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    • 水灰比对泡沫混凝土性能的影响研究

      丰土根,杨航,张箭

      2024,41(2):1-6, DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2024.02.001

      摘要:

      泡沫混凝土作为一种多孔材料被广泛应用于建筑中,其性能直接受内部气孔结构的影响,而水泥浆的性质是影响泡沫稳定存在的重要因素。为探究水灰比对泡沫混凝土性能的影响,该文配制了三种不同水灰比的水泥浆制备泡沫混凝土,并测量其干密度、抗压强度、导热率和吸水率,探究其性能与水灰比的关系。结果表明,随着水灰比减小,水泥含量增加,水泥粘度增加,泡沫混凝土密度逐渐增加,强度逐渐增加,导热率逐渐增大,吸水率逐渐减小。在合适的水灰比下,泡沫混凝土相比纯水泥浆密度降幅最大,达到41.76%;强度降幅最小,抗压强度达到9.8 MPa;导热率降幅达到最大,为0.212 W/m·K;吸水率达到21.5%。

    • 集中荷载作用下弹性支撑矩形钢管混凝土翼缘工字形梁稳定性能研究

      刘迎春,杨开琳,计静,张文福,邓世林,张智超

      2024,41(2):7-15, DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2024.02.002

      摘要:

      为研究弹性支撑刚度对矩形钢管混凝土翼缘工字形梁稳定性能的影响,开展了集中荷载作用下3根带有不同弹性支撑刚度的矩形钢管混凝土翼缘工字形梁的稳定性能试验,研究试验梁的位移及应变的变化规律,获得梁的失稳形式和稳定承载力。试验结果表明,整个加载破坏过程分为三个阶段,即弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段,3根试验梁均发生整体弯扭屈曲失稳。随着弹性支撑刚度增加,梁稳定承载力增大,验证了设置弹性支撑可有效地提高该梁的稳定承载力。在试验基础上,利用ANSYS有限元软件对该梁进行非线性屈曲分析,将获得的稳定承载力与试验结果进行对比,误差均小于5%,从而验证有限元分析方法的正确性。最后,研究了混凝土强度、上翼缘含钢率和腹板高厚比等参数对该类梁稳定性能的影响规律。研究表明,增大上翼缘钢管含钢率和减小腹板高厚比均可明显提高该类梁的稳定承载力,而增强混凝土强度对梁的稳定承载力提高较小。

    • 大跨度光伏跟踪支架结构风振响应特性研究

      陈雪辉,张一凡,李昊,马涛,李威,高婷

      2024,41(2):16-22,29, DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2024.02.003

      摘要:

      为研究大跨度光伏跟踪支架的风振响应特性,以某平单轴跟踪式光伏支架为研究对象,分析其动力学特性,采用谐波叠加法模拟脉动风速时程,通过时程分析方法对支架进行风振响应研究并考察平均风速、光伏板倾角以及风向角对光伏跟踪支架结构风振响应的影响。研究结果表明:光伏跟踪支架自振频率较低且分布集中;所有支撑组件中,檩条风致位移响应最大,主梁和立柱位移响应较小;檩条顺风向长度上位移响应具有不对称性,主梁横风向长度上位移响应与自身结构对称性一致;结构风致位移响应随着平均风速、光伏板倾角、风向角的增大而增大;负向风荷载作用下,光伏跟踪支架风振响应更剧烈,光伏板倾角从25°增大到35°时,支架的刚度会迅速降低,横向脉动风对主梁和立柱的位移响应影响很大。

    • 岩石三维非线性黏弹塑性损伤蠕变模型研究

      虎积元,盛冬发,陈泰聪,李子恒,俞红全

      2024,41(2):36-42, DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2024.02.006

      摘要:

      为了准确描述岩石蠕变曲线的各阶段特征,将Kelvin模型中黏壶元件的黏滞系数定义为与时间相关的函数,并根据蠕变损伤理论构建了一个考虑蠕变参数随时间劣化的损伤黏弹塑性体,进而将弹性体、非线性Kelvin体、黏性体和损伤黏弹塑性体进行串联,提出了可以描述岩石蠕变全过程的非线性黏弹塑性损伤蠕变模型,并合理推导了该模型在恒应力情况下的一维和三维蠕变方程。最后,根据相关蠕变试验数据进行参数识别来验证损伤蠕变模型的有效性,对比分析理论模型和试验数据的相关性,结果表明该模型能很好地描述岩石蠕变全过程,且相关系数均在0.92以上。

    • 刺槐豆胶改良黏土强度抗压抗拉力学特性试验研究

      齐梦瑶,胡梦园,刘瑾,车文越,兰小威,马柯

      2024,41(2):43-50,104, DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2024.02.007

      摘要:

      为了研究刺槐豆胶改良黏土强度的效果,对不同养护龄期、刺槐豆胶掺量的改良黏土分别进行无侧限抗压强度试验以及抗拉试验研究。结果表明:刺槐豆胶的掺入可以显著改善黏土的抗压和抗拉性能。当养护龄期一定时,随着刺槐豆胶掺量的增加,改良黏土的抗压和抗拉强度均呈增长趋势,通过对比可知,刺槐豆胶的最优掺量为2%,试样的抗压和抗拉强度的最大值分别提升至425.74及234.61 kPa,与素土相比均提高约1.8倍;当刺槐豆胶掺量一定时,养护龄期对改良黏土的抗压、抗拉强度也有一定的影响。在刺槐豆胶掺量相同的条件下,养护龄期为7 d时,试样抗压、抗拉强度提升量最大,最大提升量分别为68.12 和34.39 kPa。刺槐豆胶在土体表层形成一层胶质薄膜,并利用自身延展性填充土颗粒间孔隙,改善了土体的粒间结构,增强土体的稳定性,从而提升黏土的强度特性。随着养护龄期的增加,胶质薄膜逐渐收缩,使土体颗粒排列更加紧密,进而提高改良黏土体的无侧限抗压强度及抗拉强度。

    • 基于CGA模型的盾构扭矩预测研究

      刘映晶,卢敬科,陈城,刘维

      2024,41(2):51-58, DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2024.02.008

      摘要:

      以盾构近距离下穿既有车站结构为背景,提出了一种结合卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)、门控制循环单元神经网络(Gated Recurrent Unit, GRU)和注意力机制(Attention)的新型盾构荷载预测模型。首先用CNN-Attention模型提取数据的高维空间特征并区分不同特征的重要性,然后通过GRU模型提取数据的时序特性,紧接着通过注意力机制提取出重要时间节点信息,最后得出预测的结果。为验证所提模型的预测效果,选取了4种现有的算法进行比较。结果表明所提出的模型在三种评价指标上均优于其他算法模型,同时该模型还可为盾构刀具磨损、地表及结构变形等方面的预测研究提供思路。

    • 浅埋偏压小净距隧道管棚支护参数优化研究

      陈家征,李忠

      2024,41(2):59-70, DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2024.02.009

      摘要:

      为研究浅埋偏压小净距隧道管棚+超前小导管联合超前支护参数对隧道支护效果的影响,依托彝良隧道洞口段工程,通过FLAC3D建立不同管棚注浆加固区厚度、长度、直径、环向间距和外插角度等参数下的三维模型工况,分析各管棚参数对围岩位移的控制效果。结果表明:增大管棚注浆加固区厚度、直径和长度可降低围岩位移,注浆加固区厚度为3 m、管棚直径为100 mm和长度为40 m较佳;随管棚外插角度和环向间距的增加,围岩位移逐渐增大,管棚外插角度为2°和环向间距为0.3 m较为合适。在管棚合理支护参数选择的基础上,将模拟值与现场监控量测值对比,验证所选支护参数的合理性和可靠性。

    • 黄土地裂缝区地铁隧道暗挖施工塌方机理及处治措施

      任小平

      2024,41(2):71-77, DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2024.02.010

      摘要:

      依托西安地铁3号线近接地裂缝区域的某暗挖隧道施工塌方案例,对引起坍塌的水文地质、施工行为诱因进行了分析。通过离散元软件进一步模拟隧道坍塌过程,发现隧道上部初支结构加速了"力链"的形成。在塌方案例中,通过一系列处治措施保证了土层结构安全,未引发次生灾害。现场监测数据有效地验证了险情处治方案的有效性。研究结果表明:地表降水为塌方重要诱因,软弱地层隧道暗挖时应保证隧道结构尽快成环,并确保底部土体的稳定。

    • 河北省建筑运行碳排放分析及影响因素研究

      王桦,杨卫华,杨光

      2024,41(2):78-85, DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2024.02.011

      摘要:

      为了研究建筑运行阶段的碳排放问题,首先,在碳排放因子法的基础上,根据能源平衡表拆分法建立建筑运行碳排放计算模型,通过2005—2020年河北省建筑运行碳排放数据分析其碳排放变化特征。其次,运用STIRPAT模型对建筑运行碳排放影响因素进行了实证分析。结果表明,研究期间河北省建筑运行阶段碳排放增长了1.24倍,间接碳排放在运行阶段碳排放中占据主导地位,而居民生活在建筑运行碳排放行业结构中占比最大,常住人口数量是河北省建筑运行碳排放的最主要驱动因素。

    • 鄱阳湖圩堤管涌险情分析与防治措施

      薛凯喜,李明吉,曹凯,胡艳香

      2024,41(2):95-104, DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2024.02.013

      摘要:

      为了进一步防治管涌险情,以鄱阳湖防洪圩堤为研究对象,建立了管涌预测的理论模型,运用GeoStudio2018软件对防洪圩堤进行模拟分析,设置了降雨强度、降雨类型和降雨时刻三个关键因素和四种工况,分别用Seep/W模块和Sigma/W模块对防洪圩堤进行破坏计算。结果表明,只有在固定库水位下不同降雨会出现管涌现象,管涌出现破坏的有固定库水位23 m+降雨时刻20~30 d +降雨强度0.06 m/d,管涌点位于下游坡坡脚0.2 m处;提出了反滤铺盖方案,并建立了相应的数值模拟模型。经验证,该方案符合相关规范要求。

    • 基于RSEI的长时序区域生态安全格局构建——以太行山区河北段为例

      张贝贝,张晓楠,张启斌,李悦,宋宏利

      2024,41(2):105-112, DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2024.02.014

      摘要:

      以太行山区河北段为研究对象,计算遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI),进而识别生态源地,选取土地利用类型、归一化植被指数、高程、坡度等多源空间数据进行综合阻力评价,采用电路理论模型提取生态廊道和生态夹点,构建"源地-廊道-节点"的长时序区域生态安全格局。结果表明:(1)研究区2002年、2007年、2012年、2017年、2021年的RSEI均值分别为0.507、0.538、0.554 、0.493 、0.541,20年间RSEI呈现"上升-下降-上升"的变化趋势;(2)研究区源地总面积逐期增加,初期至末期面积增加5 705 km2,面积占比由2.66%增加至18.56%,源地斑块RSEI均值由0.774上升为0.834;(3)研究区主要生态廊道呈现南北纵向分布,研究末期识别生态源地16个,生态廊道21条,生态夹点5个。

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期刊介绍

主管单位:河北省教育厅

主办单位:河北工程大学

主编:练继建

地址:河北省邯郸市经济技术开发区太极路19号河北工程大学行政服务中心4层

邮政编码:056038

电话:0310-3969121、3969124

邮箱:journal-1@hebeu.edu.cn

国内统一刊号:13-1375/N

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