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基于响应曲面法的水库底泥泡沫混凝土配合比优化研究

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水利水电技术(中英文) 2024年

作者：李彦苍宁钰石华旺冯胜雷张晓雄张春元于铠源朱骥靳子栋乔威涛河北工程大学土木工程学院河北地质大学土地科学与空间规划学院广东理工学院建设学院冀中能源峰峰集团有限公司

【目的】为了提高水库底泥的高值化利用率，拟使用水库底泥来制备泡沫混凝土，以水胶比、底泥掺量、泡沫掺量为变量，【方法】采用Design-Expert 13.0软件中响应曲面法对水库底泥泡沫混凝土的配合比进行优化设计，分析变量对水库底泥泡... 详细信息

【目的】为了提高水库底泥的高值化利用率，拟使用水库底泥来制备泡沫混凝土，以水胶比、底泥掺量、泡沫掺量为变量，【方法】采用Design-Expert 13.0软件中响应曲面法对水库底泥泡沫混凝土的配合比进行优化设计，分析变量对水库底泥泡沫混凝土抗压强度和导热系数的影响。采用SEM和XRD探究了底泥泡沫混凝土微观结构。【结果】研究结果显示，对水库底泥泡沫混凝土28d抗压强度影响顺序为：水胶比>泡沫掺量>底泥掺量，而导热系数的影响顺序为：水胶比>底泥掺量>泡沫掺量。随着水胶比增加，抗压强度先升高后下降，导热系数逐渐降低。增加泡沫和底泥掺量会导致抗压强度和导热系数均下降。孔隙率与导热系数呈现负相关，符合指数模型。【结论】经优化配比，水库底泥泡沫混凝土在水胶比0.4、底泥掺量30%、泡沫掺量4.2%条件下制备，其28d抗压强度为 18.19 MPa，导热系数为0.1214W/(m·K)，表观密度为701.2 kg/m3。微观结果分析表明，底泥掺入量为30%条件下，试块内部物相结合紧密，孔隙分布均匀。研究成果为水库底泥在建筑材料领域的利用提供了新途径。

关键词：水库底泥泡沫混凝土响应曲面法抗压强度导热系数影响因素水胶比 SEM图

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“工程经济与项目管理”课程教材建设探析

唐山学院学报 2024年第2期37卷 100-103页

作者：石华旺宋维举张俊连李彦苍河北工程大学土木工程学院河北邯郸056002

教材是学生学习的重要载体和主要工具,将工程教育认证和新工科计划的核心理念融入土木工程专业教材建设,对于培养面向未来的复合型、创新型工程技术人才具有重要意义。文章探讨了“工程经济与项目管理”课程的教材建设,将工程经济与项... 详细信息

教材是学生学习的重要载体和主要工具,将工程教育认证和新工科计划的核心理念融入土木工程专业教材建设,对于培养面向未来的复合型、创新型工程技术人才具有重要意义。文章探讨了“工程经济与项目管理”课程的教材建设,将工程经济与项目管理的知识点有机融合,融入思政元素、典型建筑信息模型(BIM)成果、最新装配式建筑进展等工程实际案例,并结合现代信息技术拓展教材空间、构建新形态精品教材,为土木工程专业基础课程教材的创新建设提供参考。

关键词：工程教育认证新工科教材创新工程经济与项目管理

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铁尾矿在建筑材料中的应用研究进展

粉煤灰综合利用 2024年第4期38卷 15-20,30页

作者：薛三锋石华旺王鸿源冯胜雷李彦苍河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038

铁尾矿作为工业固体废弃物,其产量呈逐年递增趋势,大量堆积的铁尾矿对环境造成了严重破坏,对人民群众生命财产和健康构成了威胁,如何实现铁尾矿废弃物资源化利用已成为我国可持续发展过程中不可回避的问题。以铁尾矿在建筑材料中的应用... 详细信息

铁尾矿作为工业固体废弃物,其产量呈逐年递增趋势,大量堆积的铁尾矿对环境造成了严重破坏,对人民群众生命财产和健康构成了威胁,如何实现铁尾矿废弃物资源化利用已成为我国可持续发展过程中不可回避的问题。以铁尾矿在建筑材料中的应用为目标,分别从铁尾矿理化性质分析、用作水泥熟料、制备混凝土、制备新型轻质建材四个方面进行全面阐述,分析现阶段铁尾矿资源化利用最新进展,总结铁尾矿应用最新研究成果,为铁尾矿在建筑材料中高附加值利用提供参考,同时也助力“碳达峰、碳中和”目标的实现。

关键词：铁尾矿建筑材料工业固废资源化利用

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基于RS-ANN的煤矿安全控制

系统工程理论与实践 2009年第1期29卷 174-180页

作者：石华旺李万庆孟文清河北工程大学土木工程学院邯郸056038

针对目前煤矿安全管理的现状,提出利用粗集-神经网络对煤矿安全进行控制.模型在基于人-机-环境理论基础上,全面分析了影响煤矿安全的因素,利用基于蚁群算法的粗糙集属性约简对安全因素进行分析.将粗糙集方法融入神经网络实现优势融合可... 详细信息

针对目前煤矿安全管理的现状,提出利用粗集-神经网络对煤矿安全进行控制.模型在基于人-机-环境理论基础上,全面分析了影响煤矿安全的因素,利用基于蚁群算法的粗糙集属性约简对安全因素进行分析.将粗糙集方法融入神经网络实现优势融合可以去掉冗余输入信息、减小神经网络构成系统的复杂性.提高容错及抗干扰的能力.在此基础上,利用人工神经网络的预测功能,预测影响煤矿安全的关键因素,并根据预测结果提出有针对性的安全技术措施加以防范.用同一组数据比较该方法与典型BP网络的预测效果,结果表明该方法明显优于BP网络.

关键词：煤矿安全控制安全控制指标粗糙集蚁群算法人工神经网络

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一种基于未知测度的煤矿安全评价模型

煤炭工程 2004年第11期36卷 52-54页

作者：李彦苍石华旺河北工程学院土木工程系河北邯郸056038

在分析了煤炭行业原有安全综合评价缺陷的基础上 ,论文建立了未确知测度模型对煤矿安全进行综合评价。提供了一条定量、定性相结合的煤矿安全综合评价的新途径。

关键词：煤矿安全评价未确知测度信息熵置信度识别

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一种基于熵权的未确知测度评价方法及应用

统计与决策 2008年第12期24卷 162-164页

作者：石华旺高爱坤牛俊萍河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038

未确知集合是基于拓扑空间概念的一种不确定性集合,基于未确知集合的未确知系统理论与方法是一种处理不确定性信息的数学工具,它具有严谨的推理逻辑,在推理时不造成新的信息损失。文章引入信息熵确定各评价指标权重,并采用置信度识别准... 详细信息

未确知集合是基于拓扑空间概念的一种不确定性集合,基于未确知集合的未确知系统理论与方法是一种处理不确定性信息的数学工具,它具有严谨的推理逻辑,在推理时不造成新的信息损失。文章引入信息熵确定各评价指标权重,并采用置信度识别准则,在未确知集合的基础上建立了未确知测度模型。将此模型应用于建筑安全管理综合评价中,提供了一条定量、定性相结合的建筑安全管理综合评价的新途径,使评价更具客观性,最后用一个实际例子说明此模型的应用。

关键词：熵权未确知测度置信度识别建筑安全管理

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玻璃钢夹砂管涵洞力学性能现场试验研究

广西大学学报（自然科学版） 2017年第4期42卷 1535-1540页

作者：石华旺魏连雨河北工业大学土木与交通学院天津300400 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038

为了搞清楚玻璃钢夹砂管涵洞在填土和汽车荷载下的力学特性,设计了野外现场试验,就路基填筑和交通荷载下管涵的受力特性进行研究,并利用ANSYS WORKBENCH进行数值模拟。数值模拟和试验结果显示:在各种工况下涵管顶部的轴向应变最大,随着... 详细信息

为了搞清楚玻璃钢夹砂管涵洞在填土和汽车荷载下的力学特性,设计了野外现场试验,就路基填筑和交通荷载下管涵的受力特性进行研究,并利用ANSYS WORKBENCH进行数值模拟。数值模拟和试验结果显示:在各种工况下涵管顶部的轴向应变最大,随着填土和载重汽车荷载的增加,管涵轴向应变、应力呈现非线性变化趋势,涵管各测点在工况3(0.5 m+60 t载重汽车)状态下应变量基本均呈现最大值,而在工况4(0.8 m+20 t载重汽车)状态下各测点均呈现最小值;涵管竖向变形均大于水平方向,并且受填土和汽车荷载两方面因素影响;最后,就研究结果对玻璃钢夹砂管设计和施工提出建议。

关键词：涵洞力学性能现场试验玻璃钢夹砂管

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埋地玻璃钢夹砂管涵环刚度优化设计

玻璃钢／复合材料 2017年第12期 51-56页

作者：石华旺高怀君魏连雨尹航河北工业大学土木与交通学院天津300401 河北工程大学土木工程学院邯郸056038

玻璃钢夹砂管道性能优良,常被用作地下管道,但许多国家因其造价相对于传统埋地管道较高而不予采用。以管道环刚度为参考指标,对DN1500玻璃钢夹砂管进行优化设计,旨在降低管道成本。首先,对DN1500管道环刚度进行试验测试,运用ANSYS对管... 详细信息

玻璃钢夹砂管道性能优良,常被用作地下管道,但许多国家因其造价相对于传统埋地管道较高而不予采用。以管道环刚度为参考指标,对DN1500玻璃钢夹砂管进行优化设计,旨在降低管道成本。首先,对DN1500管道环刚度进行试验测试,运用ANSYS对管道环刚度进行模拟计算;将实验数据与模拟数据进行对比,验证了ANSYS分析管道环刚度的可行性。其次,运用ANSYS分析管道层数、纤维体积比、交叉缠绕层体积比、纤维缠绕角度等参数和环刚度的关系,得到环刚度与四种变量的关系。最后,利用MATLAB与ANSYS联合仿真技术,结合PSO智能算法对管道结构进行优化;优化后的管道满足环刚度的要求,同时体积相对于原管道减少了12%。

关键词：环刚度粒子群算法有限元分析 MATLAB

热活化-化学活化对水库底泥-水泥复合胶凝材料性能的影响

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矿产综合利用 2023年

作者：李彦苍张春元张子鹤石华旺冯胜雷河北工程大学土木工程学院

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。水库底泥数量众多，且呈流塑状，承载能力较差，处理较困难，因此急需寻找水库底泥处理方法。本文通过流动度、凝结时间和力学强度等实验，研究水库底泥热活化和化学活化对水库底泥-水泥复合胶凝材... 详细信息

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。水库底泥数量众多，且呈流塑状，承载能力较差，处理较困难，因此急需寻找水库底泥处理方法。本文通过流动度、凝结时间和力学强度等实验，研究水库底泥热活化和化学活化对水库底泥-水泥复合胶凝材料性能的影响。结果表明：热活化后胶砂试块强度得到提高，但凝结时间大于6.5 h，流动度下降，当热活化温度为700 ℃时，胶砂试块28 d抗折和抗压强度分别为6.71和36.88 MPa，胶砂流动度只有109 mm；热活化-化学活化耦合活化作用下，凝结时间小于6.5 h，流动度上升，当Na2SiO3掺入量为3%时，胶砂流动度提高了13.8%，胶砂试块的28 d抗折和抗压强度分别为6.98和44.67 MPa。微观测试结果表明，热活化和化学活化可以促进水库底泥产生更多无定形SiO2参与水化反应，生成更多的水化产物。本研究可以解决水库底泥处理困难的问题，同时为水库底泥的资源化利用提供新思路。

关键词：陶瓷及复合材料水库底泥热活化化学活化胶凝材料力学性能