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螺栓钢板连接预制混凝土轴压性能及承载力计算公式研究

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工程科学与技术 2024年

作者：杨延婷葛琪左文豪李国熊峰吕洋孟永杰刘鹏宋瑛涵四川大学建筑与环境学院中建三局第一建设工程有限责任公司

预制混凝土墙板结合夹心保温技术可大幅提升墙体的保温隔热性，提高建造速度和节能效率。本文设计了螺栓钢板拼接预制混凝土夹心墙板试件，开展试件的轴向压力荷载试验，研究其轴压性能，提出了考虑螺栓钢板拼接影响下的墙板轴心受压极... 详细信息

预制混凝土墙板结合夹心保温技术可大幅提升墙体的保温隔热性，提高建造速度和节能效率。本文设计了螺栓钢板拼接预制混凝土夹心墙板试件，开展试件的轴向压力荷载试验，研究其轴压性能，提出了考虑螺栓钢板拼接影响下的墙板轴心受压极限承载力计算公式。试验结果表明：夹心墙板破坏模式主要为螺栓钢板节点上方以及墙趾两端混凝土的压溃，混凝土面板与夹心保温层在墙体底部轻微分层，墙体侧面出现较大竖向裂缝。将试件的试验轴向荷载承载力与本文提出的公式及现有的公式进行了对比，结果表明：国内现有公式计算值与试验值的差值百分比为5%，国外现有计算公式与试验值的差值百分比为45.7%～77.2%，然而本文提出的公式与试验值差值百分比仅为0.4%。国外现有的公式非常保守，本文提出的公式能够准确预测此种螺栓连接墙板的轴向承载力。在试验研究基础上，考虑了长细比、墙体厚度、连接件布置、混凝土边肋等参数，建立有限元模型进一步验证本文提出的公式。分析结果表明：数值模型的计算结果与本文提出的计算公式误差在-8.05%～2.65%之内，国内现有公式和国外现有公式与计算值误差分别在-2.25%～8.58%和41.61%～78.41%范围内，本文公式预测结果较为准确。最后分析了各个参数对螺栓钢板拼接预制混凝土夹心墙板轴向承载能力的影响，发现墙板的配筋率对极限承载力无明显影响；合理布置GFRP连接件、设置竖向混凝土肋、减小墙板长细比和增加混凝土板厚度可以提高墙体承载性能。

关键词：预制混凝土夹心墙体螺栓钢板连接轴压性能有限元分析承载力计算公式

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子图匹配和强化学习增强的三维点云配准

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第1期36卷 81-91页

作者：张义董华吴巧云易程汪俊中建三局第一建设工程有限责任公司武汉430040 安徽大学人工智能学院合肥230601 南京航空航天大学机电学院南京210016

针对低质量三维点云数据配准精度不足、效率低的问题,为了实现低质量点云的精确、快速配准,提出一种基于子图匹配和强化学习的点云配准方法.首先将三维点云配准转化为一系列离散的刚性变换连续作用结果,利用强化学习策略训练一个端到端... 详细信息

针对低质量三维点云数据配准精度不足、效率低的问题,为了实现低质量点云的精确、快速配准,提出一种基于子图匹配和强化学习的点云配准方法.首先将三维点云配准转化为一系列离散的刚性变换连续作用结果,利用强化学习策略训练一个端到端的模型以迭代输出刚性变换动作;然后对于模型架构,采用双流主干网络分别提取源点云与目标点云的局部特征信息,设计交叉图注意力模块将源点云图和目标点云图中的相似节点关联起来,使用带选通向量的加权实现图节点的聚合,分别获取源点云图与目标点云图的全局特征表示;最后融合源点云图与目标点云图的全局特征,基于融合特征预测离散的刚性变换动作.强化学习策略的引入显著提高了点云配准算法的泛化性,在加入交叉图注意力模块后,点云配准的精度及效率也进一步被提升.在ModelNet40和ScanObjectNN这2个公共基准数据集上与最新的点云配准方法 ReAgent进行实验的结果表明,所提方法能够将旋转误差的均方差数值降低至少0.16,各向同性旋转误差数值也降低至少0.16,有效地提升低质量点云配准的精度.

关键词：点云配准强化学习图神经网络子图匹配交叉图注意力机制

方中空夹层高强钢管高性能混凝土柱轴压性能试验研究

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建筑结构 2024年

作者：李云帆徐礼健张继承杜国锋长江大学城市建设学院中建三局一公司华南分公司

为满足现代工程结构对高承载力、自重轻等需求，提出了一种方中空夹层高强钢管高性能混凝土柱结构。为研究该结构的力学性能，对20根方中空夹层高强钢管高性能混凝土柱和4根高强钢管高性能混凝土实心柱进行轴压试验，观察并分析内钢管... 详细信息

为满足现代工程结构对高承载力、自重轻等需求，提出了一种方中空夹层高强钢管高性能混凝土柱结构。为研究该结构的力学性能，对20根方中空夹层高强钢管高性能混凝土柱和4根高强钢管高性能混凝土实心柱进行轴压试验，观察并分析内钢管壁厚、空心率和长径比对试件典型破坏形态、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线及延性的影响。试验结果表明：内钢管壁厚增加能有效提高试件的极限承载力，改善其延性；空心率对试件极限承载力的影响规律受制于其他参数变化；从短柱到中长柱变化过程中，长径比增大，试件的极限承载力减小，同时试件的破坏形态从局部屈曲转变为整体弯曲破坏。基于试验结果提出方中空夹层高强钢管高性能混凝土柱的极限承载力计算公式，为类似工程研究提供参考。

关键词：方中空夹层结构高强钢管高性能混凝土轴压试验极限承载力

水泥含量对全风化花岗岩加固土本构模型参数的影响

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深圳大学学报（理工版） 2024年第5期41卷 612-618页

作者：马得山张东唐瑞刘飞焦经之刘少文苏栋中建三局第一建设工程有限责任公司广东深圳518049 中建三局集团(深圳)有限公司广东深圳518049 深圳市南山人才安居有限公司广东深圳518063 深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060

全风化花岗岩广泛分布于中国华南地区,由于遇水易软化崩解,部分工程采取后注浆的方式对全风化花岗岩地层中桩基周围的土体进行加固.为研究水泥含量对全风化花岗岩加固土力学性质的影响,对水泥质量分数为2%~16%的全风化花岗岩重塑加固土... 详细信息

全风化花岗岩广泛分布于中国华南地区,由于遇水易软化崩解,部分工程采取后注浆的方式对全风化花岗岩地层中桩基周围的土体进行加固.为研究水泥含量对全风化花岗岩加固土力学性质的影响,对水泥质量分数为2%~16%的全风化花岗岩重塑加固土进行剪切试验,结合数值模拟,标定不同水泥质量分数加固土的本构模型参数,得到了水泥质量分数对全风化花岗岩加固土的临界状态参数、弹性参数和塑性参数等的影响规律.研究发现,22个本构参数中随水泥质量分数变化而变化和不随水泥质量分数变化而变化的参数各为11个,随水泥质量分数变化的参数数值与水泥质量分数成线性关系或二次函数关系.研究成果为全风化花岗岩加固土本构模型参数的确定提供了新途径,可为全风化花岗岩非均匀后注浆对桩基承载特性的影响研究提供重要参考.

关键词：岩土工程全风化花岗岩加固土水泥剪胀性本构模型参数

基于压电传感器的纤维陶粒混凝土冻融损伤检测

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科学技术与工程 2024年第2期24卷 576-583页

作者：江子航翟荃张继承杜国锋长江大学城市建设学院荆州434023 中建三局第一建设工程有限责任公司武汉430040

针对纤维陶粒混凝土低温下受到冻融损伤导致影响结构安全性问题,基于压电陶瓷传感器进行损伤检测。利用压电传感技术对冻融后的纤维陶粒混凝土试件进行检测,获得不同冻融次数下的应力波信号。当冻融次数增加,试件相对动弹模量和抗弯强... 详细信息

针对纤维陶粒混凝土低温下受到冻融损伤导致影响结构安全性问题,基于压电陶瓷传感器进行损伤检测。利用压电传感技术对冻融后的纤维陶粒混凝土试件进行检测,获得不同冻融次数下的应力波信号。当冻融次数增加,试件相对动弹模量和抗弯强度下降,压电陶瓷检测到的应力波信号幅值相应减小,基于应力波的衰减,采用小波包能量分析法将其转化为损伤指数,与冻融试验评价指标损伤程度和抗弯强度损失率进行拟合,吻合度较高。结果表明,纤维陶粒混凝土损伤指数与冻融损伤程度和抗弯强度损失率相关性较强,该纤维陶粒混凝土冻融损伤无损检测方法具有良好可行性。

关键词：纤维陶粒混凝土抗弯强度冻融损伤损伤检测压电陶瓷小波包能量分析

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某中庭式地下室上浮开裂研究与加固设计

建筑科学 2024年第9期40卷 128-134页

作者：万样彭畅中建三局第一建设工程有限责任公司建筑设计院湖北武汉430040

广东省清远市某中庭式地下室发生局部抗浮失效,造成地下室底板开裂、桩基础上浮及上部柱破坏。本文通过详细的现场调查及计算,深入分析了抗浮失效原因及结构构件破坏形态,并应用有限元法分析了节点破坏形式,模拟结果与现场实际较为吻合... 详细信息

广东省清远市某中庭式地下室发生局部抗浮失效,造成地下室底板开裂、桩基础上浮及上部柱破坏。本文通过详细的现场调查及计算,深入分析了抗浮失效原因及结构构件破坏形态,并应用有限元法分析了节点破坏形式,模拟结果与现场实际较为吻合。针对性地给出了加固设计方案:对失效桩基础,采用增加微型桩的方式加固,对破坏程度相对较轻的柱采用增大截面方式加固,对个别破坏严重的柱采用置换混凝土加固,对梁采用包钢及梁底粘贴碳纤维方式加固,对开裂严重的地下室底板采用叠层方式加固,对轻微开裂的底板采取环氧树脂类压力灌浆封闭。事故分析过程及加固设计内容可为同类工程提供参考。

关键词：地下室抗浮失效开裂节点破坏分析加固设计

中国与东南亚国家绿色建筑评价标准体系对比分析

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城市建筑 2024年第10期21卷 1-6页

作者：李鸿斌张志恒王崇敏雒文伯刘宇尹奎中建三局第一建设工程有限责任公司

随着全球环境恶化和能源资源紧张的加剧,高能耗的建筑业受到人类的高度重视,近年来建筑业逐渐向绿色建筑的方向发展,相应地,迫切需要一套有效的体系来评价建筑性能,因此许多国家相继推出绿色建筑评价标准。文章对中国和东南亚国家的绿... 详细信息

随着全球环境恶化和能源资源紧张的加剧,高能耗的建筑业受到人类的高度重视,近年来建筑业逐渐向绿色建筑的方向发展,相应地,迫切需要一套有效的体系来评价建筑性能,因此许多国家相继推出绿色建筑评价标准。文章对中国和东南亚国家的绿色建筑评价标准体系进行了整理,重点将中国的GB/T 50378、马来西亚的GBI和新加坡的Green Mark从评价标准和机构、评价对象和范围、评价阶段、评价权重对比等多方面进行分析和对比,发现中马新三国差异较大。文章可以为在实际工程中使用和选择相关评价标准提供参考。

关键词：绿色建筑评价标准比较分析东南亚

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抗滑桩加固不同坡率边坡的效果及机理分析

地质与勘探 2024年第5期60卷 1040-1053页

作者：王仕传桑闯庆安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 中建三局第一建设工程有限责任公司湖北武汉430040

针对不同坡率边坡,采用ABAQUS软件对抗滑桩加固边坡前后的稳定性进行强度折减有限元分析。基于边坡安全系数和桩身弯矩讨论不同坡率下的最优桩位,并结合增量位移云图分析最优桩位下不同桩长、桩间距、桩截面尺寸对边坡稳定性的影响。分... 详细信息

针对不同坡率边坡,采用ABAQUS软件对抗滑桩加固边坡前后的稳定性进行强度折减有限元分析。基于边坡安全系数和桩身弯矩讨论不同坡率下的最优桩位,并结合增量位移云图分析最优桩位下不同桩长、桩间距、桩截面尺寸对边坡稳定性的影响。分析结果表明:最优桩位受坡率影响显著,随坡率增大有向坡中移动趋势,坡率1∶2时,最优桩位在L_(x)/L=0.8处;坡率1∶1和2∶1时,最优桩位在L_(x)/L=0.6处。坡率1∶2、1∶1和2∶1对应的安全系数分别为1.581、1.171、0.980,相较于无桩时提高约10%、17%、40%,增幅逐渐增大,可见坡率越大抗滑桩取得的加固效果越好;安全系数随着桩长的增长先增大后趋于稳定,坡率越大趋于稳定值越快;随着桩间距的增加而减小,坡率越大减小速率越大;随着桩截面尺寸的增大先增大后趋于稳定,坡率越大趋于稳定值越早。

关键词：抗滑桩强度折减安全系数桩身弯矩最优桩位

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木质素抑制黄土湿陷性试验研究

地震工程学报 2024年第3期46卷 557-565页

作者：刘伟连佳胜赵吉祥内蒙古大学交通学院内蒙古呼和浩特010070 中建三局第三建设工程有限责任公司北方分公司北京100089 中建三局融建事业部北京100089

黄土湿陷性常引发黄土地区构筑物基础发生沉降甚至破坏,给黄土地区基础设施建设造成了严重的威胁。通过改良黄土可减轻和降低湿陷性的危害,拟采用绿色可降解工业废料木质素对湿陷性黄土进行改良,发现木质素改性黄土可显著减轻黄土湿陷... 详细信息

黄土湿陷性常引发黄土地区构筑物基础发生沉降甚至破坏,给黄土地区基础设施建设造成了严重的威胁。通过改良黄土可减轻和降低湿陷性的危害,拟采用绿色可降解工业废料木质素对湿陷性黄土进行改良,发现木质素改性黄土可显著减轻黄土湿陷性的危害,并从形变机制和微结构两方面对改良机制进行解释。研究结果表明:2%木质素掺量的黄土试样,其原有的强烈湿陷性已基本消除,改良效果在4%木质素掺量达到峰值;从形变机制看,木质素的加入改变了其结构特征,原本由湿陷性导致的结构失稳在加压期间被释放,致使改良土受湿陷影响降低;从微结构角度看,木质素会使黄土颗粒之间产生新的胶结物,使颗粒之间的联结力增强,从而提升其改良效果。通过室内试验验证木质素在抑制湿陷方面的有效性,2%木质素掺量即可达到改良效果且具有量省效宏的优点,同时符合绿色施工理念并提高工业副产品木质素的利用率,为实际工程解决湿陷问题提供新参考。

关键词：湿陷性黄土木质素改良土黄土湿陷性试验