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Verhulst反函数预测模型的改进及滑坡时间概率预测

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地球科学 2024年第5期49卷 1692-1705页

作者：陈铭熙陶培捷周创兵姜清辉广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072

滑坡时间预测是滑坡灾害防治的重要组成部分,但由于滑坡演化存在不确定性,准确预测滑坡的发生极为困难.Verhulst反函数模型是一种常用的滑坡时间预测模型,但其存在计算起始时刻选择不当会造成监测数据拟合质量差和预测精度低的问题.针... 详细信息

滑坡时间预测是滑坡灾害防治的重要组成部分,但由于滑坡演化存在不确定性,准确预测滑坡的发生极为困难.Verhulst反函数模型是一种常用的滑坡时间预测模型,但其存在计算起始时刻选择不当会造成监测数据拟合质量差和预测精度低的问题.针对这一不足,提出了一种改进的Verhulst反函数模型(MVIF模型),并进行近实时概率预测分析.结果表明:(1)MVIF模型改善了原模型对计算起始时刻选择苛刻的问题;(2)MVIF模型预测精度较高,在滑坡进入中等加速变形阶段之后可进行可靠的预测;(3)预测滑坡时间与破坏概率结合提供了一种新的滑坡预报准则.该研究可为蠕滑型滑坡的预警预报提供有价值的参考.

关键词：滑坡滑坡时间预测 Verhulst反函数模型模型改进概率分析预测决策灾害

聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土循环受压试验及应力-应变本构关系

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复合材料学报 2024年第8期41卷 4259-4271页

作者：陈宗平覃钦泉梁莹周济广西大学土木建筑工程学院南宁530004 南宁学院土木与建筑工程学院南宁530200

为研究聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土(PPF/CAC)在循环受压荷载作用下的力学行为,以聚丙烯纤维体积分数和加载方式为变化参数,设计了20个圆柱体试件进行单轴受压及单轴循环受压试验。试验观察了PPF/CAC的破坏形态,获取了应力-应变全曲线及峰... 详细信息

为研究聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土(PPF/CAC)在循环受压荷载作用下的力学行为,以聚丙烯纤维体积分数和加载方式为变化参数,设计了20个圆柱体试件进行单轴受压及单轴循环受压试验。试验观察了PPF/CAC的破坏形态,获取了应力-应变全曲线及峰值应力-应变、塑性应变等重要指标,深入分析了PPF/CAC在单轴循环受压作用下的应力-应变行为和损伤演化。结果表明:与单调加载相比,循环加载试件的强度退化了1.21%~3.67%,聚丙烯纤维能有效延缓强度退化;聚丙烯纤维体积分数为0.15vol%时珊瑚混凝土的峰值应力和峰值应变增幅最大,分别为10.45%和6.45%,改性效果最好;此外,聚丙烯纤维体积分数的增加可显著降低塑性应变的积累,提高弹性刚度比。本文根据试验结果定义了滞回曲线的4个特征点:卸载点、公共点、残余点和终点,并建立了残余应变、公共点应变和终点应变与卸载应变的关系。最后,提出了PPF/CAC在循环荷载作用下的应力-应变本构方程和损伤本构模型,且基于损伤演化规律简化后的应力-应变本构方程可以有效地预测其在循环荷载作用下的应力-应变行为。

关键词：聚丙烯纤维珊瑚海水混凝土循环受压应力-应变本构方程

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广西少数民族传统民居建筑装饰分析

美与时代（城市） 2024年第9期 16-18页

作者：胡璇广西民族大学建筑工程学院

深入分析广西少数民族传统民居建筑装饰的特点,着重探讨屋顶艺术的独特魅力、建筑形式的多样性、对气候的适应性、装饰文化的丰富特色、地域特色材料的应用以及民族装饰的鲜明个性。通过对这些元素的综合研究,揭示了广西传统民居建筑不... 详细信息

深入分析广西少数民族传统民居建筑装饰的特点,着重探讨屋顶艺术的独特魅力、建筑形式的多样性、对气候的适应性、装饰文化的丰富特色、地域特色材料的应用以及民族装饰的鲜明个性。通过对这些元素的综合研究,揭示了广西传统民居建筑不仅具有高度的审美价值,还体现了深厚的文化内涵和地域特色,为传承和发扬少数民族建筑文化提供助力。

关键词：广西少数民族传统民居建筑

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海洋环境下BFRP筋增强珊瑚混凝土柱抗侵蚀性能

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材料导报 2024年第9期38卷 126-135页

作者：陈爽韦丽兰陈红梅关纪文广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006 桂林理工大学土木工程学院广西桂林541004 南宁学院土木与建筑工程学院南宁530200

为探究海洋环境下玄武岩纤维(Basalt fiber reinforced polymer,BFRP)筋的劣化机理、评估BFRP筋增强珊瑚混凝土柱抗侵蚀性的退化程度,对海水环境下BFRP筋、珊瑚混凝土进行受压性能试验。基于材性试验,对12根BFRP筋增强珊瑚混凝土柱进行... 详细信息

为探究海洋环境下玄武岩纤维(Basalt fiber reinforced polymer,BFRP)筋的劣化机理、评估BFRP筋增强珊瑚混凝土柱抗侵蚀性的退化程度,对海水环境下BFRP筋、珊瑚混凝土进行受压性能试验。基于材性试验,对12根BFRP筋增强珊瑚混凝土柱进行轴心受压试验,并采用扫描电子显微镜(SEM)对试件破坏后其内部BFRP筋材进行微观试验,检测分析玄武岩纤维、纤维-树脂界面处的化学成分。结果表明:干湿循环条件对BFRP筋的极限承载力影响强于浸泡环境;珊瑚混凝土轴压柱破坏后,其内部筋材均发生了一定程度的腐蚀劣化,构件的承载性能很大程度取决于内部钢筋的锈蚀程度。最后,基于试验结果,分析不同海水腐蚀类别、不同腐蚀周期对构件内部BFRP筋、珊瑚混凝土微观成分的变化规律,探讨不同因素对构件耐久性能的影响机理。

关键词：海洋环境 BFRP筋珊瑚混凝土抗侵蚀性能

超高性能混凝土断裂全过程声发射分形特征及损伤机理

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长安大学学报（自然科学版） 2024年第3期44卷 93-103页

作者：袁明邓俊杰刘昀颜东煌黄练韩怀志长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 广西交投科技有限公司广西南宁531400 湖南交通职业技术学院路桥工程学院湖南长沙410132 广西民族大学建筑工程学院广西南宁530006

为研究超高性能混凝土(UHPC)轴拉破坏全过程的声发射(AE)机理和分形特征,首先,开展了不同钢纤维(端钩形、微波纹形和直圆形)增强的UHPC轴拉试件破坏试验,得到UHPC轴拉破坏过程中的声发射信号;其次,利用快速傅里叶变换计算信号的主频,分... 详细信息

为研究超高性能混凝土(UHPC)轴拉破坏全过程的声发射(AE)机理和分形特征,首先,开展了不同钢纤维(端钩形、微波纹形和直圆形)增强的UHPC轴拉试件破坏试验,得到UHPC轴拉破坏过程中的声发射信号;其次,利用快速傅里叶变换计算信号的主频,分析主频在试验过程中的分布特征;然后,基于分形理论利用分形盒维度计算方法对信号进行分形分析,并探究分形盒维度与主频之间的关联性;最后,利用小波包变换方法计算破坏过程中的平均频带能量,分析不同应力状态下各频带能量的演变规律。试验结果表明:变形纤维的端钩和波纹与基体滑移过程产生较高的主频信号,而直圆纤维与基体滑移过程产生较低的主频信号;试件破坏阶段主频段信号分布增多,但依然以基体微裂和钢纤维相对滑移为主;分形盒维度在试件开裂前分布较集中,且在即将破坏时分形盒维度增大,开裂后变分散,新生微裂纹产生的信号分形盒维度与开裂前类似,宏观裂纹扩展产生的信号分形盒维度降低;平均分形盒维度随主频的增大而增大,呈近似二阶多项式变化,主频越高的信号复杂程度越高;AE信号能量集中于1~4频段,不同纤维增强试件的主要能量在频段上的分布不同,但在即将破坏时所有试件能量均由低频向高频转变。说明声发射信号具有良好的分形特征,且能很好地反映UHPC轴拉破坏过程中的损伤特性。

关键词：桥梁工程超高性能混凝土声发射裂缝扩展信号分类波形分形频谱特征

丘陵履带式甘蔗收获机底盘调平机构设计与试验

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农业机械学报 2024年

作者：赖晓程健华李尚平文春明韦雨彤宋家华广西大学机械工程学院广西民族大学电子信息学院

针对履带式甘蔗收获机在横向斜坡的丘陵山地作业时容易侧翻问题，本文设计了一种适用于履带式甘蔗收获机的底盘调平机构。基于履带式甘蔗收获机中间有甘蔗输送通道的特点，提出了两侧设置调平机构的方案。开展了底盘调平机构关键部件参... 详细信息

针对履带式甘蔗收获机在横向斜坡的丘陵山地作业时容易侧翻问题，本文设计了一种适用于履带式甘蔗收获机的底盘调平机构。基于履带式甘蔗收获机中间有甘蔗输送通道的特点，提出了两侧设置调平机构的方案。开展了底盘调平机构关键部件参数设计和各调整油缸受力分析。根据相似性原理搭建缩小比例的试验平台，对试验平台进行了横向倾翻分析和横向姿态调整试验。理论计算和试验结果表明，横向调整后横向倾翻角比调整前横向倾翻角大，横向倾翻角得到提升，调平底盘可以有效改变整机质心，在一定程度上提升了整机横向稳定性。横向倾翻试验中，调整前横向倾翻角为24.31°，横向调整后横向倾翻角为27.52°，横向调整后横向倾翻角提高13.20%。横向姿态调整试验结果表明，横向调整角最大10°，调整时间为1s，调整精度在0.5°以内，验证了机构横向姿态调整的可行性。在底盘调平机构初始状态，调整油缸所受负载最大值为871.61N，换算成样机所需推力为55783.04N。

关键词：履带式甘蔗收获机丘陵山地底盘调平机构

考虑非均匀表皮效应的单井循环地热系统渗流模型

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工程力学 2024年

作者：杨迪黄锐董勤喜杨伟涛陈征西华大学建筑与土木工程学院海南大学土木建筑工程学院广西大学土木建筑工程学院

单井循环地下换热系统的热交换主要受热传导、热对流及热扩散的影响，此外，井周表皮效应又对地下水的抽灌影响显著，因此分析地下水流动对研究地热系统热交换至关重要。鉴于此，针对非均匀表皮效应建立抽灌同井地下换热系统渗流模型，... 详细信息

单井循环地下换热系统的热交换主要受热传导、热对流及热扩散的影响，此外，井周表皮效应又对地下水的抽灌影响显著，因此分析地下水流动对研究地热系统热交换至关重要。鉴于此，针对非均匀表皮效应建立抽灌同井地下换热系统渗流模型，采用有限Fourier余弦变换和Laplace变换推导了地下水降深的Laplace域内解答，并利用Laplace数值逆变换获取降深时域解答。通过退化分析和数值模拟验证了本文解答的正确性，并提出了不同的径向渗透系数变化模式以表征非均匀表皮效应，探究了相关参数对地下水降深的影响。研究结果表明：表皮效应对表皮区域地下水降深的影响显著，对含水层区域地下水降深的影响可以忽略；相比于均质表皮层，非均质正表皮层引起的地下水降深更小，非均质负表皮层引起的地下水降深更大；抽、回水区长度及回水流量对地下水降深亦有明显影响。新建立的单井循环地热系统渗流模型能够有效地描述表皮层的径向非均质特性，为工程应用提供一种分析方法。

关键词：抽灌同井非均匀表皮效应水位降深渗流模型理论分析

内置碳钢不锈钢管海洋混凝土柱轴压试验及承载力计算

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材料导报 2024年第12期38卷 211-219页

作者：陈宗平李健成周济广西大学土木建筑工程学院南宁530004 南宁学院土木与建筑工程学院南宁530200 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004

为研究不锈钢管海洋混凝土柱及内配碳钢后的轴压力学性能,以型钢类型、螺旋筋间距、纵筋直径为变化参数,完成了10个试件的轴心受压静力加载试验。观察了试件的受力破坏全过程及形态,获取了轴向荷载-位移曲线及各钢材应变曲线,基于试验... 详细信息

为研究不锈钢管海洋混凝土柱及内配碳钢后的轴压力学性能,以型钢类型、螺旋筋间距、纵筋直径为变化参数,完成了10个试件的轴心受压静力加载试验。观察了试件的受力破坏全过程及形态,获取了轴向荷载-位移曲线及各钢材应变曲线,基于试验实测数据,就各变化参数对试件的轴压承载力、延性、耗能能力和损伤发展的影响规律进行了分析。结果表明:不同试件的破坏形态相似,均表现为不锈钢管局部屈曲压皱,混凝土斜向剪切破坏;内置碳钢可以提高试件的极限承载力、轴压延性和耗能能力,抑制试件的损伤发展;在增加相同用钢量的条件下,增加圆钢管含钢量对试件轴压性能提升幅度最大;基于“复合约束叠加法”推导计算公式所得承载力计算值与试验值吻合良好。

关键词：不锈钢管海洋混凝土内置碳钢轴压试验承载力计算

珊瑚海砂海水混凝土中CFRP-钢复合筋搭接性能

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复合材料学报 2024年第5期41卷 2645-2661页

作者：周济陈宗平徐炜圣覃伟恒刘丁瑗广西大学土木建筑工程学院南宁530004 南宁学院土木与建筑工程学院南宁530200 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004

为研究珊瑚海砂海水混凝土(CSSC)中碳纤维增强复合材料(CFRP)-钢复合筋(简称“复合筋”)搭接连接受力性能,合理确定CSSC中复合筋的搭接长度,以复合筋直径、搭接长度、保护层厚度、混凝土强度、搭接净距、配箍率、混凝土及筋材种类为试... 详细信息

为研究珊瑚海砂海水混凝土(CSSC)中碳纤维增强复合材料(CFRP)-钢复合筋(简称“复合筋”)搭接连接受力性能,合理确定CSSC中复合筋的搭接长度,以复合筋直径、搭接长度、保护层厚度、混凝土强度、搭接净距、配箍率、混凝土及筋材种类为试验参数,对27组共81个搭接连接试件进行了对拉试验,获得了各试验参数对CSSC中复合筋搭接连接性能的影响规律。结果表明:当搭接长度小于17倍复合筋直径(d_(c))时,试件发生拔出-劈裂破坏,反之则发生拉断破坏。发生拔出-劈裂破坏时,复合筋表面出现严重的剪切损伤;当搭接长度小于14dc时,试件的搭接强度约为7.2 MPa,当搭接长度大于14d_(c)时,试件的搭接强度随搭接长度的增大逐渐减小;保护层厚度大于4d_(c)或CSSC轴心抗压强度大于30 MPa后,试件搭接强度的变化基本上可以忽略;增大配箍率,搭接强度逐渐增大,且劈裂裂缝的宽度显著减小;与钢筋试件相比,复合筋试件搭接强度的降幅超过25%。基于试验结果,建立了CSSC中复合筋搭接强度及搭接长度计算公式,计算结果与试验结果相符,并参考《混凝土结构设计规范》简化了搭接长度的计算公式。

关键词：珊瑚海砂海水混凝土 CFRP-钢复合筋搭接强度临界搭接长度简化公式