偏移,影像观测记录模块实时记录试样拉伸过程中的破坏行为。详细介绍了典型试样制备、测试过程及测试结果分析,测试结果表明：颗粒尺度微生物胶结抗拉强度测试系统具有精度高、稳定性好的特点,能够有效量化颗粒尺度微生物胶结的抗拉强度,并清晰捕捉拉伸过程中粒间胶结的破坏特征,为微生物加固岩土体的力学性能研究提供可靠的试验系统支持。
- 1
-
孔隙介质中生物膜形态及堵塞模式对渗透率的影响规律研究
孔隙介质中微生物堵塞现象广泛存在于自然和工程实践,是环境、能源及基础医疗等领域的共性问题。本文聚焦孔隙介质微生物堵塞过程中生物膜形态以及堵塞机制,通过微流体模型-显微镜-CMOS相机可视化实验平台,探究了孔隙结构和流速对生物膜团簇行为和介质渗透率演变特征的影响。研究结果表明:流速和孔径通过影响剪切速率和营养物质交换速率控制生物膜的形态和最终堵塞效率。孔隙介质微生物堵塞呈现出有优势通道(堵塞模式Ⅰ)和无优势通道(堵塞模式Ⅱ)两种堵塞模式。堵塞模式Ⅰ发生在较小流速和较大孔径条件下,流体主要集中在优势通道流动,这种流速分布的不均匀性会随着时间推移而加剧,影响堵塞的稳定性,渗透率下降呈现明显间歇性波动。堵塞模式Ⅱ发生在较大流速和较小孔径条件下,流场分布相对较为均匀,渗透率呈现平稳下降,堵塞效应也更加显著,实验结束时渗透率下降3个数量级。
- 1
-
木质素纤维-石灰复合改良膨胀土力学特性与微观结构分析
膨胀土是一种特殊的问题土，具有遇水膨胀失水收缩的工程特性，对气候影响较为敏感，极易诱发边坡失稳、滑坡等工程灾害。传统无机化学改良剂（如石灰、水泥等）虽能有效提高土体强度，但此类改良剂普遍存在高碳排放等环境问题。本研究采用一种新型绿色低碳材料——木质素纤维（LF）用于膨胀土的改良，通过无侧限抗压试验、直剪试验、无荷膨胀率试验、压汞试验和扫描电镜试验，研究木质素纤维改良膨胀土的力学性能，并分析了改良剂的掺量比以及养护龄期对木质素纤维-石灰复合改良土的力学性能和微观结构的影响。结果表明，木质素纤维能显著提高膨胀土的抗剪、抗压强度，其最优掺量为8%；在最佳掺量比条件下，复合改良土的力学性能接近于4%石灰改良土；木质素纤维有效改善膨胀土的微观孔隙结构，增强土颗粒间的联结作用。研究成果表明新型低碳材料木质素纤维对膨胀土的工程特性具有较好的改良效果，并可部分替代、减少传统改良剂的使用。
- 1
-
干湿循环作用下不同含水率砂岩力学及声发射特性研究
本研究旨在探讨干湿循环作用下不同含水率砂岩的力学性能及声发射特性,以重庆某地铁车站隧道工程围岩中的砂岩为研究对象。试样分别经历了0次、10次、20次和30次干湿循环处理,通过控制砂岩的含水率(干燥、1.2%、2.4%、3.6%、饱和)和干湿循环次数,开展单轴压缩试验与声发射试验。同时,利用扫描电子显微镜(SEM)对不同干湿循环次数下砂岩的微观结构进行分析。研究结果表明,随着干湿循环次数的增加,砂岩孔隙结构裂隙增多及晶体颗粒脱落等微观劣化现象更加明显,砂岩的单轴抗压强度呈下降趋势,且含水率的升高对砂岩强度的影响更为显著。干湿循环次数和含水率的增加显著降低了砂岩破坏过程中的声发射活动水平,并使其破碎程度减轻,反映出内部微裂隙扩展和能量释放的衰弱。干湿循环和含水率对砂岩劣化机制具有协同作用。
- 1
-
脲酶矿化胶结砂土的单轴压缩离散元分析
酶诱导碳酸钙沉淀（EICP）是一种具有广阔前景的土体固化改良技术。为探究EICP胶结砂土的受力破裂机理和细观特性，本文基于PFC 2D研究不同胶结水平、不同碳酸钙分布的胶结砂试样在单轴压缩试验中的破坏演化规律。研究结果表明：与室内试验相比较，考虑碳酸钙含量、分布和颗粒接触模型的离散元模拟能较好地反应胶结砂试样的力学和变形特性。低胶结水平的试样发生局部剪切破坏，破坏面出现在中部碳酸钙含量较低的部位；随着胶结水平的提升，砂土颗粒平均位移减小，位移方向靠近轴向压缩的方向，试样发生整体劈裂破坏。胶结水平越高，试样中颗粒接触的分布越均匀，胶结破坏带扩展越慢，裂纹生长速率越慢。
- 1
-
大断面隧道原位扩挖围岩力学特征试验研究
大断面公路隧道原位扩挖过程围岩扰动大，施工风险高，然而，对于隧道原位扩挖围岩力学特征的研究尚不深入。本文基于物理模型试验和围岩应力简化模型，研究了不同隧道扩挖工法下围岩的力学特征。隧道扩挖物理模型试验结果表明，单侧毛洞扩挖法的位移量变化最大，单侧台阶扩挖法的围岩压力聚集在拱肩，单侧CD扩挖法的位移量最小且围岩压力分布更均匀；围岩应力简化模型分析得出，拱脚的位移量大于拱顶，围岩的损伤程度越大，位移量越大；工程实测结果显示，模型试验中的围岩压力和位移量的试验值与实测值高度匹配，其位移变化过程也呈现出相同趋势，当损伤系数D为0.2时，两种扩挖工法下的模型值能够全面反映实测值，单侧CD扩挖法更有利于围岩的长期稳定，研究结果可为同类大断面隧道扩挖施工提供理论依据。
- 1
-
加劲肋对异形钢管树形柱盖板过渡节点受力性能的影响
异形钢管树形柱节点构造复杂,采用盖板将树干和树枝进行连接,可以大幅减小施工难度,了解盖板加劲肋对此类节点力学性能的影响,对指导类似项目的设计具有重要意义。本文以重庆东站异性钢管树形柱为例,分别对是否设置加劲肋的两个节点展开缩尺试验,研究加劲肋对异形钢管树形柱节点区的传力机理、应力分布及水平、节点区破坏模式、节点承载力等关键指标的影响。研究结果表明:设置加劲肋后盖板的刚度大大提高；设置加劲肋后,节点区特别是盖板的应力分布趋于平缓,峰值应力减小；与未设置加劲肋的节点相同,在加载后期,设置加劲肋后的节点,树枝根部均发生强度和局部失稳破坏,但设置加劲肋后,盖板及节点区树干的局部鼓曲程度大幅减小；设置加劲肋后节点承载力显著提高。
- 1
-
玄武岩纤维加筋模拟月壤地聚物力学性能研究
基于原位资源的建造技术可极大减少月面基地建设成本,实现高品质运维。通过就地取材实现月面建造,充分利用原位资源制备出高性能建筑结构材料,成为当前研究的热点。本研究采用模拟月壤制备地聚物,使用玄武岩纤维进行加筋,以提升地聚物材料的力学性能。通过试验探索强碱和弱碱溶液,以及玄武岩纤维掺量对模拟月壤地聚物的破坏模式、力学性能的影响。研究结果表明,玄武岩纤维的掺入改变了模拟月壤地聚物的破坏模式,提升了模拟月壤地聚物的延性性能。在强碱溶液激发条件下,玄武岩纤维的最佳掺量为0.2%；在弱碱条件下,最佳掺量为0.1%。随着纤维掺量增加,模拟月壤地聚物的抗压和抗折强度基本呈现先增后减变化规律。相比强碱溶液激发条件,玄武岩纤维掺量对弱碱溶液激发条件下的模拟月壤地聚物的影响更为显著。
- 1
-
砖混建筑垃圾资源化再生利用研究进展?
砖混结构的迭代更新将产生大量砖混建筑垃圾,资源化利用砖混建筑垃圾可有效解决天然砂石资源短缺和减轻建筑垃圾堆填危害。砖混再生材料根据粒径分为砖混再生粗骨料、细骨料和粉料三类。砖混再生粗骨料可作为再生混凝土和路基工程基层底基层等的骨料；再生细骨料常应用于再生砂浆、再生砌块和对土/固化土性能改良等方面。砖混再生粉化学成分与水泥、石灰粉、粉煤灰等相似,可通过离子交换、生成膨胀物质、火山灰反应和结晶等作用作为胶凝材料使用；废砖再生粉具有良好的火山灰活性,可作为原材料通过碱激发制备废砖再生粉基地聚合物胶凝材料,具有良好的流动性、力学性能和高温性能,反应机理主要包括Si、Al单体溶出、单体重构、缩聚和填充胶结等。砖混再生材料今后应在再生原材料性能提升、应用途径拓展、力学特性和固化机理、处置及应用标准制定等方面深入研究。
- 1
-
一种基于特征选择的CNN-LSTM结构应变响应预测方法
在建筑结构的长期服役过程中，可能会受到多种外部和内部因素的影响，导致部分关键构件发生失效。结构应变响应能够直观地反映这些构件的运行状态，因此，准确预测结构的应变响应对建筑结构的长期监测具有重要意义。本文提出一种基于特征选择的CNN-LSTM结构应变响应预测方法，并基于北疆明珠塔健康监测系统实测数据对该方法进行验证。对输入模型的特征进行Pearson相关性分析，并进一步的利用随机森林算法对各特征的重要性进行排序和选择，确定了输入模型的特征。利用该方法建立了CNN-LSTM结构应变响应预测模型，采用贝叶斯优化算法对模型超参数进行精细调整以提高模型的预测精度，并与常规LSTM模型和BiLSTM模型的预测结果进行了比较。研究结果表明，CNN-LSTM模型在所有应变测点上的预测值与实际值之间的相关系数均超过了0.99，显示出该模型在预测构件应变响应方面的优越性能，且相较于LSTM和BiLSTM模型，CNN-LSTM模型具有更高的预测精度。
- 1
-
铁路列车/桥梁共振与消振研究综述
共振会导致列车与桥梁结构振动过大，加剧桥梁轨道结构疲劳失稳，影响列车运行舒适与安全问题。如何在设计阶段有效消除共振，在服役阶段有效控制共振，是保障高速铁路交通健康持续发展的关键。本文旨在回顾和梳理铁路列车/桥梁共振与消振问题的研究进展，系统总结共振发生机理与规律，明确消振设计与共振控制方法。本文覆盖桥梁共振与消振基本理论、列车激励模型、不同结构形式桥梁的共振与消振问题、桥梁共振与消振的主要影响因素、桥梁共振控制与现场试验研究6个部分。研究表明:桥梁共振与消振条件受边界条件影响，但总体与简支梁工况重合或略有差异；桥梁跨群与列车编组构成典型的双周期性，当桥梁引起的列车共振速度与列车引起桥梁的共振速度一致时，会诱发车桥“双共振”；车桥耦合效应会减小桥梁的共振幅值，但在实际中的车桥耦合系统具有随机性，可能造成“随机共振”发生；对于简支梁，一阶模态主导共振位移响应，二阶模态对共振加速度影响较大，更高阶模态影响一般可忽略；对于连续梁，二阶模态对共振位移的贡献一般也较大，不能忽略；桥梁阻尼能有效减小桥梁的共振幅值，但亦会造成消振“泄露效应”；当桥跨长度L为1.5倍列车特征长度d时，可有效消除桥梁的第一阶共振，此为铁路桥梁最佳跨长设计准则；可通过设置桥梁频率下限、改变列车组构成等措施主动规避共振发生条件。大量实测结果表明，铁路桥梁共振以第一阶竖弯模态共振为主，其与运行列车速度和列车长度（即v/d）存在显著相关性。
- 1
-
硅酸钠增强微生物注浆加固效果的试验研究
微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术在改良岩土体力学性质方面具有广泛的应用价值以及潜力,但目前该方法仍存在加固效率低、加固周期长等缺陷。为了提高MICP加固效率并缩短加固周期,在常规MICP基础上,向菌液中添加适量硅酸钠,开展了MICP溶液试验及砂柱试验,并进行宏观和微观检测试验,研究了硅酸钠对微生物固砂的增强效果与机理。结果表明：添加适量硅酸钠后，细菌活性提高约14%，砂柱内碳酸钙生成量提高约7%，MICP加固效率与试样均匀性得到增强。砂柱加固2次后，试样即可成型，加固10次后试样抗压强度约5.9MPa，相较于对照组强度提高约7倍以上。微观检测试验表明添加硅酸钠后,环境中生成的水化硅酸钙凝胶,可以起到填充砂土孔隙与胶结砂颗粒作用,进而提高试样强度与加固效率。该方法可为微生物固砂的推广应用提供理论指导。
- 1
-
大跨桥梁温致位移监测数据时滞效应自适应消除方法
时滞效应消除是增强大跨桥梁温致位移与温度相关性和提升基于位移的结构运营病害识别可靠性的关键步骤,固定时间平移方法不能捕捉时滞程度随时间的变化而难以彻底消除时滞效应。本文借助函数型数据分析方法,将时滞效应消除转换为寻找一个最优的时间弯曲函数将温致位移和温度对齐,提出了温致位移监测数据时滞效应自适应消除方法。首先利用数值模拟揭示了时滞效应产生机理,其次介绍了基于函数型数据相幅分离的时滞效应自适应消除方法,在此基础上利用一座大跨公铁两用桥梁伸缩缝位移与温度长期监测数据验证了本文方法的有效性,最后提出了时滞效应自适应消除方法边端效应的处理策略。研究结果表明：热传导系数较低形成的热惯性效应是时滞效应产生的根本原因,时滞效应自适应消除方法能够根据时滞程度的不同而自动找到最优的时间弯曲函数进行时滞效应消除,时滞消除效果明显优于固定时间平移方法,采用数据延伸的策略能够有效解决边端效应而实现时滞效应的完全消除。
- 1
-
青海细粒硫酸盐渍土变形特性及理想弹塑性模型
本文对青海地区硫酸盐渍土变形特性进行深入研究，并提出一种考虑含盐量和围压的理想弹塑性模型。首先，通过液塑限及易溶盐测定表明四个典型地区主要为粉质黏土和黏土，主要含硫酸盐。选取采样点3原状盐渍土，经人工洗盐，配置六种不同硫酸钠质量比的土样。其次，在四种围压、六种含盐量条件下开展固结不排水三轴试验，发现该盐渍土应力-应变关系均具有较明显理想弹塑性特征：屈服前可见较明显线性段，屈服后强化或软化不明显。相同围压下，初始弹性模量、屈服应力及抗剪强度均随含盐量的增加逐渐减小；在相同含盐量的情况下，初始弹性模量与屈服应力随围压的增大而增大。最后，基于试验现象，将理想弹塑性模型中的常数初始模量和屈服点视为函数式，经MATLAB编程分析和参数优化，建立了以初始模量和屈服应力为围压和含盐量线性表达式。该模型参数较少，除反映强度变化外，还能描述初始模量受含盐量和围压的影响，因此描述变形更为精确，可供工程参考。
- 1
-
海洋大直径群桩地震响应振动台模型试验研究
我国近海海域地处环太平洋地震带,海洋工程中常用的大直径群桩基础面临地震威胁。本文采用1g振动台模型试验研究了近海大直径群桩基础的动力响应特征,并探究了大直径桩基布置方式和不同地震输入影响。结果表明:在相同条件下,Taft地震波因循环周次更多,相较于El-Centro地震波更易引起桩周土体的液化；El-Centro地震波的主频更接近模型地基的固有频率,在El-Centro地震波输入下会导致更强的地基加速度和弯矩响应。在耗材量相同的情况下,九桩基础的桩周土超孔压比响应较四桩基础更显著；在所有加载工况下,由于浅层区域更易液化,且四桩基础液化程度较低,因此四桩基础的加速度时程响应更为强烈,而在深层区域,这种规律相反；九桩基础的弯矩分配更均匀,抗震性能较四桩基础强。总体而言,九桩基础的整体抗震性能表现更好。
- 1
-
含水率和泡沫注入比对土压平衡盾构高粘度泥岩力学特性的影响
冯林, 邹坤秘, 刘桂君, 唐维湘, 何齐海, 仉文岗, 杨阳, 孙伟鑫, 杨文钰
排渣困难和刀盘结泥饼等问题给土压平衡盾构掘进带来了诸多挑战，尤其对于高粘度泥岩地层，需要进行渣土改良。依托成渝中线（四川段）蜀安隧道盾构工程，对泥岩开展了泡沫性能评价、十字板剪切、界面剪切和室内盾构掘进模型试验，探究泡沫剂的最优浓度区间，含水率和泡沫注入比对法向界面力、纵向界面力及刀盘结合饼的影响。结果表明：（1）发泡剂最佳体积分数在3%左右，对应的发泡倍率和半衰期分别为29.1与8.71min。（2）基于上述最佳体积分数，随着含水率和泡沫质量比增加，泥岩的十字板抗剪强度、直剪抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、千斤顶平均压力和单位千斤顶压力作用下的扭矩均会不同程度的下降，盾构刀盘渣土粘附量变化不显著，但泥岩稠度降低，刀盘结泥饼有所改善。（3）整体上平均掘进速度增加，千斤顶的平均压力越大，导致刀盘扭矩增大。泡沫剂对盾构掘进的改良效果要优于含水率。研究成果对于评估高粘度泥岩地层土压平衡盾构掘进施工具有一定借鉴意义。
- 1
-
考虑采样间距的岩石节理面粗糙度表征与强度预测方法研究
岩石节理面粗糙程度是决定其抗剪强度的最主要因素，当前岩石节理面粗糙度多采用斜率均方根（Z2）值表达，而该数值与节理面数值化过程中的采样间距密切相关。为了进一步提高岩石节理面粗糙度的计算精度，本文开展了考虑采样间距的岩石节理面粗糙度表征与强度预测方法研究。主要研究结果为：不同类型岩石劈裂后节理面粗糙度不同，花岗岩节理面粗糙度最大，石英岩次之，最后为红砂岩和泥岩；不同节理面轮廓线的Z2值均随着采样间距的增大而呈现线性下降的规律。并且节理面的起伏程度越大，采样间距对Z2值得影响越为明显。基于对数函数建立了考虑采样间距的节理面粗糙度系数计算公式，该式较原有JRC预测模型的物理意义更加明晰且预测精度更高。
- 1
-
基于豆酶诱导矿化的铅锌污染修复效果和机理探讨
重金属污染作为当代环境领域亟待解决的关键问题之一,生物矿化技术凭借其独特的重金属修复潜力成为了研究热点。尽管微生物在重金属修复中的研究已较为深入,但针对植物酶,特别是大豆脲酶在重金属治理中的探索尚显不足。本文基于大豆脲酶的酶诱导碳酸盐沉淀(EICP)技术,进行重金属耐受性测试、污染溶液修复试验及铅锌尾矿固化试验,结合ICP、XRD及SEM-EDS测试分析,研究大豆脲酶治理铅锌污染的矿化效果与机理。研究显示:大豆脲酶在Pb2+、Zn2+浓度较低时展现出良好的耐受性,且大豆脲酶能够通过诱导生成碳酸钙沉淀和蛋白质络合作用多种方式对溶液中的重金属离子进行吸附沉淀,实现重金属的高效固定；同时大豆脲酶通过诱导生成碳酸钙对尾矿进行包裹填充,有效减少了重金属的浸出,并提高了尾矿的强度。
- 1
-
岩溶山区三维地质建模及其在隧道规划中的三维评价应用
岩溶地区地质环境条件脆弱，为了降低隧道建设诱发的地质环境问题，进行隧道规划适宜性评价十分必要。如何在岩溶山区构建较为精细的三维地质模型，在此基础上开展隧道规划适宜性三维评价工作，是亟待解决的问题。本文选取重庆中梁山两江段为研究区，通过适合区域地质特征的三维地质建模方法与网格剖分方法，构建了一系列较为精细的三维地质模型及属性模型，基于层次分析法及多级指数叠加法，构建了符合地区地质环境条件与隧道建设现状的隧道规划三维评价体系，并利用三维评价结果开展了隧道规划评价分析应用。结果表明:运用合适的三维建模方法可以构建岩溶山区较为精细的三维地质模型，以此为基础做为数据来源及空间分析载体，能够得出符合地区地质环境特点的隧道规划适宜性三维评价体系及三维评价结果，成果可为岩溶山区隧道规划选址决策及山地城市地下空间格局优化工作提供有力支撑。
- 1
-
基于赤泥无害化与资源化的多元固废协同处理试验研究
赤泥是铝工业生产过程中产生的一种固体废弃物。为解决长期堆放导致的土地资源浪费和环境污染及资源化利用问题,本文采用以电石渣、高炉矿渣、粉煤灰、磷石膏、石墨烯为组分的CGFPA固化剂对赤泥进行无害化处理。利用无侧限抗压强度、酸碱度及毒性浸出等试验,研究固化剂掺量、总初始含水量、养护龄期对固化/稳定化赤泥的强度特性、酸碱性及毒性浸出特性的影响规律。研究结果表明,随总含水比的增加,固化/稳定化赤泥的无侧限抗压强度先增加后减小、而污染物浸出浓度则先降低后升高,即存在强度最大、污染物浸出浓度最低的最优总含水比(总初始含水量与赤泥液限之比),最优含水比随固化剂掺入比线性增加,掺入比为15%、20%、25%、30%时,最优含水比分别为1.0、1.2、1.3、1.4,对应的最优总初始含水量分别为37.8%、45.4%、49.1%、52.9%。固化/稳定化赤泥的pH值随养护龄期的增加而降低,90d后均低于9.5；随总含水比的增加而降低,并逐渐趋于稳定。此外,固化/稳定化赤泥中的污染物浸出浓度随固化剂掺入比增加逐渐降低,当掺入比为30%、总含水比为1.4时,7种污染物稳定率均能达到80%以上。研究成果对于赤泥的无害化处理和资源化利用具有一定的现实意义。
- 1
-
机器学习探究VUV/PS体系中UV185被忽视的有机物激发作用
真空紫外过硫酸盐(VUV/PS)体系中更快速的污染物降解一直被认为是UV185高效激发H2O和PS的结果而忽略了UV185对污染物的直接激发，从而低估了 UV185在污染物降解方面的贡献。为此，本研究结合机器学习与DFT计算，从数据分析角度对VUV/PS体系中UV185的作用机理进行了探究。首先通过DFT计算获得了30种有机污染物的基态和激发态分子描述符作为输入参数，并利用随机森林模型将其分别与污染物在不同体系中的降解动力学常数和矿化率作为输出参数进行建模，通过观察不同输入参数下模型拟合度的变化对分子描述符进行筛选，保留与输出参数相关性高的描述符，最后通过Shapley加性解释方法(SHAP)分析各模型中贡献度最高的几种输入参数，进而对反应机理进行推测。分析结果表明，相比于UV体系，VUV体系中S1激发态描述符与亲核反应相关描述符的贡献度出现了明显提高，表明UV185是通过将污染物激发至反应活性更高的S1态，而后以促进光解和亲核反应的机制加快污染物的降解与矿化过程。
- 1
-
生物质纤维对饱和砂土地层泥水盾构泥浆成膜性能的增强机制
泥膜是泥水盾构隧道开挖面稳定的关键，纯膨润土泥浆无法在高渗透地层有效地形成高质量泥膜，而高分子聚合物改性泥浆又存在粘度过高、环境污染等问题。本文介绍了生物质秸秆纤维对饱和砂土地层泥水盾构泥浆成膜性能的增强机制，采用泥浆渗透试验，模拟了生物质纤维泥浆在饱和砂土地层中的渗透过程，分析了泥浆滤失规律、泥膜形成效果和泥浆压力传递效率。讨论了生物质纤维掺量对泥浆渗透、泥膜形成和压力传递的影响机理。研究结果表明：①生物质纤维泥浆的粘度低、密度小、稳定性好，因此具有很好的护壁泥浆性能；②生物质纤维大幅提高了泥浆的泥膜形成性能，可以有效减少膨润土用量，具有较大的工程意义；③泥浆渗透模型可以很好地预测生物质纤维泥浆的渗透过程。
- 1
-
空间缆悬索桥缆鞍系统力学行为研究
为明确空间缆悬索桥缆鞍系统力学行为,根据两类空间索鞍的结构特征,推导了侧向力合成理论,论证了两种空间索鞍的受力模式,以某空间缆悬索桥为例,利用ABAQUS建立切片数值模型,研究了两种空间索鞍内部钢丝传力特征、侧向压力分布模式以及摩擦阻力组成。结果表明：斜平面索鞍的受力模式与平面索鞍相同,缆鞍间的侧向力均由指向圆心的径向力引起；对于空间曲线索鞍,径向力约等于由竖弯和横弯产生的径向力的矢量和,空间曲线索鞍中,外侧压力大于内侧压力；鞍槽内部应力主要集中在局部接触区域,分布符合经典赫兹理论；上下层钢丝间的力链呈菱形,力值随深度逐渐增加,但在底层存在陡降；斜平面索鞍中,索鞍基座提供了摩擦阻力的86.4%,鞍侧仅占13.6%；相比之下,空间曲线索鞍的基座提供了86.62%,鞍侧提供13.38%,在两种空间索鞍中,索鞍底面对摩擦阻力的贡献均远大于侧面。
- 1
-
基于故障树的铁路简支梁桥震后功能状态评估
为了合理评估铁路桥梁在地震作用后的通行功能，提出了一种基于故障树模型的铁路简支梁桥震后功能状态评估方法。首先，建立了以铁路桥梁震后功能状态为顶事件的故障树模型；其次，根据故障树的基本事件定义了七种地震破坏模式，建立了综合考虑地震破坏模式的桥梁震后功能状态评估流程；最后，采用所提出的方法对西南地区某典型32m跨径铁路简支梁桥进行算例分析。结果表明：算例桥梁的地震破坏模式以支座与其他构件的共同损伤为主导；随着地震动水准的提高，铁路桥梁震后的通行功能急剧下降；轨道与其他构件共同损伤的破坏模式是导致铁路桥梁震后通行功能下降的关键因素。
- 1
-
生物激发加固土剪切特性大型直剪试验研究
刘阿强, 谢浏洋, 肖杨, 黄晓利, 郜逸鸣, 缑瑞楠, 崔昊
微生物诱导碳酸钙沉淀是一种新兴的、可持续发展的技术，其包含生物强化法和生物激发法。然而，现有的相关研究大多局限于生物强化法，关于生物激发法的研究相对较少，特别是大尺寸试验。本文以重庆嘉陵江沿岸表层土为研究对象，基于生物激发法探究了不同加固程度对大尺寸试样剪切特性的影响。此外，还测定了碳酸钙含量沿不同方向的分布情况。结果表明：加固前后试样应力应变关系由应变硬化转变为脆性破坏和应变软化。加固前试样呈现剪缩现象，而加固后试样先出现微小的剪缩，然后呈现剪胀现象。加固后试样的抗剪强度得到了大幅度提升。试样中的碳酸钙含量随着距试样顶面距离的增加而减小，并且试样的碳酸钙含量呈现外围高，中间低的分布特征。本研究结果可为生物激发法应用于现场试验提供参考。
- 1
-
基于大型三轴试验的原位激发微生物矿化加固土剪切特性研究
微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）加固技术作为一种绿色新型加固方法，近年来发展迅速。传统的MICP加固方法存在加固成本高、外源矿化菌的环境适应性差以及外源矿化菌引入造成的潜在环境风险等问题。利用土壤中所含的本地脲酶菌进行MICP加固的原位激发方法能够有效降低加固成本。本文采用原位激发微生物加固方法对土体进行加固，并对未加固和加固后的土样开展大型三轴固结排水剪切试验，对比分析了两者的剪切特性。此外,还探究了加固土样中的碳酸钙分布和微观机理。结果表明，原位激发微生物加固主要生成菱面体形碳酸钙，这些碳酸钙沉积在土体中，使得土样的强度与刚度显著提升，体积应变显著降低。土样中的碳酸钙分布随试样深度增加呈现下降趋势，这导致试样在底部发生剪切破坏。
- 1
-
填芯复合管桩抗弯承载力分析方法
对预应力混凝土管桩(PHC管桩)内部填入普通钢筋混凝土即形成填芯复合管桩结构,有利于提高管桩的抗弯承载力。针对这种新型复合管桩结构,根据桩体截面静力平衡,推导出了复合管桩的抗弯承载力计算公式,基于桩体内外圈分界处的应变差异性,修正了现行规范中适于矩形桩截面的等效矩形应力图系数,形成了适于圆形截面填芯复合管桩的应力图系数计算方法。研究结果表明：抗弯承载力理论计算公式可得到与试验吻合较好的结果；配筋率、张拉应力等均对桩体抗弯承载力有显著影响,抗弯承载力随内圈配筋率与张拉应力的增大分别呈非线性增大与线性减小,各主要影响因素敏感性排序为外径>外圈配筋率>壁厚>内圈配筋率>张拉应力；内圈配筋率为1%、3%时,填芯部分可使桩体抗弯承载力分别提高约26%、68%；填芯部分补强作用的主要原因在于强化了桩体极限状态,降低截面中性轴高度,促使外圈抗弯作用占比大幅提升至73~83%。
- 1
-
双拼T型钢-混组合梁抗剪承载力计算方法
为了探究双拼T型-钢混组合梁（DTSCB）的抗剪性能，以混凝土翼板宽度和钢板厚度为参数，设计制作了3根双拼T型钢-混组合梁试件，基于剪力-跨中挠度曲线、剪力-相对滑移曲线和应变分布等试验结果，分析了结构参数对组合梁承载力和变形能力的影响。建立ABAQUS有限元模型，对比试验结果，验证了模型准确性。模拟分析了不同剪跨比对钢梁和混凝土腹板、翼板等不同结构参数模型的抗剪承载力影响，并建立了抗剪承载力计算公式。结果表明：组合梁斜压破坏、剪切破坏和弯曲破坏的界限剪跨比 分别为1和3；当剪跨比 时，钢腹板抗剪承担比例为70%左右；建立的抗剪计算公式相对于现行规范计算结果精度高。
- 1
-
基于改进DeepLabV3+的既有钢结构表面锈蚀图像分割方法
表面锈蚀是钢结构中普遍存在的缺陷形式，锈蚀会削弱构件截面，降低其力学性能，因此对钢结构锈蚀损伤进行监测及状态评价必不可少。针对人工目测易出现视觉疲劳造成读数、纹理和颜色判断错误，经典深度学习锈蚀识别网络分割精度低、参数量大等问题，提出一种轻量化HL-DeepLabV3+的锈蚀图像语义分割模型。首先，将编码部分的主干网络替换成轻量化的MobileNetV3网络，降低模型参数量；其次，在空洞空间金字塔池化模块引入条形池化模块和金字塔池化模块，使网络能捕获孤立锈蚀区域的长距离依赖关系，消除背景区域干扰；最后，引入注意力机制，使网络更加关注图像中对锈蚀分类起决定作用的像素区域，增强锈蚀的特征表达能力。试验结果表明：HL-DeepLabV3+模型相比原模型大小减少了66.73%，在Accuracy、mIoU、MPA和F1分数上分别提高了2.54%、10.11%、6.79%、6.15%，且效果优于经典的UNet、FCN、SegNet和DeepLabV3+语义分割模型，在实现模型轻量化的同时还提升了对锈蚀损伤的分割精度。
- 1
-
考虑沉桩和固结效应的水平受荷桩基承载性能 研究
刘武昊, 张福金, 李慧, 曹雪, 景钦鑫, 董君杰, 易江涛
海洋工程中常采用大直径钢管桩作为基础，其安装常采用锤击或静压法。在黏土地基中，沉桩时产生的挤土效应会导致桩周土体位移和隆起，削弱土体抗剪强度，并产生超孔压。沉桩后，桩周土体的超孔压逐渐消散，土体重新固结，强度和应力状态逐渐恢复。目前对海洋管桩水平承载性能采用API规范的P-y曲线，该方法并不能考虑考虑沉桩扰动和土体固结对水平受荷桩承载性能的影响。因此，采用自主开发的多阶段欧拉-拉格朗日方法连续并完整模拟静压桩的沉桩贯入、固结强化、水平受荷三个不同阶段。研究深入探讨了水平受荷桩的桩土相互作用机理、桩间土强度恢复机制、桩侧土体的极限抗力及P-y曲线的变化规律。结果表明，固结效应不会改变土体变形机制，但会显著提高桩侧土体极限土抗力。同时明确并量化了沉桩和固结效应对水平受荷桩承载力的影响，建立了随深度变化的极限土抗力增长比例模型，提出了考虑沉桩和固结效应的P-y曲线。研究成果对于优化海洋桩基础设计的静力承载性能计算方法具有显著的理论价值和实践意义。
- 1
-
鸡粪消化进程中的重金属钝化和氮磷转化机制
本研究以凹凸棒土（AT）、生物炭（BC）、沸石（ZO）为主要原料复配3种外源多孔钝化剂（EPP），构建鸡粪厌氧消化体系，采用比色法和BCR连续提取法解析消化体系中的有机氮、有机磷和铜（Cu）、锌（Zn）重金属离子（HMs）形态变化进程，探究钝化剂对消化体系中的Cu、Zn钝化和氮、磷转化去除机制。结果表明：添加EPP可缓解厌氧消化过程中的酸抑制作用，添加AT、ZO对吸附转化总氮（TN）和总氨氮（TAN）效果最佳，较对照组提升30.43%、26.30%；添加ZO、AT对总磷（TP）和总磷酸盐（TPS）效果最佳，较对照组提升9.33%、17.74%；3个EPP添加组中可萃取态（WA）和可还原态（RD）的铜、锌含量相较对照组均有所下降，AT组Cu和Zn的WA、RD浓度比对照组低15.97%、6.18%；鸡粪中的N、P、Cu及Zn等物质可在多孔钝化剂（EPP）表面与S、V等元素结合发生矿化作用，溶解性有机质DOM中的含氧羧基和羟基官能团与HMs形成稳定络合物，并通过静电吸附、氢键作用将氨氮和磷酸盐结晶矿化。
- 1
-
建筑能量桩用三元复合相变混凝土的制备及其性能研究
随着能源的消耗，学者们通过将相变材料加入混凝土中制备相变混凝土进行相变储热，针对对当前相变混凝土存在的部分缺陷与不足，选用癸酸、月桂酸、棕榈酸相变材料进行熔融混合，制备三元复合相变材料。进行DSC测试，检测其相变潜热和相变温度，通过多孔基体吸附的方法制备相变混凝土粗骨料，进行SEM试验观察内部相变材料吸附情况。为防止其内部相变材料的泄露对混凝土强度造成影响，选用水泥净浆法和环氧树脂+水泥粉法分别封装，并进行相变循环试验，确定相变材料的泄露率。将相变粗骨料掺入混凝土中，制备适用于建筑能量桩的相变混凝土，对混凝土进行抗压性能试验和导热性能试验，同时进行相变循环耐久性试验，最终得出水泥净浆的封装方式更能满足建筑能量桩的承担外部荷载与温度荷载的需要。结果表明，当相变粗骨料掺量为20%时，相变混凝土的抗压强度、导热性能、相变循环稳定性较好，水泥净浆法封装相比于环氧树脂+水泥粉法封装对相变混凝土相变循环后的抗压性能影响相对更小，适用范围更广。
- 1
-
杂填土斜坡场地强夯振动传播规律与影响参数分析
在杂填土坡地和平坦场地中对比分析了4000kN·m、12000kN·m、25000kN·m能级下振源距、夯击能、夯沉量3种独立因素对振动速度的影响规律,在此基础上,结合Bp神经网络与Sobol敏感性分析法分析了上述3种因素对振动速度影响的强弱。结果表明：坡地场地中振动速度在坡肩～坡底范围内符合负指数函数关系,坡肩存在“能量集中”效应,坡肩的振动速度大于相同振源距的平坦场地；杂填土边坡中振动速度大多介于4~25 mm/s之间,振动速度与夯击能之间符合负指数函数关系,夯击能对振动速度的影响有限；随着夯沉量的增大,振动速度增长先快后慢,最终趋于稳定,在累计夯沉量-夯沉量曲线的“下凹”折点后,振动速度增长或增长率增大,在“上凸”型折点后,振动速度减小或增长率衰减。夯沉量对振动速度的全效应敏感性指数为振源距的1.55 倍、夯击能的 5.93 倍,减小夯沉量对减轻振动的效果最明显,振源距次之,夯击能最小。
- 1
-
局部渗漏对富水砂层基坑挡墙变形和地表沉降的影响研究
富水砂层深基坑变形稳定可控是地下工程施工安全的基础保障。针对富水砂层深基坑渗漏灾害问题，以某地铁车站端头井深基坑渗漏事故为研究背景，通过现场调查和实测数据回顾，总结分析基坑漏水漏砂灾害发展过程及事故原因，系统研究基坑渗漏水期间挡墙水平位移、墙后地表沉降、坑外地下水位的变化特征，并结合数值模拟方法揭示局部渗漏对基坑变形性状的影响规律。研究结果表明，局部渗漏引起挡墙水平位移显著增加，渗漏后挡墙最大水平位移约为渗漏前的1.29~1.47倍；局部渗漏引起敏感影响区沉降槽加深变宽，渗漏后最大地表沉降约为渗漏前的1.16~2.67倍；坑外地下水位“跳跃式”波动变化特征可作为基坑发生渗漏灾害前兆信号的重要判据；采取“注浆+高压旋喷桩”联合处治措施可有效应对富水砂层基基坑渗漏灾害控制难题。
- 1
-
循环荷载下道路应急抢通聚氨酯材料力学特性研究
聚氨酯发泡材料以其快速膨胀、高强、轻质及憎水等特点，在水毁道路等的临时抢通中有着重要的工程价值。为了研究车辆循环荷载作用下换填临时路基的聚氨酯材料力学性能，分别对聚氨酯试样进行轴向循环加卸载压缩试验及切向循环剪切试验，分析了聚氨酯试样在不同加载频率和加载范围下的应力-应变变化规律及宏细观破坏特征。结果表明：聚氨酯试样的应变随轴向加载频率先增后减，随轴向应力加载上限值持续增大（可达到7%~8%）；轴向应力加载引起的最大应变增量是加载频率相应值的4倍，对试样应变的影响更为显著；切向循环加卸载下，试样主要以沿胶结面的压剪破坏和沿竖向裂隙-胶结面处的拉剪破坏为主，切向力加载范围的增大会引起试样变形的明显增加（最大应变达5%~6%），最终出现沿胶结面的压剪破坏；增加一定的轴向力（不宜超过单轴抗压强度的90%）能更好压实聚氨酯材料，进而能改善其抗剪性能，在工程应用中，应当尽量避免轴向（法向）力较小或无加载时让聚氨酯材料处于循环剪切受力状态。
- 1
-
考虑时效损伤的变系数非定分数阶岩石卸荷蠕变模型
传统蠕变模型较难表征岩石的完整蠕变行为。为揭示花岗岩卸荷蠕变力学特性，以某抽水蓄能电站高钾钙碱性I型花岗岩为研究对象，取样开展恒轴压卸围压应力路径下的三轴卸荷蠕变试验，分析了卸荷过程中花岗岩蠕变应变特征及岩石损伤演化规律，基于分数阶微积分理论构建了能够精确描述花岗岩蠕变全过程的变系数非定分数阶卸荷蠕变损伤模型，并扩展到三维应力状态。结果表明：在三轴卸荷蠕变试验中，随着围压的减小，试样每一级的轴向蠕变总量不断增大，轴向总应变以瞬时弹性应变为主，岩石呈现出应变软化特性，破坏时为脆性破坏；利用变系数非定分数阶卸荷蠕变损伤模型对三轴卸荷蠕变试验数据进行了参数辨识和拟合，拟合结果表明该模型能够较好的描述燕山期高钾钙碱性I型花岗岩的蠕变损伤演化特性。研究成果可为类似地区地下洞室围岩长期稳定性研究及支护方案设计提供试验依据和理论指导。
- 1
-
矩形管廊上浮过程管土相互作用透明土模型试验研究
矩型管廊作为地下综合管廊建设中的异形截面管廊，其上浮过程对土体的影响相较于传统圆形管廊更为复杂，然而目前对于矩型管廊上浮过程管土相互作用的研究较少。针对该问题，开展了矩形管廊上浮过程管土相互作用透明土模型试验，重点测量和研究了管廊上浮过程中不同密实度及不同埋深状态下矩形管廊的p-y曲线变化及管廊周围土体的位移场变化，并深入分析了管周土体的位移变化面夹角。研究结果表明：不同密实度下不同矩型管廊埋深位置处的p-y变化趋势相似，都经历了线性上升、峰值变化、快速下降和缓慢下降阶段；矩型管廊密实度及埋置深度越大，其变化幅度及最大承载力值越大；相同埋深处的矩形管廊在上升过程中不同阶段时的土体位移场变化类似，且会管周土体位移会随着阶段的递进从整体向上移动逐步转化为管廊上下部向上移动四周向下移动；相同密实度下同等埋深处的土体位移变化面夹角会随着上升高度的增加而增加。
- 1
-
循环风系统控制环境内污染物蓄积计算及数值模拟研究
循环风系统可以充分利用空气的再输运能力，减小实时排放总量，因节能减排特性成为工业通风的重要选择。但循环风系统控制环境内存在污染物蓄积现象，目前针对受控环境污染物蓄积及循环风比例的精确控制研究尚不完善。对此，本研究发展了循环风系统控制环境内污染物蓄积实时计算方法；基于铸造工业污染物散发的间歇性，提出了不同工艺条件下循环风比例计算方法，动态调节循环风比例范围。通过CFD离散相模型（DPM）对受控环境内的污染物时空分布进行了深入研究。结果表明，不同时刻模拟计算结果与理论计算值平均误差在15%以内，具有良好的一致性；循环风系统可以有效降低新风量和除尘系统实时排放总量；循环风系统控制环境内污染物蓄积存在浓度上限，上限值由污染源源强、循环风比例、除尘器对污染物的过滤效率计算确定。此外，通过受控环境内不同循环风比例下污染物浓度变化的动态特性，选取合适的循环风比例，在节能的基础上，对于减少循环风系统控制环境内污染物蓄积至关重要。
- 1
-
废旧轮胎整胎加筋路基的承载变形特性模型试验研究
我国废旧轮胎数量众多，形成的黑色污染日益加剧，将废旧轮胎回收再利用是消纳轮胎的途径之一。废旧轮胎具备强度高、耐腐蚀等良好的土建材料特性，研究其在路基中的作用，对于指导废旧轮胎加筋路基工程建设具有重要意义。然而，现有的研究主要集中在轮胎碎片的再利用，对废旧轮胎整胎再利用的研究较少。为了进一步探究轮胎之间的连接以及填料类型对整胎加筋路基的影响，开展了三组模型试验探究废旧轮胎加筋路基的承载变形特性，分析了竖向荷载作用下路基顶面位移、内部土压力分布以及轮胎应变。研究结果表明：轮胎加筋层有利于附加应力的扩散，并且随着荷载增大，轮胎加筋层扩散应力的作用逐渐增强。在轮胎加筋层下方布设土工格栅有效增加了加筋区的整体刚度，减小了路基变形，二者共同作用使加筋区附近土体的附加应力的扩散角增大，并且土工格栅分担了部分竖向荷载，使轮胎变形减小。
- 1
-
钙源及处理轮次对砂黄土MICP覆膜效果的影响
针对黄土高原北部砂黄土结构松散、颗粒间黏聚力较小,容易被雨水侵蚀产生破坏的问题,采用MICP技术进行覆膜防护。为探究钙源和处理轮次对砂黄土MICP覆膜效果的影响,选用氯化钙、乙酸钙、乳酸钙3种钙源在4种不同轮次下对坡面模型覆膜处理,并对覆膜后的试样进行碳酸钙含量测定、室内降雨冲刷试验和微型贯入试验。研究结果表明：不同钙源的覆膜形式不同,氯化钙和乙酸钙主要通过增加土颗粒间的黏聚力加固土体,而乳酸钙更多的是在土体表面生成硬壳层来保护土体。钙源及处理轮次对砂黄土MICP覆膜效果的影响主要体现在碳酸钙含量和固化深度两方面,且不同钙源在不同处理轮次下的覆膜效果存在差异。氯化钙作为钙源,处理3轮以上时,覆膜效果较好,但处理超过5轮后,覆膜效果增加不明显；乙酸钙作为钙源,处理1轮时覆膜效果较差,处理3到7轮时,随着轮次增加,覆膜效果增加明显；乳酸钙作为钙源,处理1轮时覆膜效果较好,处理3轮以上时,效果不如氯化钙和乙酸钙。研究成果可为鄂尔多斯地区砂黄土坡面侵蚀的防护提供一定的借鉴。
- 1
-
考虑多因素的供水管网中H型节点不完全混合规律与经验模型
H型节点作为供水管网重要组成部分,来流在其中的不完全混合特性尚不清楚。本文研究供水管网中H型节点的不完全混合现象及其影响因素,旨在改善现有的水质模拟方法。结合计算流体力学(CFD)数值模拟和实验室实验,探讨多个因素(包括管径、三通间距、入口雷诺数比和出口雷诺数比)对H型节点不完全混合的影响。结果显示,管径对混合影响不大,而三通间距和出入口雷诺数比对混合程度有显著影响。此外,实验室实验结果与CFD模拟结果吻合良好,证实模拟的准确性,并为建立H型节点的不完全混合经验模型提供数据。最终,提出针对不同三通间距下的H型节点不完全混合经验模型,并建议在实际应用中根据具体情况选择合适的混合模型,以提升供水管网水质模拟的准确性,这对于保障水质安全和优化调度具有重要的实践意义。
- 1
-
热沥青摊铺下钢-混凝土组合梁的温度特性分析与竖向温差预测研究
热沥青摊铺在桥梁结构中引起的温度变化是一个瞬态现象，准确监测具有一定难度。为研究钢-混凝土组合梁在热沥青摊铺下的温度场，通过现场实测和有限元数值模拟相结合的方法，研究了热沥青摊铺下钢-混凝土组合梁的温度分布规律，并通过参数分析的方法得到了由热沥青摊铺引起的竖向温差预测公式。研究表明：热沥青摊铺对钢-混凝土组合梁的影响深度主要在0.5m以内，并形成了较大的竖向温度梯度。竖向温差模式可近似用指数函数来描述，横向温差模式可近似用正弦函数来描述。其中竖向最大温差主要和梁体初始温度T0、中面层厚度d以及沥青拌合料温度Ts有关。提出的竖向温差预测公式的计算结果与已有研究相符，为热沥青摊铺下钢-混凝土组合梁温度场的研究提供了参考。
- 1
-
电石渣-磷石膏活化赤泥基胶凝材料强度特性及其环境影响
泥因自身较低的胶凝活性和过高的重金属离子含量制约了其在建筑材料领域的应用，制备性能良好且经济环保的赤泥基胶凝材料以实现赤泥的大掺量利用，是赤泥绿色、高效应用中需解决的问题。采用电石渣-磷石膏活化赤泥-粉煤灰制备赤泥基胶凝材料(RFCG)，研究了电石渣-磷石膏比例、赤泥煅烧温度和密封高温养护时间，对RFCG强度发展规律的影响，并利用XRD、SEM-EDS和ICP-OES等测试技术，从微观机制上解释了RFCG的强度发展规律，并评估了RFCG的环境影响。结果表明，电石渣提供的OH-和赤泥中的Na2O促进了反应，生成了C-(A)-S-H和少量N-A-S-H凝胶，促进了RFCG的强度发展；磷石膏提供的SO42-加速AFt生成，通过填充微观孔洞的方式提升基体密实程度，从而提升强度，但过量的AFt导致基体出现微观裂缝，对强度的发展影响较大。煅烧处理提升了赤泥的硅铝离子浸出率，并减弱了赤泥中有机质的负面影响，使RFCG的强度大幅提高。在60 ℃下养护24h能有效提高RFCG的早期强度。所制备的RFCG稳定了重金属离子，一定程度上避免了二次污染，能够应用于路面基层、矿山填充等工程领域。
- 1
-
钙源及固化方式对MICP处理砂黄土均匀性及强度的影响
砂黄土砂粒量高、具有疏松多孔结构，其力学性质不同于典型粉质黄土和砂土。为研究钙源及固化方式对MICP（Microbially Induced Carbonate Precipitation）技术处理砂黄土固化效果的影响，通过浸泡法和灌注法两种方式，分别采用氯化钙、乙酸钙和乳酸钙三种钙源进行小尺寸试验，以固化后试样的碳酸钙含量、碳酸钙分布均匀性及无侧限抗压强度为评价指标进行对比分析。研究结果表明：乙酸钙为钙源时固化试样均匀性较好；处理早期乳酸钙为钙源时固化试样的碳酸钙含量及无侧限抗压强度较高，但随着处理时间增加，氯化钙为钙源固化试样的强度更高。相较于浸泡法，灌注法可有效改善乳酸钙渗流不畅的现象，对于乳酸钙为钙源时固化效果的提升优于氯化钙和乙酸钙。灌注法固化试样碳酸钙分布更均匀、强度更高。
- 1
-
滑动支座磨损对斜拉桥静动力性能影响研究
滑动支座是斜拉桥常用的支座类型,也是桥梁重要的传力构件之一。滑动支座在运营过程中经常产生磨损导致性能退化,分析滑动支座性能变化对斜拉桥整体力学性能的影响具有重要的意义。本文基于考虑支座磨损的斜拉桥有限元模型,分析了滑动支座磨损对斜拉桥静动力性能的影响。以某斜拉桥为算例,建立了考虑支座磨损的斜拉桥有限元模型,分析了滑动支座发生磨损时斜拉桥的静动力性能变化。研究表明,滑动支座磨损将使桥梁刚度增加,导致斜拉桥频率增加,尤其是纵飘与竖弯振型,显著增加梁端轴力,降低支座累计位移。支座不能适应主梁的变形需求,造成主梁与支座内力积聚,受损风险增加,影响到桥梁的安全运营。该研究可对斜拉桥支座损伤识别与桥梁养护提供一定的指导建议。
- 1
-
带承台缩颈单桩的水平承载性能研究
基桩在施工和使用过程中易产生缩颈，给上部结构带来安全隐患。厘清带承台缩颈单桩水平承载特性，对工程设计及桩基加固修补具有指导意义。本文采用熔融石英砂和折射率相同的孔隙液配制透明砂土，开展带承台完整桩和缩颈桩透明土模型加载试验，研究缩颈对水平极限承载力的影响规律；然后利用Mat-PIV增量程序处理加载前后土体颗粒散斑场，得到桩周土体变形规律；结合三维有限元数值仿真揭示缩颈改变带承台单桩水平承载特性的原因。结果表明：缩颈削弱了水平荷载沿桩身的传递能力，增大桩身上部变形和桩侧土反力。缩颈位置距桩顶越近或缩颈尺寸越大，基桩水平极限承载力损失越严重。桩身弯曲会使承台在加载侧发生斜向下位移，对土体产生竖向压力，从而提升浅部土体强度并产生摩擦力约束基桩变形，增强基桩的承载性能。
- 1
-
建筑垃圾再生路基填料剪切强度研究综述
近年来,以再生混凝土、再生砖、再生砂浆等材料为主的建筑垃圾已广泛应用于我国交通工程路基填筑中。路基承载力和稳定性主要取决于路基填料的剪切强度,而建筑垃圾填料颗粒具有级配范围广、强度低、成分复杂等特点,在服役期荷载作用下的剪切特性与传统砂石填料具有显著差异。从建筑垃圾再生填料剪切特性、建筑垃圾-细粒土混合填料剪切特性、建筑垃圾再生填料-土工材料界面剪切特性三个方面对现有研究成果梳理。综合现有研究,发现建筑垃圾颗粒破碎规律对剪切特性影响机制尚待完善；缺乏建筑垃圾在掺入不同细粒土后性能提升差异的对比分析；需要深入探究建筑垃圾土-筋界面剪切机理,从而为发展我国绿色低碳交通提供重要的理论支持和技术储备。
- 1
-
基于透明土技术的橡胶砂压缩特性研究
将废旧橡胶轮胎破碎后与砂混合形成橡胶砂作为轻型回填材料用于岩土工程领域,是目前处理废旧轮胎最有前途的措施之一。为了研究橡胶砂的压缩特性,本文开展了透明橡胶砂的一维压缩试验,探究了橡胶砂的变形机制,并建立橡胶砂压缩特性表征模型。结果表明:橡胶砂的总竖向应变随着橡胶掺量的增加而增加,塑性应变大于弹性应变；相比纯砂,橡胶砂压缩变形的增量主要来源于橡胶颗粒自身压缩变形以及橡胶颗粒变形导致周围砂颗粒滚动重排引起的变形；基于纯砂及橡胶的压缩模型,建立了不同橡胶掺量下的橡胶砂压缩特性表征模型,该模型具有较好的适用性。本文的研究结果可为橡胶砂的工程应用提供科学支撑。
- 1
-
岩土体热盐双扩散耦合理论研究进展
近年来,盐渍土路基防灾减灾、土地资源、石质文物保护、地热开发、二氧化碳地质封存、核废料处理等遇到的工程问题层出不穷。研究岩土体的热盐双扩散耦合理论是防止土地盐渍化、预防基础设施与石质文物病害、提高热提取率、加强封存效果和减少地下水污染的关键。围绕岩土体中的热盐双扩散耦合理论,分别总结了土体和岩石热盐双扩散耦合的研究方法,梳理了典型的理论模型。在此基础上,结合新时代能源需求和环保的现实意义,探讨了今后在各种工程应用领域中岩土体热盐双扩散耦合理论亟待深入研究的方向,并对比分析了岩土体热盐双扩散耦合模型。最后基于总结和对比分析,指出针对咸水层CO2封存、盐区地热开发和盐穴核废料处理等工程问题研究岩石裂隙中的热盐双扩散耦合理论的重要性,在土石质文物保护问题中提出对岩土体热盐扩散和力学效应耦合研究的展望。
- 1
-
基于物理信息神经网络的斜拉索索力识别
准确识别索力具有重要现实意义，但频率法在实际应用中存在计算公式复杂多样的问题。基于此，本文将物理信息神经网络（Physics-informed Neural Network, PINN）引入索力识别领域，提出了基于物理信息神经网络的斜拉索索力识别方法。该方法在神经网络损失函数中引入表征斜拉索索力的弦振动方程损失项，并利用斜拉索的动位移响应进行网络训练，通过最小化损失函数即可实现索力识别。基于数值仿真算例和室内试验模型的有限测试数据，利用本文所提方法实现了索力的准确识别。研究结果表明，在本文所设定的所有斜拉索索力识别问题中，本文方法的索力识别误差均不超过3%。这一结果证明了该方法具有较高的识别精度、较强的可靠性以及良好的可扩展性，适用于实际工程中斜拉索索力的识别。
- 1
-
整体式墙面加筋土桥台承载特性的模型试验研究
整体式面板加筋土桥台作为一种新的桥台形式，在小跨径桥涵工程中具有较高的推广应用价值。目前对其工作机理的研究尚不深入，特别对桥台承载力特性鲜有研究。本文以斯洛文尼亚北部Z(v)erovinci桥为原型，开展整体式面板加筋土桥台模型静载试验，分析了桥台顶部沉降、面板位移、土体位移、土工格栅应变规律和潜在破裂面形式，并将桥台筋材拉力实测值与3种规范推荐的方法计算值进行对比，结果表明：在最大荷载作用下，桥台的沉降值未超出规范推荐的使用极限及强度极限；桥台中部面板水平位移最大；前、翼墙面板后土体最大位移均发生在模型顶部；在特定荷载作用下，顺桥向筋材应变最大值小于规范值，刚度法计算值与实测筋材拉力最大值吻合良好。
- 1
-
复杂岩溶区桩基钻探的梯度角判别与可靠性分析
牟云贞, 张勇, 仉文岗, 黄乐源, 刘志伟, 张犇溢, 肖鹏, 储亮
在岩体地下工程施工中，经常遇到复杂的地质条件，尤其是溶洞、断层等特殊条件，给桩基施工带来了巨大挑战。为了研究复杂岩溶地质下桩基钻孔数据的准确性，本文以江西九江银沙湾岩溶区桩基项目为依托，基于全场地钻孔数据，提出了溶洞梯度角的空间特征概念，运用JC方法对钻孔数据进行了可靠度分析。结果显示：此岩溶桩基施工场地钻孔含溶洞率超过50%，岩溶极为发育。针对溶洞梯度角的四种空间分布方式，优先筛出了含溶洞信息准确性较高的钻孔数据。通过JC方法对准确性较低的数据进行可靠性分析，发现以小、中、大溶洞深度为参考值计算的梯度角均服从正态分布，且钻孔识别溶洞特征的准确性随着溶洞深度增加而显著提高。最后，在控制补钻率的基础上，提出了数据筛选与优化策略，通过定量指标对比，验证了补钻率控制在5%左右能够显著提升钻探结果的可靠性。
- 1
-
倾斜地层土工加筋路堤列车荷载动力响应特性模型试验研究
在山区修建高速铁路时,由于山区地形地质条件复杂,往往容易引起山区铁路路堤的整体或局部破坏。随着土工加筋技术的发展,越来越多的山区铁路路堤采用土工合成材料加筋的方式来解决路堤的变形破坏问题,但倾斜地层条件下的土工加筋路堤的动力响应特性和变形规律尚不明确。由此,本文基于倾斜基岩加筋铁路路堤与无倾斜基岩加筋铁路路堤的模型对比试验,开展倾斜地层条件下土工加筋铁路路堤的动力响应特性研究,对土工加筋铁路路堤的竖向位移、加速度、动土压力以及土工格栅应变的变化规律进行对比分析,探究倾斜地层条件下的土工加筋铁路路堤的动力响应特性。结果表明：倾斜基岩路堤的竖向峰值位移要略大于无倾斜基岩路堤,且随着加载频率的增加,路堤的竖向峰值位移都有所减小。倾斜基岩路堤的竖向峰值加速度与竖向峰值动土压力明显大于无倾斜基岩路堤的工况,且两者的竖向峰值加速度与峰值动土压力都随加载频率的增大而增大,随埋深增加而减小。当埋深相同时,路堤加载中心下方的土体竖向峰值加速度与峰值动土压力最大,远离基岩侧次之,靠近基岩侧最小。路堤的格栅峰值微应变都随着格栅埋深的增加而减小,且靠近路堤顶部的两层格栅衰减幅度较小,而在相同加载频率下,倾斜基岩加筋路堤的格栅峰值微应变约为无倾斜基岩加筋路堤的两倍。
- 1
-
堆载作用下埋地PE管道力学响应过程模型试验
本研究以典型埋地PE管道-基土为原型，通过自主设计的管道试验系统，开展了堆载作用下埋地PE管道力学响应过程的模型试验。结果表明：堆积荷载对管道的力学性能有显著影响，管周应变峰值出现在堆载下方并向管道两端递减。管道横截面在竖向应力作用下呈对称应变发展。管道应变为非线性增长，经历缓慢和快速增长两个阶段，增长幅度分别为40%和76.3%。管道与土壤的相互作用导致管道同一轴向呈现不同的受力状态，但大体表现出轴向拉伸。同时，管-土相互作用下管道的弹性恢复被抑制，管道呈现梁式弯曲，出现类挠曲线形态。此外，管道两端受约束及土抗力作用产生小幅度的反方向位移。上覆土层随着管道变形出现陷落或隆起，附加堆积荷载逐渐向深层扩散并消散。
- 1
-
氯化铝浓度对不同钙源条件下MICP固化效果的影响试验研究
钙源和外加剂对微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）的加固效果均有影响。为探索不同浓度外加剂（AlCl3?6H2O）和不同钙源联合作用对MICP固化效果的影响，开展砂柱试验和水溶液试验，在胶结液中加入不同浓度AlCl3?6H2O进行灌注试验，测试加固后砂柱的无侧限抗压强度和碳酸钙含量等。分析了钙源分别为氯化钙和醋酸钙的MICP加固效果，以及不同浓度AlCl3?6H2O对两种钙源下MICP加固效果的改进情况，并通过SEM分析了铝离子对碳酸钙成分及形态的影响。研究结果表明：醋酸钙为钙源的固化效果更佳；加入铝离子后，氯化钙为钙源的强度优化效果更明显；其中，6mmol/L的AlCl3?6H2O浓度为本研究条件下的最佳优化浓度，有利于减少灌注次数、节省原材料以及降低经济成本；铝离子有助于碳酸钙晶体的形成，增强砂颗粒的吸附性，实现固化强度的提升。氯化铝浓度对不同钙源下MICP固化效果有显著影响，对实际应用有重要意义。
- 1
-
混凝土自然碳化深度预测Gamma广义线性模型研究
混凝土碳化是导致钢筋混凝土(RC)结构性能退化的主要原因之一,这种性能退化降低了RC结构的耐久性、适用性和安全性。因此,混凝土碳化深度的预测模型研究可为RC结构的耐久性评价和使用寿命预测提供参考,具有重要意义。首先,论文依据国内外公开发表的公开参考文献,收集整理了273组国内混凝土自然碳化深度实测数据,并绘制了碳化深度直方图,经Kolmogorov-Smirnov拟合优度检验,发现碳化深度实测数据服从Gamma概率分布；随后,基于中国国家标准GB-T51355-2019模型和国际标准CEB-FIP-2010模型,结合RC结构混凝土碳化的自然环境,梳理分析了影响混凝土碳化过程的主要因素,发现混凝土时效抗压强度、环境相对湿度、温度、养护机制、CO2浓度和有无挡雨情形等为主要影响因素；其次,基于RC结构混凝土自然碳化过程是一个随机、单调和递增过程,使用Gamma随机过程模型对其进行表征,并在此基础上,以上述主要影响因素作为预解释变量,构建了一个新的混凝土自然碳化深度预测Gamma广义线性回归模型。最后,采用本文模型预测RC结构混凝土自然碳化深度,与实测数据、国家标准模型、国际标准模型预测结果进行对比分析。结果表明,本文模型具有较好的预测精度,优于现有国家和国际标准模型,可以作为一个有潜在应用价值的代理模型进行应用。
- 1
-
考虑渗流过程记忆效应的饱和土体一维固结特性研究
饱和土体中的长时间渗流特性研究具有重要意义。引入Riemann-Liouville(R-L)分数阶导数对达西定律进行修正(以下称修正渗流模型),以描述长时间渗流过程中土体渗透率的演化现象。文献数据拟合结果表明:修正渗流模型能更好的描述流体速度随时间的非线性变化,且由修正渗流模型反演出的反常渗透系数数值也在合理范围之内。将修正渗流模型代入一维Biot固结方程组,推导了R-L分数阶扩散方程。采用显(时间域)-隐(空间域)差分格式对上述方程进行了离散并编制了相应的计算程序,且通过算例验证了程序的正确性。在此基础上,探讨了修正渗流模型参数对饱和土体一维固结过程的影响。结果表明:分数阶阶次体现了土体渗透率衰减的程度,阶次越高,渗透率越低,固结速度越慢。此外,与渗透系数一样,反常渗透系数增大会加快土体的固结速度,但对土体固结速度的影响占主导地位。
- 1
-
超固结黏土的状态硬化法则和本构关系
超固结黏土的强度和变形特性受初始孔隙比、应力路径和前期固结应力等状态因素影响。为了描述超固结黏土的状态相关性，本文首先定义密度状态参量和应力状态参量来分别表征当前状态点和对偶状态点与临界状态线之间的孔隙比之差，然后推导出新的应力-状态方程，最后采用状态硬化法则描述当前状态点所在的下加载面的硬化规律，进而建立适用于超固结黏土的状态硬化模型。该模型属于单屈服面模型，形式较为简单，所包含的材料参数可以由常规的室内试验结果进行标定。通过将模型计算结果与不同类型黏土在排水和不排水条件下的三轴压缩试验结果进行对比分析，均取得良好的计算效果，表明本文模型能够合理的描述超固结黏土的应变软化和剪胀特性。模型计算结果表明，前期固结应力会对密度状态参量和应力状态参量的演变规律产生影响，当土样达到临界状态时两者将均取趋近于零。另外，当黏土处于超固结状态时，在排水剪切过程中土样的应力-应变曲线具有明显的软化特性，体积会先减小然后增大；在不排水剪切过程中则会产生负的超孔隙水压。
- 1
-
振动作用下不同影响因素对渗流侵蚀现象的影响分析
渗流侵蚀发展过程复杂，影响因素较多，并且由渗流侵蚀引发的灾害频发，易对结构安全造成严重威胁。为研究振动作用下不同影响因素对渗流侵蚀的影响，本文采用CFD-DEM耦合分析方法，通过8组间断级配砂土试样的渗流侵蚀实验，研究了振动作用下土体细粒含量、围压以及水力梯度对渗流侵蚀过程的影响，并由细粒流失比、试样轴向变形等分析间断级配砂土试样的细观响应。研究表明，振动作用下细粒流失比更大、轴向变形更显著，且振动作用对渗流侵蚀具有加剧作用，对上层颗粒流失的影响最大，对中层颗粒流失影响最小；细粒含量越大，细粒流失也越多，稳定所需时间也越长，且细粒含量是影响试样轴向变形的重要因素；试样所受围压越大，试样细粒流失越大，轴向变形也越大且围压对振动具有一定的弱化作用；在渗流侵蚀发展阶段，水力梯度越大，细粒流失比也越大，且水力梯度对试样轴向变形影响最小。
- 1
-
高性能混凝土强度-组分相关性分析的可解释机器学习模型
高性能混凝土强度与其组分之间存在复杂相关性，传统的黑盒模型因缺乏可解释性无法揭示二者之间的实际依存关系。本文基于高性能混凝土大样本数据集，构建机器学习模型，采用Hyperopt算法对机器学习模型进行优化，并与SHAP可解释技术和特征依赖值算法集成，计算得到高性能混凝土强度与其各组分非线性关系的可视化表征，以及多组分之间的交互耦合作用。研究表明：Hyperopt-极端梯度提升模型为可信任的机器学习模型，具有较高准确性与稳健性；高性能混凝土的八种组分（因素）中，龄期、水泥、水和矿渣对抗压强度起关键控制作用，其与抗压强度的关系式分别满足指数函数、幂函数、高斯函数和指数函数，同时，四种关键因素之间还存在明显的交互耦合效应。研究结果可为高性能混凝土复合设计和关键因素控制提供理论参考。
- 1
-
腐蚀钢柱轴压极限强度损失计算方法研究
本文首先对Q345级H型钢柱进行了轴压试验。然后,在理论推导的基础上,提出了点蚀后的H型钢柱在轴压作用下的极限强度损失计算方法,并采用数值模拟对所提公式进行了验证。进一步考虑随机点蚀的尺寸和位置对柱强度损失的影响。首先研究了单个点蚀坑对柱强度损失的影响,建立了点蚀坑的贡献函数。然后考虑点蚀坑的相对大小、距离和角度,通过相互作用系数来反映点蚀坑之间的相互作用效应。最后,建立了一组考虑点蚀坑随机性的有限元模型,进一步验证了所提计算方法的可行性。
- 1
-
碱性富硅生物炭基复合材料吸附Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)机理研究
工业废弃物引发的重金属污染问题日益严峻，对人类健康和生态环境造成了深远影响。生物炭在重金属污染修复中展现出较大潜力，但原状生物炭在低pH和高浓度重金属条件下的修复效果有限。为有效应对这一难题，本研究以火龙果皮为前驱体，在500℃条件下热解2小时制备生物炭，并研发了一种名为GBMSs（绿色生物炭-偏高岭土-硅酸钠）的高效绿色吸附剂。响应面法试验结果表明，在pH=2条件下，GBMSs对锌的吸附量高达67.37mg/L，表现出卓越的吸附性能。动力学和等温吸附研究显示，GBMSs对铜和锌的吸附过程与Langmuir模型和伪二阶动力学方程高度吻合，属于均质单分子层表面吸附，吸附速度较快，且吸附量随着pH值增加而增加。通过XRD和SEM-EDS技术深入分析，发现GBMSs的主要吸附机制为化学吸附，离子交换、表面络合、共沉淀等作用起重要作用。综合以上结果，研究证实GBMSs作为一种环保高效的吸附剂，在重金属污染治理方面具有广阔的应用前景。
- 1
-
不同胶结液浓度下MICP协同氧化镁固化Zn2+污染红黏土试验研究
随着工业化进程的加快，Zn2?的污染问题日益严重，对生态系统和工程结构稳定性构成了重大威胁。为了应对这一挑战，本文研究了MICP（Microbially Induced Carbonate Precipitation）协同氧化镁技术对Zn2?污染红黏土的固化效果。采用无侧限抗压强度试验和直接剪切试验，探讨了在不同胶结液浓度、氧化镁掺量及Zn2+浓度下固化土的无侧限抗压强度及抗剪强度指标变化规律；通过离子赋存形态试验，并结合固化前后试样pH值变化情况，分析了MICP协同氧化镁技术对Zn2?的固化效果。结果表明：氧化镁的掺入显著提高了Zn2?污染红黏土的无侧限抗压强度和抗剪强度，当氧化镁掺量为5%时利用率最高。胶结液浓度为1.0 mol/L时，抗压强度和抗剪强度最高。固化试样的抗剪强度指标主要受氧化镁掺量影响。氧化镁的掺入通过提升pH值，促进了MICP过程中碳酸钙的沉淀，同时加速了Zn2?从弱酸提取态向可还原态、可氧化态和残渣态转化。因此，MICP协同氧化镁固化Zn2?污染红黏土具有广泛应用前景，可为污染场地地基处理提供指导。
- 1
-
不同水位升降速率下库岸滑坡的透明土模型试验研究
王煜成, 方祥位, 王鲁琦, 梁皓, 叶颜伟, 陈超, 熊珮西
三峡库区正常运行期间水位将历经周期性涨落起伏,库水位升降速率对库岸边坡稳定性有重要影响。以库区巫山塔坪滑坡为原型,基于透明土试验技术,设计了透明土库岸边坡模型试验系统,包括透明土滑坡模型箱、库水位升降系统以及计算机图像采集系统三部分,进行了不同水位升降速率的模型试验,利用粒子图像测试技术得到透明土滑坡全断面全过程的变形数据,分析了库岸滑坡在不同水位升降速率下的变形特征和演化规律。结果表明：库水位上升滑坡变形由前向后发展,而库水位下降滑坡变形由后向前推进,且库水位下降引起的滑坡体变形更大。库水位升降速率增大,滑坡内部的动水压力效应和地下水位滞后效果越明显,滑坡产生的变形增大,变形特征更明显。滑坡地表位移变化曲线呈现台阶状阶跃上升趋势,水平位移增长明显高于竖直位移,库水位升降速率变大会增加库水位不变的间歇期内滑坡位移,表明滑坡稳定性变差。研究成果可为库区滑坡防治提供重要的理论依据。
- 1
-
三峡库区水位变动影响下危岩稳定性研究进展
三峡库区危岩具有隐蔽性、突发性、破坏力强、危害性大等特点，库水位周期性变动引起的岩体损伤（劣化）已成为威胁影响库区危岩长期稳定的关键。近年来，许多学者针对水位变动影响下岩体损伤致灾机理，危岩失稳模式和稳定性计算方法等开展了大量研究。通过综合分析研究，认为针对水-岩作用引起的岩体损伤（劣化）试验方法、测试技术和设备等逐步发展，水位变动影响下岩体劣化致灾机理和危岩失稳模式研究更加深入，危岩稳定性计算方法更加科学。未来仍有以下六个方面问题值得开展深入研究:涉水危岩的成灾机理和破坏特征、复杂动态力学环境下的室内模拟实验、原位试验、大型结构面探测；岩体损伤（劣化）规律与空间表达；复杂动力条件下的危岩失稳模式研究；累积损伤和长期稳定性研究、涉水危岩的失稳破坏模式；遥感技术和机器学习模型方法的应用。
- 1
-
多尺度视角下桥梁损伤检测与服役性能评估综述
李泽伟, 杨永清, 谢明志, 黄胜前, 郑小刚, 余华丽, 邹凌晨
桥梁检测与服役性能评估是保障桥梁安全运营的核心技术。以多尺度为核心,对桥梁损伤检测与评估领域的学术进展、现有成果及未来趋势进行了系统梳理,并从宏观、中观及亚微观的多尺度视角展开探讨。宏观尺度上,深入剖析了桥梁特征检测方法的演变,揭示了其向基于车辆响应的快速检测技术转型的趋势。在中观及亚微观尺度上,鉴于桥梁表观损伤的复杂性,现有研究重点聚焦于基于计算机视觉的识别方法。在服役性能评估方面,归纳了现有的桥梁短期状态评估与长期状态预测方法。综合分析表明,当前桥梁检测技术在识别桥梁损伤特征上已具成效,但未来仍需聚焦于基于车辆响应的宏观损伤识别与基于计算机视觉的中观及亚微观损伤识别,这两大方向均展现出巨大的应用潜力。未来研究应进一步优化车桥耦合响应模型,提升其在不同宏观尺度损伤形式下的适用性；深入研究中观及亚微观损伤图像与桥梁力学特征的映射关系；加强多尺度损伤相关性的研究,以提高检测准确性；从工程实际出发,探索更具实用性的桥梁服役性能评估方法。
- 1
-
盾构隧道管片偏心抗弯响应特性研究
黄应州, 陈文, 何齐海, 吴志昊, 杨阳, 仉文岗, 杨文钰, 孙伟鑫
盾构隧道管片的抗弯承载力对于隧道建设至关重要,足够的抗弯承载力可以保障隧道工程的整体稳定和安全。目前关于盾构隧道管片抗弯承载力的研究仍不足,难以全面预测盾构隧道管片在实际工况中的表现。本研究基于标准化的盾构隧道管片抗弯承载力检测方法,结合足尺抗弯试验,对深汕铁路龙岗盾构区间的盾构隧道管片抗弯承载力进行了测试,并使用规范设计计算方法对足尺管片抗弯试验的有效性进行了验证,并采用有限元数值模拟方法进一步分析了偏心受压状态下的管片抗弯承载性能。结果表明,随着荷载施加位置越靠近盾构隧道管片的端部,管片可承受的压力也随之增加,管片中心位置所需提供抗弯承载力逐渐降低,端部所需提供的抗弯承载力呈现先增大后减小的变化规律；将理想状态下管片可承受的极限承载力施加在各偏心工况下时,管片中心的位移逐渐降低,端点位移呈现出先增大后减小的变化趋势。
- 1
-
螯合飞灰用作路基填料的工程特性研究
螯合飞灰在道路工程中的资源化利用可减少土地资源占用，但对其用作路基填料的可行性仍未形成统一的认识。本文通过室内试验和微观测试，研究螯合飞灰的基本物化特性和含水率、干密度对其工程特性的影响，探讨螯合飞灰用作路基填料的可行性，并提出施工控制指标和环境污染防治措施。结果表明：（1）螯合飞灰是一种微观结构复杂、比重较小的高液限粉土，相较于普通填料，最佳含水率偏大，最大干密度偏小；（2）螯合飞灰的主要化学元素为Ca、Na、Si、Cl，主要矿物成分为钙化合物、二氧化硅及氯盐，钙化合物可通过化学沉淀作用固化飞灰；（3）强度、有效黏聚力和有效内摩擦角分别随含水率和干密度的增加而近似线性下降和上升，渗透系数随干密度的增加呈下降趋势；（4）螯合飞灰适用于公路路基填料，用作路堤及路床填料的含水率范围宜为22.0%~29.5%和24.5%~29.5%。同时，为确保路基稳定和降低环境污染风险，建议采用低液限黏土包边和防渗土工布包芯联合处治。本文研究可为确定螯合飞灰路基填料的技术参数提供支撑，对其在道路工程的资源化利用具有重要的工程价值。
- 1
-
地铁振动下的轨道结构应力波传播特性分析
地铁运行过程中在钢轨上产生的振动以应力波的形式沿着钢轨-轨底垫片-钢轨轨枕-道床-隧道-土体路径传播。为了探究在传播路径中的应力波基础特性变化情况,本文在室内搭建了一段地铁隧道钢轨模型,采用激光多普勒测振仪对试验模型不同部位的应力波信号进行了测量研究,并通过扫描式测振仪获取到了钢轨不同表面上的应力波波场真实传播过程,最后采用有限元仿真软件LS-DYNA对应力波传播过程中的波场变化特征从图像角度进行了对比分析。研究结果表明:钢轨上由轮轨相互作用激励产生的应力波信号主要以25Hz~400Hz低频和1400Hz高频信号为主,而最终传播至土体内的应力波信号则主要以25Hz~200Hz的低频信号为主；通过与实测数据的对比,本文搭建的钢轨试验模型在动力性能方面同实际地铁隧道基本保持一致；信号数据分析结果和波场云图结果均表明:应力波的高频成分在从钢轨传播至混凝土轨枕阶段衰减最快,信号能量传递率最低；通过对比激光多普勒测振仪与计算机仿真的应力波波场结果,可以从图像角度验证计算机仿真方法的正确性；同时,复杂介质和模型中的波场研究可以由激光多普勒测振仪的结果替代计算机仿真结果。研究成果对于地铁轨道结构的安全设计与波场分析具有借鉴价值。
- 1
-
骨架支承式鞍形膜结构的风致响应和可靠度参数分析
陈梓烨, 刘长江, 李栋, 郑周练, 刘坚, 刘治, 刘燕云
膜结构对风荷载敏感，在风荷载作用下会产生剧烈的振动位移，同时膜结构的抗风设计缺乏可靠度理论的支撑和保证。建立膜结构在风荷载作用下的随机振动模型和可靠度理论可为膜结构的抗风设计提供参考。首先，以骨架支承式鞍形膜结构为研究对象，基于冯·卡门大挠度理论和势流理论建立了风荷载作用下的随机振动理论模型，并采用KBM摄动法结合MATLAB软件求解得到了风致动力响应的近似理论公式。然后，根据位移首次超越破坏准则建立了骨架支承式鞍形膜结构的可靠度功能函数，并利用一次二阶矩法求得可靠指标和失效概率。其次，进行了骨架支承式鞍形膜结构的风洞试验，从流速与压强的角度分析了膜面上各点的振动规律。最后，引入相对相差对理论结果与试验结果进行了对比，并对影响可靠度的参数进行了敏感性分析。研究结果表明，理论与试验结果吻合效果较好。矢跨比、预张力和风速均对膜结构可靠度有一定影响，但从失效概率的变化趋势上可知，矢跨比相较于其他变量而言对膜结构可靠度的影响更加显著。
- 1
-
基于多元线性回归模型的面砖外墙劣化评估方法
对建筑面砖外墙劣化导致脱落风险日益凸显的问题，基于现场调研和多元线性回归模型提出一种劣化程度快速评估方法，旨在降低既有评估方法的模糊性，同时提高诊断效率。首先，综合国内外研究，分类分析了面砖外墙的劣化类型及其影响，并汇总了劣化定性评估标准。接着，通过调研建立了面砖外墙劣化图像库，并开展了分组评估，在此基础上，利用多元线性回归方法构建了劣化评估模型，确定系数R^2达到82.45%，且模型中自变量对因变量的影响在统计学上显著。为进一步规范化评估结果，引入价值函数对模型输出进行处理，得到归一化的劣化程度评估值。最终，结合回归模型、价值函数和劣化程度评级标准，形成了一套完整的评估方法。通过实例验证，与传统评估方法相比，此方法具有指标全面、简便高效和适用性强等优势。
- 1
-
纤维加筋花岗岩残积土动单剪特性研究
为了研究纤维加筋花岗岩残积土的循环剪切特性,将聚丙烯纤维掺入到残积土中,通过动单剪仪对纤维加筋的残积土进行水平循环单剪试验,分析了不同纤维掺量(0、0.3%、0.6%、0.9%)、循环应力比(0.15、0.20、0.25、0.30)对花岗岩残积土动力特性的影响。试验结果表明:随着循环应力比增大,动剪应变越大,纤维的加入有效抑制了残积土的动剪应变的发展,且纤维掺量越高,动剪应变越小；纤维提高了残积土的临界循环应力比,在临界循环应力比下,加筋的试样破坏时的循环次数远大于未加筋试样,这表明纤维的加入增加了土体的韧性,大大延缓了土样达到破坏的时间；动剪切模量和阻尼比均随水平循环次数的增加先减小后保持稳定不变,在同一循环应力比下,纤维掺量越大,动剪切模量和阻尼比越大；对于动剪切模量而言,循环应力比越小,纤维加筋的优势越明显。对H-D模型进行了改进,改进后的模型可用来分析不同循环应力比、不同纤维掺量下花岗岩残积土的动力响应。
- 1
-
浮置板减振轨道动力学现场测试及减振评价
为评价深厚软土场地地铁隧道内钢弹簧浮置板轨道的轮轨力及减振性能，遴选出满足地质条件相似、隧道埋深相同、列车行驶速度和载重一致三个前提条件的浮置板和整体式轨道，分别测试其垂向、横向轮轨力和钢轨变形，以及其钢轨、轨枕板和隧道壁的三向振动加速度时程，并展开时域和频域分析。结果表明：①浮置板会小幅增加垂向轮轨力，大幅增加横向轮轨力，且使轮轨力的低频准静态作用占比更大；②轮轨力的低频成分增加后引发钢轨的低频抖动，使钢轨的垂向、横向位移分别增大了2.4倍和4倍，且波动性更明显，对平稳行车将产生不利影响；③浮置板使隧道壁的横向、垂向振动加速度级均减小约5 dB，但纵向振级变化不大，与此同时浮置板自身的横向、垂向振动加速度级增加10~12 dB，证明浮置板有效阻隔了车轨振动能量；④软土场地内地铁隧道的横向、垂向共振频率约50 Hz，浮置板有效抑制了其共振现象，使分频振级减小10~18 dB，达到了特殊减振性能要求，说明低频轮轨力的增加对其减振性能的影响较小，钢弹簧浮置板在深厚软土场地仍具有适用性。
- 1
-
含砾花岗岩残积土-土工织物界面剪切特性细观分析
为深入探究筋土界面的细观变形破坏机理,以室内大型直剪试验结果为基础,利用离散元软件PFC3D建立了3种砾石含量(50%、75%和100%)和2种加载方式(法向静荷载和法向循环荷载)下含砾花岗岩残积土-土工织物界面的直剪试验模型,分析了筋土界面孔隙率、配位数、组构各向异性和颗粒旋转情况等细观剪切特性的变化规律。结果表明：试样孔隙率变化量随砾石含量的增大而增大,且主要集中在剪切面附近,法向循环荷载作用也会使其略微增大；界面处的配位数随砾石含量增大分别介于5.19-6.05、4.74-5.77和4.35-5.53之间,颗粒间的接触减少；两种加载方式下试样颗粒的接触力的各向异性主方向均发生了偏转,且法向静荷载作用下的法向接触力相较于法向循环荷载作用下的均更大；砾石含量100%的颗粒平均旋转角度比50%时的更小,法向循环荷载作用会使其略微增大,曲线整体上呈正态分布,最大值位于剪切面附近。
- 1
-
附加锌丝对拉索腐蚀形貌及力学性能退化影响研究
拉索是索承桥梁的主要传力构件，拉索腐蚀严重时将威胁到桥梁结构的安全性和耐久性。本研究对新型附加锌丝拉索开展人工加速腐蚀、形貌三维扫描和力学性能测试探究附加锌丝对拉索腐蚀扩展特征及力学性能退化的影响机制。首先，制备了含锌丝和不含锌丝（对照组）的高强钢丝拉索试件，通过在护套设置环形开口模拟破损情况，采用喷滴方式进行4、8、12周的人工加速腐蚀；之后，采用华郎-3DX+非接触式扫描仪构建拉索点云模型，分析锌丝对高强钢丝腐蚀扩展的影响规律；最后，采用MTS试验机对不同锈蚀度高强钢丝进行静力拉伸，构建锈蚀高强钢丝截面损失率与力学性能的关联模型，并对拉索承载性能进行评估。研究结果表明：加速腐蚀4、8、12周后，附加锌丝拉索护套开口处钢丝最大截面损失率均值较无锌丝拉索分别减小47.14%、62.68%、38.70%；护套开口处钢丝极限强度均值和屈服强度均值分别提高0.17%、6.12%、5.55%和-0.31%、8.54%、6.24%，拉索剩余承载力提高0.16%、5.41%、4.83%。
- 1
-
干湿循环作用下有机硅改性炭质泥岩崩解特性及抑崩解机制研究
为抑制干湿循环下炭质泥岩崩解与强度劣化作用,开展干湿循环作用下有机硅改性炭质泥岩无侧限抗压强度及崩解试验,研究干湿循环次数、有机硅掺量对改性炭质泥岩无侧限抗压强度、粒径级配、不均匀系数与曲率系数等参数的影响,明确有机硅对炭质泥岩强度劣化及崩解特性的抑制作用,并通过扫描电镜分析有机硅改性炭质泥岩在干湿循环作用下微观结构的变化规律,揭示其抑崩解机制。结果表明：改性炭质泥岩的无侧限抗压强度与有机硅掺量成正相关,与干湿循环次数成负相关；有机硅的团聚作用可有效增大炭质泥岩粒径,掺入有机硅后,改性炭质泥岩大于2mm的粗颗粒含量、最大粒径Dmax和最小粒径Dmin均显著增大,且崩解过程中[10mm, 20mm)、[5mm, 10mm)和[2mm, 5mm)粒组的改性炭质泥岩颗粒含量变化最为剧烈,但有机硅掺量越多,粒径变化幅度越小；改性炭质泥岩的中值粒径d50、Weibull分布参数(λ、k)、分形维数D、耐崩解指数Idn与崩解比Dr等参数均与有机硅掺量呈正相关,与干湿循环次数呈负相关,而不均匀系数Cu的变化规律与之相反。有机硅主要是通过网状结构胶联炭质泥岩颗粒并在其表层形成疏水膜等作用抑制其强度劣化及崩解。
- 1
-
考虑结构性能退化的桥梁有限元模型动态校准方法
陈戈, 钟万波, 范爱民, 郑兴, 路伟, 乔争气, 周广东
基于随机搜索的有限元模型多次独立修正难以反映桥梁随着服役时间增加而产生的结构性能退化以及构件病害不断加深和向邻近构件扩展的动态规律。本文基于Cuckoo Search Algorithm(CS算法),提出一种考虑结构性能退化的桥梁有限元模型动态校准方法,首先对CS算法编码对应的待修正参数集合分为病害构件、与病害构件相邻构件和其他构件三组,然后采用不同的策略对每组编码进行初始化,进而设置每次修正时待修正参数上限为上一次修正结果,最后通过设定不同的步长控制因子限定每组编码的搜索范围。文末采用一座单跨桁架桥对方法的有效性进行了验证。研究结果表明：基于CS算法的有限元模型动态校准方法能够对桥梁的有限元模型进行动态修正,动态修正后的有限元模型能够反映病害随时间不断加深以及向邻近构件扩展的桥梁服役性能时变规律。
- 1
-
E-Mn2+-PMS体系非自由基路径去除水中双氯芬酸
斯婷, 盘其鑫, 杨帅帅, 张健, 樊佳慧, 钟艺华, 赵纯
随着水质标准和检测技术的提高，新污染物的控制逐渐成为了研究热点。本研究通过引入电场提高了Mn2+对过一硫酸盐（PMS）的活化能力，构建E-Mn2+-PMS协同体系去除水中难降解有机污染物双氯芬酸（DCF）。首先，考察了电流密度、PMS浓度、Mn2+浓度、溶液pH值以及水体背景物质（NO3-、Cl-、HA）等对水中DCF去除的影响。结果表明，在电流密度为11.42 mA cm-2、PMS浓度为1 mM、Mn2+浓度为150 μM的条件下，反应20 min内E-Mn2+-PMS体系协同系数为10.88，其反应速率常数为19.250×10-2 min-1，反应180 min对DCF的矿化率为67.4%，酸性条件比碱性条件更有利于DCF去除，最佳条件为pH=3。NO3-对DCF的去除几乎没有影响，Cl-、HA对DCF的去除有明显的促进作用。随后，通过自由基捕获实验、电子顺磁共振（EPR）测试以及锰中间价态物质分析证明，E-Mn2+-PMS体系中非自由基路径（Mn(III)氧化和1O2氧化）占据主导地位。与Mn2+-PMS体系相比，电场条件下原位生成的无定形MnO2可快速活化PMS产生1O2，实现对污染物的高效去除。
- 1
-
无筋混凝土拱形结构3D打印建造与力学性能分析
本文从设计、建造及承载性能三方面开展了3D打印轻量化混凝土拱形结构的可行性研究。基于拱结构构造和3D打印工艺特点,提出了一种拱结构精准、快速拼装的方法；在此基础上建造了5根3D打印轻量化拱试件,通过试验研究了两点集中、三点集中和均布荷载三种工况以及“π形”、“W形”、“M形”三种截面打印路径对拱结构承载性能的影响规律,并借助有限元计算分析了矢跨比为1/4、1/6和1/8时3D打印混凝土拱结构的力学行为。结果表明,均布荷载下试件各节段的协同变形能力最好,承载能力最强,3D打印混凝土材料的抗压优势得以充分发挥；集中荷载易造成拱试件局部压溃,两点及三点集中荷载下的拱试件相对于均布荷载下的拱试件极限承载力分别下降30.2%和14.2%；采用“M形”横截面打印路径的试件传力效果最好,单位质量峰值荷载相较于打印路径为“π形”和“W形”的试件分别提升了23%和28%；在规范建议采用的矢跨比范围内,随着矢跨比的减小3D打印混凝土拱结构的承载力逐渐降低。本试验的5根试件均具有良好的承载性能,为轻量化拱形结构3D打印设计、建造及应用提供了参考。
- 1
-
饱水单孔红砂岩裂纹扩展及能量演化规律研究
利用TAW-2000试验机、摄像装置和PCI-2型声发射仪，对干燥和饱水两种状态下的含孔洞红砂岩开展单轴压缩试验，探究干燥和饱水状态下含孔洞红砂岩的受力变形特征、裂纹扩展机制、声发射特性及能量演化规律。结果表明，饱水单孔岩样力学参数显著降低，脆性跌落系数大幅提高；单孔岩样裂纹扩展过程可以分为初始变形、裂纹萌生、稳定扩展和裂纹扩展四个阶段，其中饱水单孔岩样萌生的初始裂纹和次生裂纹更多更长，且在初始裂纹萌生时和裂纹失稳扩展时均产生了显著的荷载跌落现象；饱水和干燥单孔岩样声发射信号均主要集中在初始裂纹萌生时和裂纹失稳扩展时，且饱水单孔岩样声发射信号相对较弱，初始裂纹萌生时声发射信号多于裂纹失稳扩展时；与干燥单孔岩样相比，外部输入的能量更易于在饱水单孔岩样中耗散，饱水单孔岩样达到储能速率峰值更慢，能够储存的弹性能更少，更有利于降低岩样破坏时的能量释放剧烈程度。
- 1
-
复合水凝胶衍生的零价铜催化剂高效活化过硫酸盐降解氯酚
过渡金属/碳复合催化剂可高效活化过硫酸盐（PMS）降解有机污染物。本文通过简单的热解法成功将吸附Cu(Ⅱ)的复合水凝胶吸附剂转化为零价铜/碳复合催化剂C-Cu，可高效活化PMS并快速降解2,4-二氯苯酚 (2,4-DCP)。在pH为5、C-Cu投加量为5 mg、PMS浓度为0.20 g·L-1条件下，5 min内完全去除2,4-DCP（0.1 mmol·L-1），反应动力学常数高达3.434 2 min-1，较报道的金属氧化物提高3个数量级。在满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准条件下，C-Cu可在柱状动态反应器中稳定运行81.3 h。在pH 5-9、常规无机盐和天然有机质共存条件下，C-Cu/PMS体系中2,4-DCP的降解未受到明显抑制，显示出良好的环境耐受性。同时，C-Cu/PMS体系对多种氯酚类污染物均具有优越的去除效果。活性物种淬灭实验以及电子顺磁共振波谱（EPR）测试结果一致表明，零价铜作为PMS活化位点，产生大量1O2和·O2-。液相色谱-质谱联用分析结果表明，2,4-DCP经过脱氯和开环等过程实现降解和矿化。本研究为水凝胶吸附剂的资源化利用提供了新思路，为廉价金属/碳复合催化剂的开发应用提供了新方法。
- 1
-
不同振碾条件下高坝堆石料颗粒破碎与渗透特性研究
高土石坝工程中，堆石料破碎和渗透特性是影响坝料物理力学特性的重要指标。本文选取玉龙喀什水电站缩尺堆石料为研究对象，通过室内振碾试验，探究不同振碾时长下堆石料的颗粒破碎、渗透系数等参数的变化规律。根据颗粒级配曲线建立三维结构模型，并对其进行渗流模拟，对比不同振碾时长下堆石料的孔隙结构、渗透特性的变化，并与室内试验进行对比，最后对影响渗透系数的部分参数进行拟合分析，获得了渗透系数的计算公式。研究结果表明：在振碾作用下，堆石料颗粒级配曲线变缓、颗粒排列更加紧密，孔隙率及渗透系数减小，水流在孔隙结构中流动更加缓慢，建立的三维结构模型较好地反映了这一过程。
- 1
-
桥梁温度作用与效应2020年度研究进展
温度作用是桥梁结构在建造、使用过程中需要考虑的重要荷载。随着交通网络的延伸，越来越多的桥梁结构受到严酷的环境温度作用，同时桥梁交通环境复杂化也使得桥梁遭受火灾并发生损失的几率增大。深入研究桥梁环境与火灾温度场，识别其作用与效应，有利用从设计、建造与养护等方面保障桥梁结构安全。本文就国内外2020年度桥梁环境温度作用、温致效应、桥梁火灾作用与效应方面最新研究进展进行梳理与总结，并基于以上最新研究进展，对未来桥梁温度作用与效应方面研究热点和方向做了展望。
- 1
-
2020年预制装配式混凝土桥梁结构研究综述
预制装配式桥梁凭借施工质量好、对环境的影响小、现场作业时间短、施工安全水平高等优势，已成为中国桥梁建设的重要发展方向。预制装配式混凝土桥梁既适合于交通复杂的城市道路桥梁，也适合于施工环境艰苦的铁路桥梁建设。本文通过文献调研的方式，梳理2020年度国内外预制装配式混凝土桥梁的研究进展。根据桥梁结构类型，从上部结构与下部结构两个方面论述了该领域内的新技术、新构造以及典型工程应用。经过本文粗略总结，在上部结构中，节点的连接构造、抗裂性能与耐久性得到了学者的广泛关注；z哎下部结构中，随着预制装配式体系在高烈度地震区桥梁的中应用，预制装配式桥墩的构造与抗震性能是目前研究的一个热点。下部结构的耐久性与抗裂性能仍有待提升。
- 1
-
2020年度桥梁评估与加固研究进展
由于大规模建设时期，经济高速发展带来的桥梁建设需求与落后的技术储备之间的矛盾，今后10到30年，我国将面临日益增长的桥梁检修压力。基于桥梁评估与加固领域的最新研究进展，本文介绍了包括桥梁主要病害监测技术的化学方法和物理方法以及传感器技术及信号处理技术在内的桥梁健康监测技术及装备；对比了基于时变可靠度理论和基于历史数据的桥梁健康评估方法，并论述了结构参数反演相较于人工智能的重要意义；介绍了针对抗弯、抗剪、抗震的局部加固方法，附加结构体系的整体加固方法，及电化学除氯技术等养护方法；介绍了网络级和项目级的维修加固决策方法。考虑到强学科交叉特性，对一些先进的传感器、信号处理技术及评估理论也进行了着重介绍，旨在厘清其间内在逻辑，或许能够起到一定的灵感和思路启发作用。
- 1
-
2020年度桥梁文化遗产的规划与保护研究进展
在世界文化交融的进程中,各国都更加重视本国的文化遗产保护,其中桥梁文化遗产作为一类人类综合活动的遗产具有交通遗产、建筑遗产、城市规划遗产、工业遗产等的诸多属性,越来越受到世界各国的重视。但是,就目前来看,相对于其它文化遗产,在全球范围,对桥梁文化遗产的研究和实践都还不成熟,并未形成体系。通过对我国近20年古桥、古桥文化及其相关研究的统计可以清晰地看到我国目前桥梁文化遗产研究的整体现状。并且,基于对2020年度国内外桥梁文化遗产研究成果的归纳、分析,阐述和总结了2020年度桥梁文化遗产国内外研究进展情况,对未来桥梁文化遗产的规划和保护进行了展望。
- 1
-
钢结构桥梁疲劳2020年度研究进展
钢结构桥梁具有轻质高强、跨越能力大、易工厂化制造和便于装配化施工等突出优点，是我国桥梁工程的重要发展方向。但工程实践表明，疲劳与断裂是导致结构服役性能降低甚至引发灾难性事故，仍是制约钢结构桥梁发展应用的关键因素。国内外学者从不同的角度对于钢结构桥梁疲劳问题进行了深入系统的研究，现聚焦疲劳失效机理与抗力评估方法、抗疲劳设计与建造技术、环境因素及其疲劳抗力效应机制、疲劳裂纹识别与监测检测、疲劳开裂处置与性能强化等主要方面，对2020年度国内外学者在相关领域所取得的最新研究进展进行总结，梳理亟待解决的关键问题以及下阶段的研究重点。结果表明：钢结构桥梁疲劳问题是学术界和工程界的研究热点，在对疲劳性能分析评估理论方法、抗疲劳设计和长寿命结构、抗疲劳建造技术、疲劳损伤监测与疲劳微裂纹检测识别、剩余疲劳寿命预测与疲劳性能强化进行研究的基础上，构建钢结构桥梁全寿命周期抗疲劳技术，是本领域的研究重点和重要发展方向。
- 1
-
桥梁抗爆与抗火2020年度研究进展
近年来能源交换的需求量随各区域经济的飞速发展而不断增大，装载运输“燃、汽、爆、化”的危化品车辆日益增加，由车辆导致的爆炸或火灾层出不穷，桥梁结构的运营安全受到严重威胁。作为桥梁防灾的热点问题，国内外学者在桥梁抗爆与抗火领域进行了卓有成效的研究，现以2020年发表的中英文论文为主，对国内外学者在爆炸冲击荷载试验与数值模拟方法、桥梁火灾试验与模拟技术、桥梁抗爆性能及劣化机理、火灾下桥梁损伤机理与安全评估、桥梁抗爆安全评估方法、过火后桥梁性能演化与灾变机制等方面所取得的研究成果进行扼要综述，通过系统分析表明：爆炸试验技术与结构高应变率下的力学特性研究、复杂火灾环境下桥梁结构断面温度传递与分布规律、多灾耦合作用下桥梁结构的损伤演化、灾变机制和桥梁结构安全评估体系等方面的研究欠缺和迫切需要。为保证桥梁结构在全寿命周期内的服役安全，爆炸、火灾等极端荷载条件下的结构特性和运维安全是当前构建桥梁运维安全保障体系中的重中之重。
- 1
-
2020年研究进展：轨道交通桥梁减振降噪
随着高速铁路与城市轨道交通的快速发展,振动与噪声问题愈发突出。传统直立式声屏障对轮轨噪声降噪效果明显,但当列车运行速度超过250km/h时,其噪量不足,为此,我国高速铁路正力推全封闭声屏障的建设。同时,近年来,钢桥或钢-混组合桥在我国高速铁路和城市轨道交通中逐步得到广泛应用,钢桥或钢-混组合桥的声辐射能力更强,具有频谱宽、幅值大和难控制等特点,因此,在环境敏感区域建造钢桥或钢-混组合桥亟待解决其噪声控制问题。围绕“高速铁路声屏障降噪性能与动力特性”和“钢桥减振降噪”两个研究方向,本文简要评述该方向的研究动态及发展趋势。
- 1
-
2020年度桥梁结构数值分析研究进展
随着计算机技术不断发展及计算理论研究的深入，数值方法成为了分析桥梁结构力学行为的主要的方法。通过桥对梁结构的数值模拟，能获得在各种复杂作用下的力学行为和响应，在效率和适应性方面远高于解析方法和模型试验。以近年来国内外相关的研究文献成果为基础，对数值分析技术在桥梁结构分析中的应用及最新研究成果进行了综述。重点关注了与桥梁结构主要力学行为分析相关的有限元数值模拟相关的理论与方法，对桥梁结构数值化模拟方法中的梁的理论最新研究方向、主流的非线性分析方法与技术、桥梁结构材料的多种数值化本构模型研究进展，桥梁结构腐蚀环境下力学性能的时效性、耐久性评价的有限元方法，以及基于梁理论的组合结构的数值模拟方法等最新研究成果进行了综述，对这一领域需要进一步研究和解决的问题进行了讨论及展望。
- 1
-
车-桥耦合振动2020年度研究进展
车-桥耦合振动的主要研究内容包括轨道不平顺作用下的车-桥耦合振动及随机振动、风-车-桥耦合振动、地震-车-桥耦合振动、新型轨道车辆-轨道梁耦合振动等方面。当前,我国铁路桥梁建设面临更大跨度、高速度、高舒适度等新的挑战,在风荷载及列车荷载等外部激励作用下,车-桥间相互作用越发显著。如何准确预测实际复杂风环境下车-桥耦合系统动力响应及高速列车的行车走行性,并为桥梁设计、线路运营、维护及管理提供技术指导,成为2020年度车-桥耦合振动领域的研究热点和发展趋势。
- 1
-
超高性能混凝土（UHPC）在桥面板体系中的应用进展
超高性能混凝土（UHPC）与正交异性钢桥面板的组合是近年来桥梁工程中新材料、新构造研究的典型范例。由于UHPC桥面板的刚度较大，它可以有效减小桥面板中的局部变形，从而明显降低正交异性钢桥面板中的疲劳应力幅，改善其抗疲劳性能。本文从新构造、剪力连接件性能、组合桥面板基本力学性能、组合桥面板疲劳性能及UHPC材料与构件力学性能等几个方面对UHPC-正交异性钢桥面板组合体系的研究进展作一综述，其内容主要为2020年以来发表的工作，部分兼及更早一些的研究成果。
- 1
-
桥梁健康监测2020年度研究进展
桥梁健康监测系统利用通讯传感设备远程记录运营中的结构持续响应，通过对信号数据的处理分析实现桥梁结构的实时预警与安全评估，从而达到保护结构正常运营、延长结构使用寿命、指导桥梁结构管养与维护决策的目的。桥梁健康监测技术作为桥梁工程领域新兴的分支，已逐渐成为一个热门研究方向。为了促进该领域研究进一步发展，指导健康监测系统在桥梁工程中更高效的应用，对桥梁健康监测系统的信号降噪、信号预警、模态参数识别、有限元模型修正、损伤识别、状态预测与评估等关键技术方法的研究现状进行了详细介绍，并对2020年度内相关研究进展及应用进行了总结与评述，最终发现机器学习方法正越来越广泛地应用到桥梁健康监测各项关键技术的现阶段研究中。
- 1
-
混凝土桥梁的耐久性2020年度研究进展
近年来混凝土桥梁的耐久性引起了广泛的关注并一直是桥梁研究的热点之一,混凝土桥梁的耐久性直接影响到长期服役桥梁的安全性和使用寿命。目前混凝土桥梁耐久性的研究主要分为两个方面：①从材料的损伤机理层面入手研究桥梁构件材料的破坏方式和影响因素,分析混凝土桥梁材料的耐久性影响作用机理；②从桥梁结构的整体出发研究桥梁耐久性能的设计、评估以及桥梁的养护方案等,探究提高混凝土桥梁结构耐久性的措施。为了全面掌握混凝土桥梁的耐久性的研究动态,本文从混凝土桥梁的设计、桥梁混凝土材料的耐久性研究、混凝土桥梁的钢筋锈蚀研究、混凝土桥梁的耐久性提升技术、不同服役环境对桥梁耐久性的影响、长期服役性能评估及寿命预测等方面,对2020年国内外学者关于混凝土桥梁耐久性的论文进行梳理,探讨未来混凝土桥梁耐久性的研究重点和发展方向。
- 1
-
2020年钢-混组合结构桥梁研究新进展
钢-混组合结构桥梁作为可实现可持续桥梁工程的结构形式之一，有良好的综合技术经济效益和社会效益，日益受桥梁工程界所欢迎。钢-混组合结构能充分发挥混凝土和钢材各自的材料性能优势，以其整体受力的合理性、经济性、便于施工等突出优点，已广泛应用于结构工程许多领域。为促进我国桥梁建设向装配化、绿色化及智能化的转型升级，在中小跨度桥梁中推广使用钢-混组合结构面临机遇与挑战。从两大类方向对国内外2020年度文章进行搜集、分类、回顾、综述，包括各式常用剪力件研究以及组合梁研究。剪力连接件研究内容涵盖栓钉连接件、PBL连接件、螺栓连接件、进连接件的基本力学性能，以及连接件的耐久与退化性能；组合梁研究进展包括论模型研究，组合效应与空间行为研究，组合梁负弯矩区性能研究，组合梁动力特性研究，组合梁劣化性能与检测加固研究，组合梁施工方法研究。
- 1
-
桥梁施工监控2020年度研究进展
桥梁施工监控是桥梁施工技术的重要组成部分，是确保桥梁施工质量的关健，是桥梁建设的安全保证，已成为桥梁工程领域研究的重要内容。通过文献调研的方式，以“施工控制/监测/监控”、“施工控制理论/方法”、“施工监测系统”、“智能监测”等为关键词，在Web of Science、Science Direct及中国知网上搜索、整理了2020年度发表的六十余篇科研论文，主要对国内外学者在桥梁施工控制理论方法、施工控制参数识别和状态预测、桥梁施工监测系统与智能监测等方面取得的研究进展进行了归纳、梳理和总结，并对今后桥梁施工控制研究的热点进行了展望。
- 1
-
钢桥部分新进展
为了促进钢桥技术的发展，系统梳理了近年来国内外钢桥领域的研究热点与前沿。首先回顾了我国大型钢桥一年来的重要建设成就与技术进步，然后分别对钢桥领域主要研究方向取得的最新进展进行了系统总结，同时对钢桥领域各方面所做出的诸多具有开创意义的工作进行了详细介绍，以期对钢桥领域的工程应用与学术研究提供主要信息与借鉴。
- 1
-
桥梁基础工程2020年度研究进展
桥梁基础的作用是将来自于桥梁墩台的荷载平稳地传给地基,它是连接桥梁结构和大地持力层的基本结构。与其它建筑物的基础不同,桥梁基础承受上部结构传来的动荷载,通常位于水中或深水激流中并且有庞大的体型和自重。由此带来的设计、施工和运营维护问题构成了桥梁基础工程领域独特的研究课题,尤其在各种跨海、跨江、跨不良地质区域的桥梁建设中,基础工程的问题尤为突出。本文以国内外桥梁基础工程领域的科研成果为主要依据,总结和评述近一年来在桥梁基础结构形式、基础冲刷、基础施工、和桥梁基础抗震方面的研究进展,分析和讨论目前桥梁基础工程领域存在的问题,以期指出未来的研究方向和亟待开展研究的课题。分析表明,桥梁基础工程领域的研究应重视以下几个方面：近海岸深水复杂基础的水沙作用理论和输沙机理,适合我国深海地质特点的新型深水基础结构,大型沉井基础下沉和着床关键技术,以及地震作用下土-基础-结构三者动力相互作用。。
- 1
-
混凝土桥及其高性能材料2020年度研究进展
赵人达, 占玉林, 徐腾飞, 李福海, 赵成功, 张建新, 杨世玉, 原元, 文希
为了解2020年混凝土桥及其高性能材料研究方向的发展动态，并在总结其研究内容、方法和成果的基础上更好地开展后续研究，从混凝土桥、高性能混凝土材料及高性能加劲筋材三方面着手，查阅了近期文献，并进行了分类、总结和评述。研究发现：目前，混凝土桥方向较为关注运维阶段的耐久性能、极端环境下的工作性能及混凝土桥运营事故等问题；高性能混凝土材料的研究进展在高性能、绿色环保以及智能化三个方面表现突出；高性能筋材则主要围绕强度更高、更耐久的FRP筋展开，其在梁、板、柱等构件上的应用得到了积极的探索。对现有研究的不足和有待深化的问题提出初步建议，期待与相关学者共同努力，为该方向的进一步发展做出贡献。
- 1
-
桥涵水文2020年度研究进展
桥涵水文主要是依据河流和水文环境等各项因素进行桥梁设计，是桥位环境设计的一项重要基础工作。通过梳理近些年来桥涵水文的发展状况,从桥涵水文中的一些关键问题——桥涵水文研究方法、设计洪水流量、桥梁基础冲刷的成因、影响因素和桥梁墩台冲刷深度的计算等方面阐述桥梁水文的发展成就，对当前的研究难点和未来的研究热点进行了简要的概括。
- 1
-
桥梁水动力学2020年度研究进展
为了解桥梁水动力学研究发展动态,在总结其研究内容、方法和成果的基础上更好开展后续研究,本文从波流作用、基础局部冲刷、流固耦合、极端海洋环境多灾害作用等着手,对2020年度发表的相关文献进行分类、总结和评述。综述发现：桥梁水动力学的研究热点主要集中在极端波浪、水流作用及波流共同作用模型、桥墩局部冲刷影响因素及深度预测、地震作用下深水桥梁流固耦合、极端海洋环境多灾害作用等方面。通过梳理现有研究不足,提出如下亟待开展的研究方向包括：波流极端环境下的结构流固耦合、桥墩冲刷监测和防护、智能信息化的桥梁水动力灾害预见性及多灾害研究。期待与相关学者共同努力,为桥梁水动力学发展做出积极的贡献。
- 1
-
2020年度进展：深水大跨桥梁施工技术进展
随着我国经济实力的不断增强,科学技术水平的显著提升,桥梁工程正朝着跨度更大,基础更深,桥塔更高的方向快速发展。在此过程中,桥梁建设者遇到了很多崭新的难题,例如：深水基础浮运下沉过程中精准定位、超大型沉井基础防冲刷、大直径钻孔桩施工、大跨度斜拉桥索塔锚固构造优化、超高桥塔大体积混凝土水化热温度控制、超高桥塔新型液压爬模系统开发等问题,这些问题已成为影响深水大跨桥梁安全顺利施工、长期可靠运营的关键问题。为促进深水大跨桥梁施工技术的发展,提高深水大跨桥梁施工人员解决相关问题的能力,并为深水大跨桥梁的推广提供技术支持,围绕深水大跨桥梁施工面临的上述关键问题,对2020年国内外研究者的相关研究进展及成果进行了详细分析与汇总。
- 1
-
桥梁结构试验技术2020年度研究进展
桥梁结构试验主要是通过对桥梁结构本身或模型施加静力或动力作用,并利用测试技术采集精确可靠的试验数据,获取桥梁结构真实行为,解决桥梁工程领域科研与设计中存在问题的手段。桥梁结构试验作为推动桥梁工程领域发展的重要手段,长期以来一直起着举足轻重的作用,近年来随着测试技术的进步,桥梁结构试验技术也受到了学者们的广泛关注。为了促进该领域的进一步发展、指导先进测试技术在桥梁结构试验领域中的推广和应用,对桥梁模型试验、桥梁现场试验、桥梁测试技术三个关键方面的技术方法进行了系统的介绍,并对2020年度内较有启发性的相关研究进行了介绍与总结,发现：桥梁结构试验技术正进一步朝着多学科交叉融合的大方向发展。
- 1
-
桥梁云计算2020年度研究进展
我国桥梁建设的深入发展、桥梁设计-施工-运维的一体化和运营管理的精细化发展趋势，对数据存贮、计算能力等提出了更高要求，云计算技术是解决此类问题的有效手段。通过文献检索与分析，从基于云计算的桥梁健康监测系统、桥梁大数据处理和物联网技术以及基于云计算的桥梁 BIM 和协同设计等方面对近年来桥梁工程中的云计算应用进行了总结，对桥梁云计算可能的研究及应用重点方向进行了预测。
- 1
-
桥梁工程可靠度2020年度研究进展
由于自身固有属性的不确定性以及所处环境的复杂性，桥梁在设计、施工、运营等不同阶段都需要具备足够的可靠性。为了解桥梁工程可靠度研究与应用在2020年的最新动态，查阅文献对相关理论方法、不同阶段或环节的科研内容和成果进行归纳。在桥梁可靠度理论和方法方面，引入GPR模型、径向基神经网络等方式得到隐式结构功能函数，或引入Copula理论考虑多失效模式概率的关系；大量学者采用概率可靠性和非概率可靠性方法、蒙特卡罗数值模拟、时变可靠度理论等进行可靠性评估。既有桥梁的技术状况及可靠度仍然是国内外桥梁工程领域的热点，自然环境条件下桥梁抗力与外荷载的时变模型是桥梁时变可靠度分析与寿命预测的重点。可靠度理论及分析方法在桥梁工程设计中得到逐步的发展，考虑动态荷载作用随机性与结构参数随机性的动力可靠度研究与应用越来越多。
- 1
-
桥梁撞击问题2020年度研究进展
桥梁撞击是既有以及在建桥梁长期面临的一个关键问题，撞击与防护问题研究符合国家发展需求；国内外学者近年来对其关注度也不断增多。继《桥梁撞击问题2019年研究进展》，作者对2020年桥梁船撞、落石冲击和车撞桥梁等三方面的进展进行归纳总结。其中，对于桥梁船撞问题，新规范明确提出了公路桥梁主体结构宜采用基于性能的抗撞设计方法。2020年也发生了一系列采砂船撞击桥梁事故、雅西高速桥梁被落石砸断等，以及多起车桥碰撞事件。作者对这些桥梁撞击事件进行了梳理，并根据个人理解对近一年的相关成果进行分析，之后提出了在未来的研究中需要进一步考虑的问题。
- 1
-
桥梁信息化及智能桥梁2020年度研究进展
赵天祺, 勾红叶, 陈萱颖, 李文昊, 梁浩, 陈子豪, 周思清
以信息化、智能化为特征的数字化时代的到来推动了桥梁工程技术的发展与创新,有必要将云计算、大数据、人工智能、3D打印、机器人等战略性新兴产业技术与桥梁工程相融合,从智能设计、智能施工、智能运维等多个维度,推进桥梁工业化、数字化、智能化升级。本文从桥梁信息化、智能检测与安全运维、智能防灾减灾、智能材料等方面,综述了2020年该领域前沿技术和重要成果,总结了研究热点与前景展望。分析表明：BIM技术可以提升桥梁正向设计精细化水平、施工过程控制和管理准确化程度；无人机、机器人等智能检测技术与机器学习、卷积神经网络等人工智能技术提高了桥梁检测的精度和效率；高性能智能材料的应用促进了桥梁结构的自感知性、自适应性、自调节性和自诊断性；基于人工智能的自然灾害监测与预警为桥梁智能防灾减灾提供了新的发展思路。未来应将人工智能技术深度融合桥梁设计、建造和养维护的全生命周期,顺应信息化、智能化的发展趋势,实现桥梁强国梦。
- 1
-
桥梁施工风险评估2020年度研究进展
为了解桥梁施工风险评估研究的具体内容及过去一年的发展动态，并在总结其研究内容、方法和成果的基础上更好地开展后续研究，从桥梁施工风险识别、风险概率与损失估计、风险评价与控制、动态风险评估四个方面着手，查阅了近期文献，并进行了分类、总结和评述。研究表明：复合风险识别方法、风险识别数据库系统及可视化不断发展；基于监测数据定量概率校正及社会损失模型构建是风险概率和损失估计的新发展；风险评价的新进展则基于聚类或数据场的风险评价新方法及模型准确度的提升；风险链式传递模型的精细化修正、基于监测数据的动态评估模型是动态风险评估的新方向。最后，对现有研究的不足和有待深化的问题提出建议，为该方向的进一步发展提供参考。
- 1
-
箱梁与缆索承重桥梁理论2020年度研究进展
在以大跨、轻质、高强为标志的现代桥梁结构中,箱梁与缆索承重桥梁结构是两大重要的分支。为此,笔者系统综述了其相关理论的2019年研究进展[1],具体包括波形钢腹板箱梁理论、传统箱梁空间分析理论、多塔悬索桥缆鞍相互作用、缆索承重桥梁极限承载力及UHPC技术在缆索承重桥梁中的应用5个方面,为了及时掌握相关的研究动态,对2020年关于以上内容的研究进行梳理与总结,并增加了缆索承重桥梁体系的最新发展。研究结果表明,结构体系的持续创新为精细化箱梁与缆索承重桥梁理论的不断深化提供了契机。
- 1
-
桥梁养护2020年度研究进展
桥梁养护的目的是保持桥梁正常交通功能,满足载重、速度等要求,防止突发重大灾害。桥梁养护具有长期性、局部性、应急性特点。目前国内外有专门的桥梁养护机构,已经形成桥梁日常检查、定期检测、专项检测、特殊检测、维修加固等制度和规范,养护内容和重点已经明确规定和执行,养护技术能够满足大部分需求。目前面临的突出问题是如何实现快速养护和应急整治。高速铁路和城市轨道交通不间断运营、高密度行车、行车期间禁止施工,只能利用每天凌晨约0-4点天窗时间养护维修,每天4点后必须开通线路。高速公路也要求不断道的养护维修。突发灾害发生后,需要应急整治和维持通车。铁路系统的养护体制,更容易收集数据和实现数据标准化。桥梁养护正在往快速养护和智慧养护方向发展。本文从病害及整治、养护策略、养护新技术三个方面主要介绍2020年桥梁养护研究进展。
- 1
-
预应力纤维增强复合材料(FRP)桥梁结构加固应用研究2020年度进展
纤维增强复合材料(FRP)由于其材料耐腐、质轻高强等优越性能在新建桥梁和旧桥加固等工程领域中应用广泛、发展迅猛,已成为桥梁领域的研究热点。为促进FRP在我国桥梁加固中的应用与发展,满足工程运维多样化需求,本文主要对老旧桥梁加固特点、FRP材料性能及其加固桥梁方法等方面的相关研究进行总结与评述,并从混凝土和钢结构桥梁加固两方面对近年来预应力FRP方法在桥梁加固实践中的研究和应用进行回顾。预应力FRP因其加固效果明显,施工速度快,已成为一种重要的桥梁加固方法并得以应用,未来还需在FPR锚固系统标准化、加固后桥梁行为可监测性、建立FRP加固桥梁结构的规范体系等方面开展研究工作。
- 1
-
桥梁抗震2020年度研究进展
地震可能对桥梁结构产生巨大的破坏力,造成桥梁损伤,甚至垮塌。桥梁抗震一直是桥梁领域内的重要研究方向。本文归纳总结了2020年桥梁抗震领域的研究成果和发展趋势,主要结论如下：探索了用新型材料代替普通混凝土后墩柱的抗震性能；通过振动台实验和数值模拟,验证了摇摆隔震桥墩具有良好的抗震性能；采用碳纤维布护套加固墩柱可以显著提高墩柱的位移延性,减少残余位移；传统单肢转双肢薄壁高墩的抗震性能更好,主筋率较高的双肢薄壁墩滞回曲线较为饱满,耗能性能良好,提高轴压比显著提高桥墩的延性性能；带消能连梁的矩形空心双柱式高墩具有更好的耗能能力、承载能力和位移延性能力；采用摩擦摆支座加限位耗能杆的减隔震体系,具有良好减隔震效果,内力减震率可达20%以上；研究了用新型无粘结钢网橡胶支座(USRB)代替桥梁中无粘结叠层橡胶支座(ULNR)的可靠性,通过数值模拟,探究了近场地震动和土-结构相互作用对桥梁动力响应的影响。
- 1
-
不同钢板加固方式影响下锈蚀RC梁试验研究
为了研究不同钢板加固方式对锈蚀RC梁承载性能的影响，探索不同钢板加固方式的加固效应，本文通过静力荷载试验对比研究了钢板抗弯加固、抗剪加固和抗弯-抗剪组合加固锈蚀RC梁在承载力、变形、破坏模式和延性等方面的特点，分析了不同加固方式的优缺点。研究结果表明：对于钢板厚度分别为3mm、4mm和5mm的抗弯加固锈蚀梁，随钢板厚度增加1mm，其极限承载力而增加7-18kN。组合加固效果最明显，其极限承载力相比于锈蚀梁提高了107.7%。组合加固锈蚀梁的抗变形能力最强，其次是抗弯加固锈蚀梁，同时钢板厚度增加对抗弯加固锈蚀梁的抗变形能力有积极作用。组合加固较其他两种加固方式能更有效地提高锈蚀梁的延性，其延性相比锈蚀梁提高了320.4%，其次是抗剪加固锈蚀梁。抗弯加固锈蚀梁的延性相比其他两种加固梁都要小，并且随着钢板厚度增加，其延性先增加后减小。评价抗弯和抗剪加固锈蚀梁的加固效果时需综合考虑抗变形能力和延性。
- 1
-
内翻U形外包钢组合梁正截面抗弯承载力分析
为研究新型内翻U形外包钢-混凝土组合梁正截面抗弯承载力及其构造要求，以已有内翻U型外包钢-混凝土组合连续试验梁为参照，建立该组合连续梁非线性有限元模型，模拟组合连续梁有限元模型的荷载-跨中挠度曲线，并与相关试验结果对比，验证了该组合梁有限元模型的建模方法和参数选取的合理性和有效性。应用建立的组合连续梁有限元模型，分析了内翻外包钢-混凝土组合梁正截面抗弯承载力的主要影响参数。综合内翻U型外包钢-混凝土组合连续梁正截面抗弯承载力试验和模拟结果，提出采用简化塑性理论计算组合梁正截面抗弯承载力计算时，组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值应乘0.96的修正系数。0.96倍组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值与组合梁有限元模型模拟计算值比较表明两者十分偏安全地接近，提出的组合梁正截面抗弯承载力修正的简化塑性理论计算值具有足够的准确性和可靠性。
- 1
-
地下混凝土筒仓结构工程性试验与数值分析
地下粮仓可充分利用地下空间，具有较好的防火、防毒、防爆等性能；同时，可利用浅层地能实现准低温储粮，具有节能、低损、保证粮食品质的优点，对保障我国粮食安全及可持续发展意义重大。论文采用工程足尺试验与数值分析相结合的研究方法，对大型地下混凝土筒仓不同施工阶段进行工程试验，对不同施工阶段的仓壁的力学性能进行工程试验测试与数值模拟，验证数值分析方法的合理性与有效性。进而对最不利工况的仓壁在水土复合压力作用下的力学性能进行数值分析。结果表明，地下混凝土筒仓仓壁内力的数值模拟结果与试验结果吻合较好，验证了数值方法的有效性；仓壁径向应力在仓壁底部位置处最高，环向应力在距仓壁顶部约三分之二位置处最高。该方法可为类似地下混凝土结构的力学分析与结构设计提供参考。
- 1
-
索连板球基础竖向抗拔承载特性及其影响因素
针对沙漠地区砂土地基的工程特性及现有输电塔基础存在的不足,研发出索连板球基础,该基础既填补了沙漠地区输电塔基础的空白,克服了砂土地基基础施工难题,又满足了工程安全稳定性要求。通过室内相似模型上拔试验与数值模拟计算相结合,对不同上拔荷载作用下的基础位移进行了分析,同时研究了埋深比、球径及柱径对基础极限抗拔承载力系数及土体表面主破裂面半径的影响及其规律。研究结果表明：数值模拟计算结果与模型试验结果吻合较好,与土体变形演化的三阶段相对应,荷载-位移曲线呈三段式变化；埋深比对基础极限抗拔力影响最大,且它们之间呈正相关关系；极限抗拔承载力系数随埋深比增大呈先增大后减小的变化趋势,与球体直径呈负相关关系,与水泥土柱直径呈正相关关系；土体表面主破裂面半径与埋深比、球径及柱径均呈负相关关系。
- 1
-
微生物岩土技术及其应用研究进展
本文对环境岩土工程领域涉及的几种主要微生物的生物化学反应过程及作用机理进行了总结,并针对微生物岩土技术在土体加固技术，抗渗封堵技术，污染土修复技术等三个方面开展的研究进行了总结与评述。通过对微生物岩土领域国内外已开展的系列研究的整理与总结，以期促进该领域开展更全面深入的基础研究和微生物技术在岩土工程中更切合实际的推广与应用
- 1
-
微生物固化纤维加筋砂土抗剪强度试验研究
微生物固化(MICP)技术能够显著提高土体的抗剪强度,但微生物固化土体也存在脆性破坏特征显著的缺陷。通过向待固化砂土中掺入一定量的纤维,以期改善微生物固化砂土的脆性破坏特性,并基于固结排水三轴试验研究了微生物固化纤维加筋砂土的抗剪强度特性。在此基础上,探讨胶结次数、纤维含量、纤维长度以及试样初始相对密实度等参数对微生物固化纤维加筋砂土剪切特性的影响。最后,结合电镜扫描测试,探究纤维加筋对微生物固化砂土剪切特性影响的内在机理。结果表明：MICP过程中,碳酸钙晶体能够有效沉积在纤维表面,提高其表面粗糙度,且碳酸钙与砂的混合体能够对纤维提供锚固作用,从而在一定程度上提高微生物固化砂土抗剪强度,并改善其应变软化特性,纤维具备改善微生物固化土体脆性破坏特征的潜力。
- 1
-
混凝-超滤工艺去除水中复合污染物的研究
研究分析了腐殖酸对水溶液中纳米TiO2稳定性的影响，探究了混凝剂投加量、pH、钙离子对混凝-超滤工艺去除水中腐殖酸-纳米TiO2复合污染物的影响。结果表明，纳米TiO2与腐殖酸在水溶液中发生的静电吸附以及配位反应将引起纳米TiO2有效粒径的减小，静电斥力增强，胶体分散更均匀，体系稳定性增加，易于迁移，从而给饮用水安全带来威胁。实验结果显示，混凝剂浓度为0.46 mmol/L，pH值在7~8之间，即弱碱性时，不添加钙离子，处理效果较好，膜通量较高，膜污染较轻。
- 1
-
火灾下隔震橡胶支座防火保护热传导研究
为了研究火灾下隔震橡胶支座防火保护热传导极限，并对工程上的防火保护设计提供理论依据及试验数据参考。本文在一维非稳态热传导公式的基础上，推导出ISO834火灾标准升温下的隔震橡胶支座防火保护热传导规律。按照GB9978.1-2008建筑构件耐火试验方法，对工程上常用的LNR500支座防火板保护、LNR1500支座防火板保护及LNR500支座防火板、柔性防火材料组合保护三种防火保护试件进行在ISO834标准升温下的耐火试验。用ABAQUS软件对试验的建筑隔震支座进行了建模及有限元热分析。通过防火保护数值分析和耐火试验结果与公式结果对比，拟合较好，验证了理论公式的有效性。以理论推导和试验数据为基础，当支座表面温度达到临界温度150℃时不同厚度防火板的极限导热率表可以作为工程应用参考。
- 1
-
行人-扶梯耦合作用下楼盖的振动测试与舒适度评价
针对搭接扶梯的悬挑楼盖在行人-扶梯耦合作用下容易产生铅垂向振动的问题,以某高架商业夹层中的悬挑楼盖为背景,采取了现场振动测试的方法,研究扶梯运行、行人数量及行人运动状态对悬挑楼盖振动响应的影响,并通过测试数据对楼盖结构做振动舒适度及人员感知度评价。结果表明：行人在扶梯上的跑动是导致悬挑楼盖振动的主要原因；楼盖的振动响应随行人人数增加而更加明显,但随距扶梯的长度增加而衰减；采用峰值加速度对悬挑楼盖进行舒适度评价,当行人在扶梯上跑动时悬挑楼盖的振动响应已超出舒适度限值；采用KB(Konstant Beurteilungswerte)值对悬挑楼盖进行感知度评价,当行人相对扶梯静止时,悬挑楼盖的振动不会超出感知度容许值,当行人相对扶梯走动或跑动时,悬挑楼盖的振动则会超出感知度容许值；人员相对扶梯运动并不会导致悬挑楼盖发生共振。
- 1
-
防堵塞型透水混凝土的制备与性能研究
为改善路面透水性能，聚合物透水混凝土已逐渐广泛用于海绵城市的建设中。本试验采用特细砂和环氧树脂制备透水材料，通过控制变量法，分别探讨了砂的粒径和聚合物掺量对透水混凝土的抗压强度以及透水系数的影响。同时还进行了堵塞的模拟实验，基于图像分析透水混凝土的孔径大小，通过观察混凝土的微观孔结构分析其性能变化规律。试验结果表明：在粒径相同的情况下，随着环氧树脂掺量的增加，透水混凝土的抗压强度逐渐提高，而透水系数逐渐下降；当骨料粒径为0.15-0.3mm的比例增大时，透水混凝土抗压强度呈现先增加后下降的趋势，而透水系数呈现不断增大的趋势。当骨料粒径为0.15-0.3mm，环氧树脂掺量为骨料质量的5%时，透水混凝土的平均孔隙率为14%，平均等效直径为214um。当粒径为0.15-0.3mm和0.3-0.6mm的骨料复掺比例为1：1时综合性能较好，抗压强度达41.7MPa，透水系数为1.7mm/s，制品经四次堵塞循环后，透水衰减系数小于20%，防堵塞性能良好。
- 1
-
车辐式索桁架模态分析与试验研究
通过跨度60m圆形车辐式索桁架屋盖1:10缩尺模型的模态分析和模型试验,考察了拉索预应力、矢跨比及内外环直径比3个变化参数对结构自振特性的影响,对比分析了前四阶振型的试验结果与理论计算结果。试验和分析结果发现：结构第一、二阶振型为反对称上下振动,第三阶为内环扭转振动,第四阶为内环相对扭转振动；两者频率误差在10%以内,试验振型与理论振型基本吻合；前四阶振型的频率均在10Hz以上,表明车辐式索桁架结构为低频动力响应,自振频率较小且分布密集；预应力水平越高,振型频率越大,则结构刚度越大；矢高增加,结构频率随之减小,结构更容易发生侧向失稳；内外环直径比越大,结构扭转刚度相对会减小,容易发生扭转失稳。
- 1
-
湿热环境下粘钢加固混凝土界面粘结性能研究
钢板-混凝土界面粘结性能是粘贴钢板加固混凝土结构的关键所在。通过对湿热环境下27个钢板-混凝土试件进行试验研究,分别进行5天、10天、15天的加速湿热老化,然后进行双剪试验,获得了钢板-混凝土界面发生剪切剥离破坏过程中的极限荷载、钢板应变分布及荷载-位移关系,分析了环境温度、湿度耦合作用对钢板-混凝土界面粘结耐久性能的影响,并综合考虑钢板-混凝土的粘结破坏模式、受力过程、粘结界面相对位移发展规律,提出了粘结界面剪应力、滑移与温度和湿度相关的表达式,最后建立了考虑温度、湿度影响的粘结-滑移本构关系模型,数值模拟结果与试验结果吻合良好,论文结果为指导粘钢加固混凝土结构的设计以及耐久性理论研究提供参考依据。
- 1
-
进出口水温对大温差洗浴废水热泵机组性能影响的实验研究
洗浴废水中含有大量废热，作者提出了通过大温差热泵机组最大限度地回收洗浴废水热能，机组额定设计工况为：蒸发器侧洗浴废水进、出温度分别为30℃和6℃，冷凝器侧自来水进口温度为10℃，制取热水出口温度为45℃，最大制热系数（COP）理论计算值为4.9。本文通过实验研究了自来水进口温度、热水出口温度及洗浴废水入口温度对热泵机组制热性能的影响。实验结果表明，在额定设计工况下，整体机组COP为5.0。当自来水进口温度从5℃升高到15℃，整体机组COP从5.0降低到3.85，但如果自来水进口温度低于10℃，整体机组的COP高于4.5；当热水出口温度从40℃变化到50℃时，整体机组COP从5.3逐渐减小到4.9；当洗浴废水进口温度从30℃升高到35℃时，整体机组COP从4.8升高到4.95。
- 1
-
拉挤GFRP管材与钢管连接拉伸试验研究
摘要:拉挤型GFRP管材节点的可靠连接是保证其正常工作的前提。为研究其拉伸连接性能，本文采用胶接连接和螺栓连接两种连接方式对GFRP管材与钢管连接件分别开展了拉伸试验研究。在胶接连接试验中研究了胶层剪应力沿长度方向的分布特征、受力机理及失效过程、胶接长度对承载力影响等。试验结果表明：胶层剪应力在加载初期沿长度方向分布呈现两端大、中间小的分布特征，高应力发生在胶接端，并随荷载上升逐步往加载端胶层转移；胶接长度的增加能显著提高连接构件承载力，但当长度达到管径的1.6倍后，继续增加胶接长度对承载力的提升并不大，故可考虑将1.6倍管径作为GFRP管材的有效胶接长度。在螺栓连接试验中研究了e/d（端距/栓径）、螺栓排数n对连接承载力及破坏模式的影响，试验结果表明：当e/d=7时，承载力达到最大值，破坏形式以挤压破坏为主；根据螺栓排数n与承载力的关系，可以推导相应折减系数来计算承载力。
- 1
-
无黏性有限土体主动破坏及土压力离散元分析
建立在半无限土体假定上的朗肯土压力理论和库伦土压力理论,在挡土墙后填土有限的情况下不再适用。针对墙后无黏性填土,采用离散元方法分别对光滑、粗糙墙面平动模式下墙后有限宽度土体主动破坏的过程进行研究,分析了挡土墙运动过程中滑裂带发展、土体位移规律以及墙后水平土压力分布的情况。研究结果表明,墙体光滑情况下,滑裂带呈直线,墙后填土宽高比较小时可以观察到滑裂带的反射,墙后土体呈多折线破坏模式,滑裂带倾角基本与库伦理论滑裂带倾角相等,且与土体宽高比无关,水平土压力合力受土体宽高比影响亦不大。墙体粗糙情况下,滑裂带呈曲线,反射现象随墙体粗糙程度增加而减弱,滑裂带倾角随土体宽高比增大而减小,最终落于库伦理论滑裂带内侧。此时,存在一临界宽高比,当墙后土体宽高比小于此值时主动土压力随宽高比增大而增大,大于此值时主动土压力不受宽高比影响。而无论墙体粗糙与否,墙后土体宽高比越小,达到极限状态所需墙体位移均越小。
- 1
-
配栓钉的钢筋混凝土双向板多参数试验研究
为研究配置不同栓钉参数的钢筋混凝土双向板受力性能，完成了7块配置栓钉的双向板柱节点冲切试验，主要参数为栓钉间距、直径、高度、强度和布置形式等，采用静力加载方式来模拟配置栓钉的板柱节点破坏全过程。通过对比分析试验结果，表明增大栓钉直径、栓径高度或提高栓钉强度均能改善试件抗冲切性能，其中增大直径效果最为明显，变形提高幅度达到36%；加大栓钉间距和减小栓钉高度对改善试件抗冲切性能不利，承载能力和变形均有不同程度降低；对比三种不同栓钉布置形式发现，采用相同数量栓钉放射布置和增加每圈栓钉数量的正交布置，均有利于提高试件抗冲切能力，但前者更为经济。进而结合相关规范计算结果和试验结果进行对比，验证试验结果的可靠性，结果表明配栓钉板柱结构规范计算结果具有足够安全储备，但对于反映试验结果的实质不够充分，特别是栓钉对板的抗冲切性能的贡献有所低估。
- 1
-
嵌岩桩极限端阻力和端阻力系数研究
嵌岩桩极限端阻力发挥特征及端阻力系数取值仍是岩土工程中嵌岩桩应用的重要研究课题之一。本文收集整理了国外不同地区学者在不同时期、不同岩石性质和不同嵌岩条件下所开展的165个嵌岩桩端阻力试验成果，主要包括嵌岩段岩石类型及其天然单轴抗压强度、嵌岩直径与嵌岩深度、嵌岩桩极限端阻力等。定义嵌岩桩极限端阻力与岩石天然单轴抗压强度的比值为嵌岩桩端阻力系数，分析了桩径、嵌岩深度、嵌岩深径比和岩石强度对嵌岩桩极限端阻力和端阻力系数的影响规律，建立了嵌岩桩极限端阻力及端阻力系数与岩石单轴抗压强度之间的拟合关系式，可为嵌岩桩极限端阻力计算提供借鉴。
- 1
-
钢管扣件式脚手架半刚性节点多参数模拟法
脚手架立杆的6个自由度在扣件节点处受到水平杆和斜杆的约束，这些约束的强弱是架体稳定承载性能的关键因素。为确定每项约束的作用，运用敏感性分析和特征值屈曲分析方法，对其在架体稳定承载力上的贡献进行测量。基于对其贡献的相对效能分析，揭示出每项约束及对应水平杆、斜杆的作用机制。根据已公布的扣件实验测试数据，进行6项约束的实际效能初步分析，提出半刚性节点的多参数模拟方法。建立不同构造类型的模型，采用长度系数法、二阶线弹性分析方法，通过对比扣件的计算受力状况与实验测试时所采用荷载条件，对多参数模拟法取值方案的前提条件进行验证。在多参数法研究的基础上，列举和分析了半刚性节点常规单参数模拟方法中的重大缺陷和局限。
- 1
-
多壁碳纳米管/氧化亚铜的制备及其对N-甲酰吗啉(NFM)废水光催化性能研究
采用液相还原法制备多壁碳纳米管/氧化亚铜(MWCNTs/Cu2O)复合微球。利用傅立叶变换红外光谱仪(IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等对样品进行官能团分析、物相分析和形貌观察,结果表明：多壁碳纳米管以纵横穿插方式与氧化亚铜形成复合微球。对比氧化亚铜和多壁碳纳米管/氧化亚铜对N-甲酰吗啉废水光催化性能,多壁碳纳米管/氧化亚铜复合催化剂的催化效果明显优于氧化亚铜。
- 1
-
响应面法优化光聚合CMCTS-g-CPAM及其污泥脱水性能研究
污泥作为污废水处理的副产物,其产量日益增多。污泥处置前需要对污进行泥脱水处理,而污泥调理是污泥脱水前相当重要的步骤。研究人员以羧甲基壳聚糖(CMCTS)、丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50)作为引发剂,通过紫外光引发聚合方式合成新型阳离子型污泥脱水剂CMCTS-g-CPAM。同时以光引发剂浓度、pH、光照时间为考察对象,CMCTS-g-CPAM特性粘度为响应值,采用响应面法(RSM)对CMCTS-g-CPAM污泥脱水剂的制备条件进行优化。通过响应面分析得到最佳合成条件：光照时间为2h、光引发剂浓度为0.04%(体积分数)、pH为8。接枝共聚物的红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)表征表明AM和DMC已成功接枝到CMCTS。最后将合成产物应用于污泥脱水,实验结果表明其具有良好的污泥脱水性能。在絮凝剂投加量和pH分别为30mg/L和10时,污泥比阻降至1.96&#215;1013m/kg,滤饼含水率降至79.28%。
- 1
-
冬季无霜工况下闭式热源塔的动态换热特性
为了研究闭式热源塔冬季无霜工况下传热过程，利用有限差分法建立了闭式热源塔冬季无霜工况下动态传热传质模型。将实验数据对比数值计算结果对比，验证了模型的有效性。误差分析结果表明：溶液出口温度的均方根误差为0.201°C。通过实验与模拟分析了闭式热源塔在机组变负荷运行时的动态换热特性，结果表明：当热泵机组变工况运行时，闭式热源塔作为取热装置可为机组蒸发器提供温度相对稳定的热源；此外，相比传统空气源热泵，闭式热源塔在低温高湿环境下的结霜风险更小，节能潜力更大。
- 1
-
基于流固耦合的多元结构深厚覆盖层透水地基力学特性分析
深厚覆盖层多元结构坝基在渗流过程中各土层力学差异明显,分析时关注的具体问题也不尽相同,需要深入研究。本文基于比奥固结理论,考虑土体的非线性流变以及土体固结变形过程中孔隙度、渗透系数、弹性模量及泊松比的变化；借助ADINA流固耦合模块来模拟西藏达嘎水电站坝基渗流场与应力场耦合过程,分析各层力学特性及相互作用。研究表明：透水性较强的表层土体是渗流主要通道,也是渗流进出区和沉降变形体现区,应在上游采取措施提高其压缩模量,下游区域增设反滤层和排水设施；坝基中的粉细砂层是坝基沉降的主要原因,对坝基沉降起主导作用,同时应注意其液化特性对坝基的不利影响；坝基中的承压含水土层对下游上部结构产生向上顶托力,若位置较深,则破坏性较小；坝基深部土层对整个坝基的渗流破坏影响较小,但对沉降和渗流量的影响不可忽视；表层砂卵砾石层和粉细砂层的渗透系数相差较小时,土层间不会发生接触冲刷。此外,还发现坝基孔隙水压力在快速衰减阶段被消散,期间土体固结较快。垂直防渗墙能有效降低渗透坡降和渗流量,将坝基沉降变形控制在防渗墙上游区域,但上游坝基变形对防渗墙产生较大的水平推力,应加大防渗墙尺寸或者采用辅助渗控措施。
- 1
-
京津地区夏季着装行为对办公建筑空调能耗的影响
着装行为通过影响室内空气参数的设定而影响建筑空调能耗。利用能耗模拟软件DeST，计算出该地区典型着装行为下实测运行参数与期望参数对应的建筑空调能耗比推荐标准下能耗分别降低了10.86%和13.16%。而基于典型着装行为的实验热学性能参数下平均只降低4%，说明由着装热阻关联的主观温度需要按地区着装行为进行修正。提出了控制建筑空调能耗的着装行为调节模型，着装行为节能率εc为负值时节能，为正值时不节能。京津地区办公建筑节能率为0的临界服装热阻为0.563clo，空调系统设计和运行节能的前提是着装热阻低于临界值。着装行为调节模型为地区着装形式和着装面料提供了量化标准，为精确控制建筑能耗提供了一种方法。
- 1
-
鄂西山区公路边坡安全风险评价研究
探索和研究在山区公路建设中不可避免存在的边坡和由此引起的风险问题，是我国山区公路建设的现实性需要，因此开展山区斜坡地段安全风险评价具有重要的理论和现实意义。以地质灾害风险评估方法为基础，开展十堰至白河公路泰山沟隧道进口边坡安全风险评价研究，采用Monte Carlo模拟方法得到正常工况和非正常工况Ⅰ条件下边坡的破坏概率，并针对边坡影响范围内的承灾体进行易损性分析，通过风险分析方法得出边坡可能的经济损失价值和人口伤亡状况。结果表明：泰山沟隧道进口边坡在天然工况条件下风险较小，在接受范围之类；但在非正常工况Ⅰ条件下风险较大，必须采取风险处理措施降低风险并加强监测，特别需在施工过程和不利自然条件下对边坡变形情况加强监测，为十堰至白河公路边坡防护设计和安全运行提供指导。
- 1
-
2020,42(1):168-179, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2019.158
快速城镇化和全球变暖使城市室外环境的热不舒适加剧，热安全风险提高。为了解湿热地区室外动态热环境中人体生理量的变化规律，为快速评价室外热环境提供依据，开展了室外人体热反应观测实验。基于实测数据，对二节点模型进行了模拟精度分析和吻合度检验，研究得到了人体在室外受风速、MRT和自身调节的作用下，皮肤温度和体核温度呈现不同的变化规律及二节点模型修正方法。在室外动态热环境中应用二节点模型，需从皮肤、体核调定温度、人体标准模型、肌体启动体温调节的环境温度值及人体与室外环境的对流换热系数4个方面对人体二节点模型进行修正，相关参数和调节过程应写成可赋值的变量或数学表达式，修正后的二节点模型对室外人体热反应预测具有通用性和适用性。
-
2012,34(2):69-76, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.02.012
对7根冷弯薄壁型钢C型构件进行了竖向常轴力作用下,水平循环荷载加载试验,以探索冷弯薄壁型钢C型构件滞回性能特点及其影响因素。试验反映了轴压比、截面宽厚比对试件破坏形式,能量耗散等滞回性能相关参数的影响。还重点研究了组合效应对滞回性能的改善作用。试验结果表明：大轴压比对试件的滞回性能有极大的削弱作用；试件通过组合,滞回性能得到一定的改善。此外,建立了有限元数值模型,考虑几何和材料非线性,将分析结果与试验进行对比分析,验证了试验结果的正确性,得到过早出现局部屈曲是构件破坏关键原因的结论。最后,总结了冷弯薄壁型
-
2022,44(3):104-118, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.160
电化学氧化技术作为一类最常见的电化学水处理技术，能够有效解决某些常规净水技术不能或不易解决的水处理难题，在实现污染物超低排放要求的水处理上具有独特优势，丰富了绿色催化氧化体系，对构建“碳中和”水处理技术模式具有重要科学意义。近十余年来，电氧化水处理与资源化技术受到了越来越多的关注，大量研究着眼于功能性电极材料的开发、改性和高效反应器的设计，强化水中污染物的去除，并进一步回收废水中的资源与能源，推动了电氧化水处理技术的进步。系统梳理电氧化水处理技术的原理与研究进展，对电氧化水处理技术发展进行总结与展望。
-
2022,44(3):86-103, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.155
在环境功能质量提升和碳达峰、碳中和背景下，膜法污水处理发展面临高标准和绿色低耗处理的双重挑战。如何突破现有膜技术水通量与污染物去除效率瓶颈，降低膜技术/工艺能耗与碳排放，支撑膜法污水处理技术未来可持续发展，是亟需关注和思考的问题。近年来，膜法污水处理在膜分离过程原理、抗污染膜材料制备、膜工艺创新及工程应用等方面取得了长足进步，并逐步向材料设计精准化、膜界面功能化、工艺绿色化的方向发展。围绕高性能膜材料制备、膜技术/工艺的功能拓展、膜的可持续利用以及膜工艺绿色低耗发展等4个方面综述了相关研究进展，并对膜法污水处理技术可持续发展进行了总结和展望。在未来多目标需求背景下，膜法污水处理技术应向多功能拓展、选择性分离、定制化分离与绿色化发展等方向迈进，以实现膜法污水处理技术的可持续发展。
-
2024,46(1):14-32, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2022.016
作为新一代产业变革的核心驱动力，人工智能是全面提高土木工程领域数字化、自动化、信息化和智能化的重要方法。为全面了解人工智能在土木工程中的发展及应用，定性分析了人工智能的基本研究领域，定量分析了人工智能在土木工程设计、制造、养维护阶段的研究现状，利用CiteSpace可视化工具深入挖掘人工智能在土木工程中存在的问题、发展瓶颈和研究趋势，并给出相应的解决办法及研究思路。通过文献综述发现，土木工程领域已展开了大量人工智能研究，但各阶段智能化发展不均衡，实际应用也存在一定局限性，需深入探索神经网络、大数据、深度学习等智能技术在土木工程全生命周期的交叉融合，促进土木工程领域人工智能研究的协同发展。
-
2018,40(1):78-82, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.01.011
为研究机制生土砖与砂浆法向粘结性能的影响因素，分别对凿毛和未凿毛的机制生土砖与改性砂浆在7、14、28 d龄期下共72个试件进行拉伸粘结强度试验，探讨不同界面状态的机制生土砖在不同龄期下与改性砂浆法向粘结强度的变化规律和破坏形态特点，分析界面状态、龄期等因素对机制生土砖与砂浆法向粘结性能和破坏形态的影响。研究表明：机制生土砖与砂浆间的法向粘结强度值与界面状态和龄期有关，法向粘结强度随龄期的增大而提高，界面状态为凿毛时法向粘结强度有所降低，砂浆种类对机制生土砖与砂浆法向粘结强度影响显著。
-
2012,34(Z1):116-119, DOI:
针对多层混凝土结构底层柱抗震能力较差的问题，本文采取提高结构的抗震设防烈度方法，计算分析七度、八度设防下框架梁、柱的轴力、剪力和弯矩。数值结果表明：提高结构的设防烈度，梁、柱的弯矩、剪力、轴力均增大，在底层（第一层）变化最为突出。地震作用下，结构的破坏形式主要表现为底层柱的破坏，因而增大建筑设计中的设防烈度可从根本上解决这一问题。
-
2021,43(S1):268-279, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.230
以信息化、智能化为特征的数字化时代的到来推动了桥梁工程技术的发展与创新，有必要将云计算、大数据、人工智能、3D打印、机器人等战略性新兴产业技术与桥梁工程相融合，从智能设计、智能施工、智能运维等多个维度，推进桥梁工业化、数字化、智能化升级。本文从桥梁信息化、智能检测与安全运维、智能防灾减灾、智能材料等方面，综述了2020年该领域前沿技术和重要成果，总结了研究热点与前景展望。分析表明：BIM技术可以提升桥梁正向设计精细化水平、施工过程控制和管理准确化程度；无人机、机器人等智能检测技术与机器学习、卷积神经网络等人工智能技术提高了桥梁检测的精度和效率；高性能智能材料的应用促进了桥梁结构的自感知性、自适应性、自调节性和自诊断性；基于人工智能的自然灾害监测与预警为桥梁智能防灾减灾提供了新的发展思路。未来应将人工智能技术深度融合桥梁设计、建造和养护的全生命周期，顺应信息化、智能化的发展趋势，实现桥梁强国梦。
-
2021,43(S1):175-184, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.218
超高性能混凝土（UHPC）与正交异性钢桥面板的组合是近年来桥梁工程中新材料、新构造研究的典型范例。UHPC桥面板的刚度较大，可以有效减小桥面板中的局部变形，从而明显降低正交异性钢桥面板中的疲劳应力幅，改善其抗疲劳性能。从新构造、剪力连接件性能、组合桥面板基本力学性能、组合桥面板疲劳性能及UHPC材料与构件力学性能等几个方面对UHPC-正交异性钢桥面板组合体系的研究进展进行综述，其内容主要为2020年以来发表的工作，部分兼及更早的研究成果。
-
2021,43(S1):288-296, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.232
预制装配式桥梁凭借施工质量好、对环境的影响小、现场作业时间短、施工安全水平高等优势，已成为桥梁建设的重要发展方向。预制装配式混凝土桥梁既适合于交通复杂的城市道路桥梁，也适合于施工环境艰苦的铁路桥梁建设。通过文献调研的方式，梳理2020年度国内外预制装配式混凝土桥梁的研究进展。根据桥梁结构类型，从上部结构与下部结构两个方面论述了该领域内的新技术、新构造以及典型工程应用。经过粗略总结，在上部结构中，节点的连接构造、抗裂性能与耐久性得到了学者的广泛关注；在下部结构中，随着预制装配式体系在高烈度地震区桥梁中的应用，预制装配式桥墩的构造与抗震性能是目前的研究热点。下部结构的耐久性与抗裂性能仍有待提升。
-
2021,43(S1):242-251, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.227
桥梁撞击是既有以及在建桥梁长期面临的一个关键问题，撞击与防护问题研究符合发展需求，学者们近年来对其的关注度也不断增多。继《桥梁撞击问题2019年研究进展》，对2020年桥梁船撞、落石冲击和车撞桥梁等3方面的进展进行归纳总结。其中，对于桥梁船撞问题，新规范明确提出了公路桥梁主体结构宜采用基于性能的抗撞设计方法。2020年也发生了采砂船撞击桥梁事故、雅西高速桥梁被落石砸断等，以及多起车桥碰撞事件，对这些桥梁撞击事件进行了梳理，并根据个人理解对近一年的相关成果进行分析，提出了在未来研究中需要进一步考虑的问题。
-
2011,33(1):77-86, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2011.01.014
为深化模糊随机损伤力学研究,基于自适应模糊随机损伤力学模型,对材料裂纹尖端广义损伤应力场进行分析,证实了数值模型的可靠性。以碾压混凝土重力坝为例,并考虑材料参数空间变异,就模糊随机损伤增益下的宏观场分布做敏感性研究,结果表明,碾压混凝土抗压强度极限值是影响大坝安全的主控指标。采用不同模糊分布对自适应损伤力学模型做激励分析,揭示了各分布对混凝土及岩石类材料广义损伤场演化的控制特征。
-
2018,40(1):68-77, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.01.010
引入初始地基比例系数、初始地基系数、水平位移特征值，导出一种新型双曲线型p-y曲线，并给出了参数经验选取参考值范围。在上层粘土下层砂土地基中进行了2组模型桩试验，含2根水平加载的钢桩和6根倾斜偏心荷载下的木桩。试验表明，水平荷载、竖向荷载和偏心弯矩荷载下柔性木质模型桩非线性特征显著。按双曲线型p-y曲线计算的模型桩地面处和桩顶水平位移与实测值吻合良好，验证了双曲线型p-y曲线。水平位移特征值增大时，桩身位移将减小，桩身最大剪力将增大，桩身最大弯矩将减小，桩侧最大土压力将增大。双层地基中，下层砂土位移特征值变化对试桩受力影响极小，从简化计算参数和应用角度出发，实际应用时可将下层砂土水平位移特征取值与上层粘土的相同。
-
2021,43(S1):91-99, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.209
地震可能对桥梁结构产生巨大的破坏力，造成桥梁损伤，甚至垮塌。桥梁抗震一直是桥梁领域内的重要研究方向。本文归纳总结了2020年桥梁抗震领域的研究成果和发展趋势，主要包括：探索了用新型材料代替普通混凝土后墩柱的抗震性能；通过振动台实验和数值模拟，验证了摇摆隔震桥墩具有良好的抗震性能；采用碳纤维布护套加固墩柱可以显著提高墩柱的位移延性，减少残余位移；传统单肢转双肢薄壁高墩的抗震性能更好，主筋率较高的双肢薄壁墩滞回曲线较为饱满，耗能性能良好，提高轴压比显著提高桥墩的延性性能；带消能连梁的矩形空心双柱式高墩具有更好的耗能能力、承载能力和位移延性能力；采用摩擦摆支座加限位耗能杆的减隔震体系，具有良好减隔震效果，内力减震率可达20%以上；研究了用新型无粘结钢网橡胶支座（USRB）代替桥梁中无粘结叠层橡胶支座（ULNR）的可靠性；通过数值模拟，探究了近场地震动和土结构相互作用对桥梁动力响应的影响。
-
韦朝海, 周红桃, 黄晶, 韦聪, 杨兴舟, 韦景悦, 李泽敏, 胡芸, 任源
2019,41(5):151-163, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2019.106
污水处理是一个高能耗、低能效的复杂过程。改变传统认知，将污染物当作能量物质加以资源化，回用于水处理过程或者产品化，可改变污水处理的能耗。以城市污水与焦化废水为例，分析了水质中污染物具有的内含能形式，并探讨了两种计算方法，指出内含能利用的两类可能途径和最大限度。基于热力学基本定律与污水水质特征，辅以适当的当量假设，分析了污水处理过程中的不同形式能量消耗及其原因，运用能流图表达了两个具体案例的能量转化与分布规律。比较了污水处理两类节能评价方法的优异性，提出了未来水处理可能的节能新途径。在加深污水内含能认识的基础上，结合相关产业与工艺技术，分离回收有价值成分，如营养物（氮、磷）、重金属等，并获得水资源的再利用，以间接补偿处理过程的能耗，从而实现节能目标。
-
2010,32(5):65-70, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.012
在空气调节过程中不仅需要考虑房间内人员的舒适性需求，同时还需考虑如何节省能源。基于焓值理论将最小焓差算法与风阀开度调节过程相结合，使得进入空气处理单元前的空气更加接近舒适区域，然后基于质量及能量守恒理论推导出空气混合过程的数学模型，最后利用SIMULINK建立了空调系统仿真模型，并对所提控制策略从节能效果与舒适性能指标2个方面进行仿真验证。仿真结果表明最小焓差+PID策略联合控制的空调系统不仅能够获得更佳的空气舒适状态而且系统耗能更少。
-
2012,34(Z2):54-60, DOI:
综述了人体全身振动感知阈值的标准和指南以及实验室和现场研究的进展情况,并进行了对比分析。介绍了振动感知的机理、绝对阈值、差别阈限和描述符,分析了频率、姿势、方向、持续时间、性别、年龄和噪声对人体全身振动感知阈值的影响,最后指出了需要进一步研究的问题。
-
2010,32(4):85-89, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.04.017
为了研究教室荧光灯色温对学生学习效率和生理节律的影响,通过实验对比了3种典型色温T5荧光灯在不同照度水平下对受试人学习效率、视疲劳、脑疲劳的影响.实验采用安菲莫夫字母表和近点测定法对学习效率和视疲劳进行测试,用学习效率变化率作为特定光环境下出现的脑疲劳指标.结果表明,由于Cirtopic效应作用,中间色温荧光灯在恰当的时间长度内可对学生产生适量的良性刺激,对大脑起到“唤醒”或“放松”的作用,达到提高学习效率、缓解视/脑疲劳的效果；而高、低色温荧光灯的作用则相反；不同色温的荧光灯光源,其最佳照度值并不相同；
-
2012,34(1):102-107, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.01.020
土壤脲酶活性的测定有多种方法,其中靛酚蓝比色法由于测量结果精确性较高,重现性较好,应用最为广泛。但也有培养后土壤过滤液浑浊、带色、脲酶活性受底物浓度影响较大等缺点。以此方法为基础,针对过滤方式、培养时间、底物浓度及缓冲液选择等4个重要参数进行了对比试验,以期进一步改进靛酚蓝比色法的测定准确性。结果表明,培养时选择5%的底物浓度、pH10.0的硼酸盐缓冲液、培养24 h后再经KCl溶液浸提过滤比色测定,其结果比传统靛酚蓝比色法高约2.46倍,改良靛酚蓝比色法的测定结果更接近土壤真实脲酶活性。
快速检索
友情链接
