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数字孪生驱动的隧道工程全生命周期管理研究

中国铁路 2024年第7期 59-68页

作者：王坤黄元库梁策张银选赵旭张海钉马娟北京经纬信息技术有限公司北京100081 陕西交控工程技术有限公司陕西西安710000 中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081

针对隧道工程各阶段信息共享渠道不畅、业务应用相互脱节、全生命周期智能化水平不足等问题,依托数字孪生技术开展隧道空天地一体化勘察设计、智能建造精细化管控、数字化验收与养护关键技术研究与流程设计,构建涵盖感知层、数据层、应... 详细信息

针对隧道工程各阶段信息共享渠道不畅、业务应用相互脱节、全生命周期智能化水平不足等问题,依托数字孪生技术开展隧道空天地一体化勘察设计、智能建造精细化管控、数字化验收与养护关键技术研究与流程设计,构建涵盖感知层、数据层、应用层、展示层的勘察-设计-施工-运维一体化协同管理平台架构,辅以标准统一、数据流通、数据质量安全管理,形成全生命周期信息无损流转与互通共享体系,全面提升隧道工程智能化建造与运维水平。

关键词：智能高铁隧道工程数字孪生全生命周期 BIM 数据流通

基于动态分段的公路养护管理一张图关键技术及应用

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公路 2024年第5期69卷 439-446页

作者：梁策郭钊马娟韩昭杜汉章景涛中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京市100081 陕西交控工程技术有限公司西安市710117 北京经纬信息技术有限公司北京市100081

在当前公路“建养并重”、高质量发展与养护管理业务协同难、决策科学性不足、流程控制时效性差等矛盾日益凸显的情况下,利用信息技术进行公路养护管理系统顶层设计与技术应用尤为重要。针对上述问题,拟研究突破时空动态分段、病害识别... 详细信息

在当前公路“建养并重”、高质量发展与养护管理业务协同难、决策科学性不足、流程控制时效性差等矛盾日益凸显的情况下,利用信息技术进行公路养护管理系统顶层设计与技术应用尤为重要。针对上述问题,拟研究突破时空动态分段、病害识别与养护方案设计、全寿命周期养护决策以及工作流引擎等关键技术,搭建包含数据中台、业务中台、AI中台的养护管理系统架构,形成日常养护、养护工程、监测检测、应急保通等业务专题数据集成于“一张图”的解决方案。经陕西省公路养护单位应用,系统实现了海量多源、多专题数据的集成展示应用,可满足多层级用户精益化管理需求,为公路养护管理业务数据化、决策智能化、办公协同化提供参考。

关键词：公路工程养护管理一张图动态分段 GIS

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往复荷载下自复位CFST桥墩预应力工作及损失机理试验

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中国公路学报 2024年第4期37卷 176-187页

作者：贾俊峰刘洋邱灿星郭河赵建瑜郭彬立张凯迪北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 中交基础设施养护集团有限公司北京100102 中国恩菲工程技术有限公司北京100080

为研究预应力筋参数对自复位预制节段桥墩抗震性能的影响,进一步推动自复位预制拼装桥墩体系在强地震区的发展,设计了5个自复位预制节段钢管混凝土(Concrete Filled Steel Tube, CFST)桥墩试件,以考虑不同的预应力筋面积、初始张拉力及... 详细信息

为研究预应力筋参数对自复位预制节段桥墩抗震性能的影响,进一步推动自复位预制拼装桥墩体系在强地震区的发展,设计了5个自复位预制节段钢管混凝土(Concrete Filled Steel Tube, CFST)桥墩试件,以考虑不同的预应力筋面积、初始张拉力及预应力损失的影响,并开展了拟静力往复荷载试验。基于试验数据,分析了桥墩损伤模式、预应力损失及锚具回缩、滞回曲线、骨架曲线、耗能能力和受压区高度等地震行为。研究结果表明:设计的自复位预制节段CFST桥墩表现出良好的抗震性能及自复位能力,最大水平位移荷载下残余偏移率仅为0.41%,同时未出现明显损伤现象;水平往复荷载作用下,桥墩预应力损失值在12%~25%,其中锚具回缩造成的预应力损失占比最大为70.3%,且锚具回缩值在加载位移大于历史位移时增加,建议对预应力筋采用一定超张拉以减小锚具回缩带来的损失;桥墩侧向承载力与预应力初始张拉力呈明显正相关,预应力筋面积的增加会增大屈服后刚度,建议预应力筋最低配筋率不小于0.8%;预应力筋初始张拉力及面积的改变并不会影响桥墩受压区高度,其在加载后期基本趋于定值。研究结果可为自复位预制节段CFST桥墩的结构设计和优化提供参考。

关键词：桥梁工程钢管混凝土桥墩拟静力试验自复位抗震性能预应力筋参数

固体氧化物燃料电池氧化锆基电解质薄膜制备技术研究进展

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硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1722-1738页

作者：徐而翔李晓艳陈宋璇杜国山付云枫清华大学材料学院北京100084 中国恩菲工程技术有限公司北京100038

固体氧化物燃料电池(SOFC)具有高能量转化效率、环境友好性等特征,是全球能源环境问题的重要解决方案。电解质作为SOFC的关键组件,决定了电池的工作温度与输出性能。首先,以典型的氧化锆基电解质材料为例,介绍了其导电机理和导电性能的... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)具有高能量转化效率、环境友好性等特征,是全球能源环境问题的重要解决方案。电解质作为SOFC的关键组件,决定了电池的工作温度与输出性能。首先,以典型的氧化锆基电解质材料为例,介绍了其导电机理和导电性能的影响因素。为促进SOFC的商业化,电解质材料需在较低的工作温度下有较低的欧姆阻抗,电解质薄膜化是降低电池工作温度的有效方法。而后,从固相粉体成型、液相成型、气相成型3个方面综述了氧化锆基电解质薄膜的常见制备方法,并分析各种方法的优劣势。最后,对电解质薄膜的制备方法做简要展望。

关键词：固体氧化物燃料电池电解质氧化锆薄膜

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常减压蒸馏装置节能与优化改造

石油与天然气化工 2024年第2期53卷 139-144页

作者：章志平程才智武汉金中工程技术有限公司

目的解决某石化企业常减压蒸馏装置生产能耗高、产品结构不合理等问题。方法采取优化换热网络、优化设备操作参数、提高加热炉余热回收率、提高装置处理能力及更换高效塔分离元件等方式对装置进行节能及优化改造。结果改造完成后,装置... 详细信息

目的解决某石化企业常减压蒸馏装置生产能耗高、产品结构不合理等问题。方法采取优化换热网络、优化设备操作参数、提高加热炉余热回收率、提高装置处理能力及更换高效塔分离元件等方式对装置进行节能及优化改造。结果改造完成后,装置能耗降低了1.23 kg标油/t原油,高附加值的航煤组分及润滑油加氢改质料等产品收率共计提高了2.3%,综合创效6600万元/年。结论采用板式换热器及组合式空气预热器,优化中段回流取热负荷分配比例及顺序,调整装置蒸汽产、用量等是装置节能的有效手段,CTST立体传质塔盘及高效、低压降规整填料等的应用解决了产品结构不合理问题。

关键词：常减压蒸馏装置炼油厂节能优化

盐分环境下水性混凝土防腐涂层失效规律对比研究

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公路交通科技 2024年第1期41卷 44-53页

作者：杨明达王来发吴永畅樊涛青海省交控建设工程集团有限公司青海西宁810021 长安大学陕西西安710061 西安华泽道路材料有限公司陕西西安710065

为实现分析混凝土结构物水性防腐涂层的服役效果和预期寿命,充分考虑盐渍土地区温度交替变化大、盐分环境多样等影响因素,进行混凝土防腐涂层的长期失效规律研究。本研究通过涂装3种体系的水性混凝土防腐涂层,对其干湿循环和长期浸泡状... 详细信息

为实现分析混凝土结构物水性防腐涂层的服役效果和预期寿命,充分考虑盐渍土地区温度交替变化大、盐分环境多样等影响因素,进行混凝土防腐涂层的长期失效规律研究。本研究通过涂装3种体系的水性混凝土防腐涂层,对其干湿循环和长期浸泡状态下的涂层宏观形貌、微观表面形貌进行分析,并测试不同循环周期下的涂层光泽度、色差值、附着力等指标,采用logistic曲线、S型曲线和二次函数曲线分别对涂层的光泽度、色差和附着力分别拟合分析并预测服役寿命。结果表明:水性环氧涂层(ES)、水性氟碳涂层(FS)、水性丙烯酸涂层(AS)在长时间盐分作用下均逐渐失效,均产生涂层孔隙扩大,内部填料流失,涂层分层断裂的过程;其中FS涂层、ES涂层和AS涂层在干湿循环60 d后完全失光,70 d后明显变色,在长期浸泡90 d后颜色变化趋近平缓,其各自涂层的附着力随干湿循环周期增加也逐渐下降;通过光泽度、色差和附着力指标进行系数加权的方法所预测的FS,ES,AS涂层寿命分别为2.45,2.48,2.74 a,与实际盐分环境下涂层寿命接近。所建寿命预测加权分析方法能较好地反映不同树脂类型涂层的盐分腐蚀规律,可为盐渍土地区准确评估实际环境影响因素下混凝土腐蚀行为及涂层防护效果提供依据。

关键词：道路工程失效规律干湿循环防腐涂层盐分环境

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震陷土层变化下变截面单、群桩动力响应差异

上海交通大学学报 2024年第7期58卷 1086-1096页

作者：冯忠居王伟张聪朱继新王逸然孟莹莹长安大学公路学院西安710064 厦门路桥工程投资发展有限公司福建厦门361000 河南交院工程技术集团有限公司郑州451460

为研究地震动作用下震陷土层厚度不同时大直径变截面单桩与群桩基础的动力响应差异,依托厦门第二东通道翔安大桥,通过振动台模型试验,开展震陷土层厚度30、40、50 cm时,单桩与群桩基础桩周土震陷量、桩顶水平位移、桩身加速度及弯矩动... 详细信息

为研究地震动作用下震陷土层厚度不同时大直径变截面单桩与群桩基础的动力响应差异,依托厦门第二东通道翔安大桥,通过振动台模型试验,开展震陷土层厚度30、40、50 cm时,单桩与群桩基础桩周土震陷量、桩顶水平位移、桩身加速度及弯矩动力响应差异研究.结果表明:随着震陷层厚度增大,单桩与群桩基础桩周土震陷量、桩顶水平位移、桩身加速度及弯矩均逐渐增大,且加速度及弯矩在变截面处突变;同一震陷层厚度下,群桩基础桩周土震陷量较单桩大,但群桩基础加速度、桩顶水平位移及桩身弯矩均小于单桩.震陷场地桩基础设计时,应着重考虑变截面单桩与群桩动力响应差异,保证桩基础抗震性能.

关键词：桥梁工程大直径变截面桩震陷土层振动台试验动力响应差异

中国钢铁行业CO_(2)排放特征和减排路径研究——基于ARIMA-LEAP模型

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3531-3543页

作者：陈浩胡静茹王寿兵张挺峰方锴复旦大学环境科学与工程系上海200433 宝钢工程技术集团有限公司上海201900

为了消除对于未来粗钢、钢材以及生铁产量预测主观性,基于时间序列中的ARIMA模型,对未来相关产量进行客观预测,构建了中国钢铁行业ARIMA-LEAP模型,并以2020年为基准年,每5a为时间节点,研究了2020~2030年中国钢铁行业不同情景下全流程及... 详细信息

为了消除对于未来粗钢、钢材以及生铁产量预测主观性,基于时间序列中的ARIMA模型,对未来相关产量进行客观预测,构建了中国钢铁行业ARIMA-LEAP模型,并以2020年为基准年,每5a为时间节点,研究了2020~2030年中国钢铁行业不同情景下全流程及各工序的CO_(2)排放情况.在技术进步中考虑了氢还原炼铁技术,在能源结构调整中考虑了发电方式调整,在此基础上分别设置了4种单一情景和4种组合情景来研究其减排潜力.结果表明,4种组合情景下的含有规模减排的3种组合情景CO_(2)减排潜力均高于单一情景.其中SUR+TER､SUR+STR和综合减排情景可以在2030年实现达峰,达峰年均为2021年,达峰时CO_(2)排放量分别为13.225亿t､13.359亿t和13.289亿t.单一情景中相较于基准情景CO_(2)减排量由高到低依次为:规模减排情景(SUR)、结构减排情景(STR)、技术减排情景(TAR),在2030年相对于基准情景的减排量分别为493.1Mt、247.8Mt以及105.1Mt.借助LEAP模型的能源核算以及CO_(2)排放核算功能,研究了综合减排情景下2020~2030年不同工序,不同能源的CO_(2)排量,其中CO_(2)排放较多的3个工序为炼铁､轧钢以及烧结工序,产生CO_(2)较多的4种能源为洗精煤、喷煤粉、电力以及焦炭,其中洗精煤CO_(2)排放量更是达到10Bt级,而其余3种能源也达到Bt级.确定了中国钢铁行业CO_(2)排放特征.对技术减排以及结构减排成本进行简单比较,制定中国钢铁行业CO_(2)减排路径.

关键词： LEAP模型钢铁行业 CO_(2) 排放特征减排路径情景分析

双层复合护套高速永磁电机转子涡流损耗解析模型

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电工技术学报 2024年第14期39卷 4328-4340页

作者：佟文明田野李晓健贾建国李文东国家稀土永磁电机工程技术研究中心(沈阳工业大学) 沈阳110870 沈阳微控新能源技术有限公司沈阳110178

在表贴式高速永磁电机中,双层复合护套可以有效抑制转子涡流损耗。目前,针对双层复合护套转子涡流损耗的研究主要采用有限元法,但该方法存在耗时、对薄护套网格剖分较困难等问题,因此该文基于精确子域法提出了一种考虑定子开槽、涡流反... 详细信息

在表贴式高速永磁电机中,双层复合护套可以有效抑制转子涡流损耗。目前,针对双层复合护套转子涡流损耗的研究主要采用有限元法,但该方法存在耗时、对薄护套网格剖分较困难等问题,因此该文基于精确子域法提出了一种考虑定子开槽、涡流反作用的双层复合护套高速永磁电机转子涡流损耗通用解析模型。该模型同时考虑了永磁磁场励磁和电枢磁场励磁,可以计算负载磁场作用下的双层复合护套转子涡流损耗。此外,该模型还可进一步拓展至多层复合护套转子涡流损耗计算。通过该解析模型研究了双层复合护套不同护套厚度配比、不同护套材料对转子涡流损耗的影响。最后,将解析计算结果与有限元及C型铁心实验结果进行对比,验证了该解析模型的有效性。

关键词：高速永磁电机精确子域法双层复合护套涡流反作用 C型铁心实验