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顶推施工技术在桥梁建设中的应用与效益分析

中国科技期刊数据库工业A 2024年第3期 68-71页

作者：王良雷上海安拓土木工程技术有限公司上海200063

本文深入探讨了顶推施工技术在桥梁建设中的应用和效益分析。文章首先探讨了该技术的定义、原则和历史背景,然后阐明了决定其效率的关键组成部分和流程。顶推法的优势是多方面的,包括提高施工效率、成本效益、缩短工期以及最大限度地减... 详细信息

本文深入探讨了顶推施工技术在桥梁建设中的应用和效益分析。文章首先探讨了该技术的定义、原则和历史背景,然后阐明了决定其效率的关键组成部分和流程。顶推法的优势是多方面的,包括提高施工效率、成本效益、缩短工期以及最大限度地减小对现有交通的影响。对比分析显示,与传统方法相比,该技术在交通、成本效益和对环境的积极影响方面表现出色。顶推法对桥梁建设行业的影响是深远的,标志着未来应用的潜力,并对行业采用技术改造和劳动力培训的需求提出了挑战。文章将顶推施工技术定位为一种技术成熟的可持续改进的范例,对桥梁施工实践的发展具有深远影响。

关键词：桥梁建设顶推施工效益

新型低碳超高韧性纤维混凝土研制与力学特性研究

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 1000-1008,F0002页

作者：蔡闽金朱海良万洋朱合华庄晓莹同济大学土木工程学院上海200092 土木工程防灾国家重点实验室上海200092 上海隧道工程有限公司上海200232

混凝土的绿色转型对国家实现双碳发展目标具有重要意义,结合紧密堆积原理多级划分基体组分,采用高掺量工业废料超细粉煤灰作为低碳节能新型混凝土的重要组成部分,成功研制新型低碳超高韧性混凝土(LC-UHTC)。研究结果表明:LC-UHTC极限拉... 详细信息

混凝土的绿色转型对国家实现双碳发展目标具有重要意义,结合紧密堆积原理多级划分基体组分,采用高掺量工业废料超细粉煤灰作为低碳节能新型混凝土的重要组成部分,成功研制新型低碳超高韧性混凝土(LC-UHTC)。研究结果表明:LC-UHTC极限拉伸应变达6.38%,拉伸强度达到10.2 MPa,拉伸强度较其他同类材料增比达60%以上;LC-UHTC拉伸强度、拉伸韧性在应变各个阶段均表现优异,在实际应用过程中具有更高的安全性能;LC-UHTC的抗压强度达到84.35 MPa,高于其他同类材料30%~86%;LCUHTC在环保、抗拉、增韧、抗压方面表现出了综合的性能优势,可为新型混凝土的绿色转型提供参考价值。

关键词：纤维混凝土绿色超高韧性应变硬化双碳目标绿色转型

多元特征驱动的超高层建筑变形状态智能学习与预测

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建筑结构学报 2024年第3期45卷 101-112页

作者：单伽锃张茜吕西林张其林同济大学土木工程学院上海200092 上海韧性城市与智能防灾工程技术研究中心上海200092

为实现基于监测数据的结构未来状态可预测,提出了一种多元特征驱动的超高层建筑变形状态智能学习与预测方法。通过信号自适应分解、响应多维特征分析与子信号相关性分析,实现结构响应数据重构与组合,并基于长短时记忆网络(LSTM)进行多... 详细信息

为实现基于监测数据的结构未来状态可预测,提出了一种多元特征驱动的超高层建筑变形状态智能学习与预测方法。通过信号自适应分解、响应多维特征分析与子信号相关性分析,实现结构响应数据重构与组合,并基于长短时记忆网络(LSTM)进行多通道学习与多步预测。利用上海中心大厦在台风“梅花”作用下的结构顶部水平位移响应实测数据,揭示位移响应数据具有超低频准静态变形与一阶模态控制振动响应的叠加特征以及时域非平稳特性。通过响应数据重构,形成三组具有不同时间尺度、振动幅值和平稳特性的子信号组合。通过3个独立LSTM模型,实现基于300个时间步数据预测未来1~60个时间步的位移响应。结果表明,在控制未来预测时间步长(60个时间步内)的条件下,所提出的数据驱动的学习预测模型能充分学习与预测已知的位移响应数据特征与物理状态,具备较高的预测精度,归一化误差可控制在10%以内,能实现对超高层建筑变形状态的准确实时预测。

关键词：超高层建筑结构健康监测变形状态 LSTM模型时序数据

新型耗能连接正交胶合木剪力墙抗侧力性能试验

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 697-706页

作者：陈佳炜熊海贝彭增鑫王瑞明南京林业大学土木工程学院江苏南京210037 同济大学土木工程学院上海200092 联领建筑科技(上海)有限公司上海202172

为研究基于软钢屈服与橡胶剪切变形双重耗能机制新型连接的正交胶合木剪力墙抗侧力性能,考虑顶部竖向荷载、墙体高宽比、耗能连接件可更换性等因素,对6榀2.4m高足尺试件进行了单调及低周往复加载试验,并与普通金属连接正交胶合木墙体进... 详细信息

为研究基于软钢屈服与橡胶剪切变形双重耗能机制新型连接的正交胶合木剪力墙抗侧力性能,考虑顶部竖向荷载、墙体高宽比、耗能连接件可更换性等因素,对6榀2.4m高足尺试件进行了单调及低周往复加载试验,并与普通金属连接正交胶合木墙体进行对比试验,获取并分析了剪力墙的破坏过程、力学性能参数及各项因素对抗侧力性能的影响规律。结果表明:新型耗能连接正交胶合木剪力墙在侧向力下的损伤主要集中在耗能连接的软钢耗能段屈服断裂与耗能橡胶脱胶破坏,墙体板材与自攻螺钉未见损伤;增大顶部竖向荷载可有效提升墙体的抗侧力性能,而增大高宽比主要可增加墙体的变形能力与延性;与普通金属连接墙体相比,耗能连接墙体的最大承载力相近,但延性提升26%,耗能能力提升38%,最大层间位移角可达1/23,且在原位替换耗能连接修复的墙体与原墙体的抗侧力性能相近,表明新型耗能连接正交胶合木剪力墙具有较好抗震性能,可实现强震后连接可更换、结构可修复的设计目标。

关键词：正交胶合木剪力墙结构新型耗能连接抗侧力性能破坏模式

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基于动作捕捉与深度学习的跳跃荷载重构方法

振动与冲击 2024年第5期43卷 231-238页

作者：王浩祺于秉仟陈隽同济大学土木工程学院上海200092

通过学科交叉,采用医学和运动生物力学中的动作捕捉技术开展了27人次的跳跃荷载试验,总计获得9 985条单次跳跃的反力时程曲线及其对应的人体特征点运动轨迹。利用卷积神经网络技术,以特征点轨迹作为网络输入,分别以地反力三参数模型和... 详细信息

通过学科交叉,采用医学和运动生物力学中的动作捕捉技术开展了27人次的跳跃荷载试验,总计获得9 985条单次跳跃的反力时程曲线及其对应的人体特征点运动轨迹。利用卷积神经网络技术,以特征点轨迹作为网络输入,分别以地反力三参数模型和多参数模型的目标参数作为输出,训练获得轨迹与地反力之间的高维非线性关系,实现了跳跃荷载重构。与实测荷载的对比表明,跳跃荷载三参数模型能较好地重构单次跳跃曲线的幅值,而多参数模型能更好地反映荷载的时频域特征,适用于不同的使用场合。该方法可作为一种新型的跳跃荷载间接测量手段,结合计算机视觉技术开展服役工程结构的人致荷载监测。

关键词：跳跃荷载动作捕捉卷积神经网络(CNN) 荷载重构振动舒适度

LQ550冷轧高强薄钢板高周疲劳性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第4期45卷 189-197页

作者：王雅倩李元齐同济大学土木工程学院上海200092

冷弯型钢具有冷加工便捷、截面高效灵活、连接方便等优势,在冷弯型钢结构体系中得到广泛应用,同时疲劳破坏作为重要破坏形式之一,其研究对冷弯型钢的进一步推广具有重要意义。而新修订GB 50018—202X《冷弯型钢结构技术标准》(报批稿)中... 详细信息

冷弯型钢具有冷加工便捷、截面高效灵活、连接方便等优势,在冷弯型钢结构体系中得到广泛应用,同时疲劳破坏作为重要破坏形式之一,其研究对冷弯型钢的进一步推广具有重要意义。而新修订GB 50018—202X《冷弯型钢结构技术标准》(报批稿)中,尚无关于冷弯型钢抗疲劳设计的相关条文。为此,对0.8 mm和1.2 mm两种厚度、不同取材方向的LQ550冷轧高强薄钢板进行了拉伸高周疲劳试验,采用最小二乘法拟合得到反映疲劳性能的S-N曲线,并与现行相关规范和Q690高强钢已有疲劳试验曲线进行对比。试验结果表明:沿轧制方向取材的钢板疲劳性能优于垂直于轧制方向取材的钢板疲劳性能;厚度越大,沿轧制方向取材的钢板疲劳性能越差,垂直于轧制方向取材的钢板疲劳性能越好;两种厚度的钢板合并拟合且在95%保证率下,沿轧制方向的母材疲劳极限应力分别比AISC 360-2016、AISI S100-2016、GB 50017—2017的理论计算值提高192%、172%、165%,垂直于轧制方向的母材疲劳极限应力分别提高103%、88%、84%,即受轧制影响,钢板的疲劳性能远高于普通钢的;垂直于轧制方向取材的钢板疲劳性能和高强钢的相近。

关键词： LQ550冷轧高强薄钢板高周疲劳性能 S-N曲线轧制方向钢板厚度

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数字化技术在建筑工程施工中的应用与前瞻

同济大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 1068-1078页

作者：王璞瑾肖建庄肖绪文朱合华同济大学土木工程学院上海200092

近年来快速发展的数字化感知、分析与决策服务技术,可使建筑施工行业向技术密集型产业转型升级,为建筑工程施工的发展带来新的机遇。以搭载最新数字化技术的软硬件载体应用为主线,从施工信息的数字流视角,按照数字信息采集与处理‒施工... 详细信息

近年来快速发展的数字化感知、分析与决策服务技术,可使建筑施工行业向技术密集型产业转型升级,为建筑工程施工的发展带来新的机遇。以搭载最新数字化技术的软硬件载体应用为主线,从施工信息的数字流视角,按照数字信息采集与处理‒施工组织数字化重建与推演‒工程要素管控与执行的流程,介绍了建筑工程施工中最新的数字化技术,涵盖了施工中人员、设备、物料与工程进度相关的信息采集、处理、分析与决策服务的主要方面。指出了随着工程进度变换的建筑时空信息数字模型是施工的数字基础设施,未来的数字化建筑工程施工也将具备智能化、平台化、产业化的基本特征。

关键词：建筑工程施工数字化人工智能应用

纤维增强复合材料增强胶合木受弯构件研究综述与展望

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 655-663页

作者：何敏娟王毓萱李征同济大学土木工程学院上海200092

针对纤维增强复合材料(FRP)增强胶合木受弯构件研究进行综述,系统梳理了现有增强技术,详细阐述了界面黏结性能、抗弯性能、蠕变性能的影响因素与分析方法。研究表明:FRP增强技术能更有效地利用胶合木受弯构件中木材的强度,提高构件抗弯... 详细信息

针对纤维增强复合材料(FRP)增强胶合木受弯构件研究进行综述,系统梳理了现有增强技术,详细阐述了界面黏结性能、抗弯性能、蠕变性能的影响因素与分析方法。研究表明:FRP增强技术能更有效地利用胶合木受弯构件中木材的强度,提高构件抗弯承载力、控制弯曲变形并改善脆性破坏模式。针对FRP增强胶合木受弯构件在工程应用上的制约因素,提出了在预应力增强技术、长期性能、抗火性能和可靠性方面研究中亟需解决的关键问题。

关键词：胶合木梁纤维增强复合材料黏结抗弯性能蠕变

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绝热边界作用下人工冻结温度场解析解

同济大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 749-758页

作者：洪泽群付硕任胡向东王宝生中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 同济大学土木工程学院上海200092 上海市基础工程集团有限公司上海200082

隧道地下工程采用冻结法施工时经常遇到地连墙等构筑物影响冻土帷幕发展的问题,给冻结方案设计和封水效果评估带来困难,危及后续开挖作业安全。为探明地连墙等绝热边界作用下冻结温度场的分布状态,掌握冻结壁局部受限时的发展规律,建立... 详细信息

隧道地下工程采用冻结法施工时经常遇到地连墙等构筑物影响冻土帷幕发展的问题,给冻结方案设计和封水效果评估带来困难,危及后续开挖作业安全。为探明地连墙等绝热边界作用下冻结温度场的分布状态,掌握冻结壁局部受限时的发展规律,建立了半无限平面内包含直线绝热边界的温度场数学模型。通过热势函数叠加结合镜像法求解了单根、2根以及3根冻结管的温度场解析解,并采用数值模拟验证了其准确性和适用性。结果表明:解析解与稳态数值解吻合较好,与瞬态数值解的误差随冻结时间延长而减小,冻结第50天3种模型的误差分别为0.39℃、0.17℃和0.06℃,均能控制在0.5℃以内;等温线在绝热边界处与边界垂直,只存在平行于边界的热流而没有法向热流,绝热边界对于其与冻结管之间区域的温度降低更加有利;随着绝热边界与冻结管距离d的增加,对冷量传递的阻断作用降低,冻结模型逐渐向无限大平面模型转化,实际工程应根据冻结壁设计厚度,合理匹配管间距l和边界距离d的取值。

关键词：隧道工程人工冻结法温度场解析解数值模拟绝热边界