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基于离散元方法的卵砾石地层条件下水泥土搅拌桩机钻头结构参数研究

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工程地质学报 2024年第1期32卷 325-336页

作者：梁涛钟建文关岩鹏刘晓丽高艳卫中国航天建设集团有限公司北京100071 航天建筑设计研究院有限公司北京100162 清华大学基建规划处北京100084 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 北京航天地基工程有限责任公司北京100070

卵砾石地层可压缩性低、抗剪强度大,水泥土搅拌桩工法在应用于卵砾石地层时存钻进困难、钻具磨损大等问题。为确定卵砾石地层条件下钻头形式的最优布置,基于离散元法(DEM),对不同切削叶片数量、切削叶片角度、截齿布置形式、钻头中心底... 详细信息

卵砾石地层可压缩性低、抗剪强度大,水泥土搅拌桩工法在应用于卵砾石地层时存钻进困难、钻具磨损大等问题。为确定卵砾石地层条件下钻头形式的最优布置,基于离散元法(DEM),对不同切削叶片数量、切削叶片角度、截齿布置形式、钻头中心底部布置形式、机械压力工况下,搅拌桩机钻头钻进卵砾石地层的物理过程进行三维动态仿真模拟,并分析研究了不同钻头布置形式对钻进效果的影响。计算结果表明:钻头切削叶片数量的增加会提高钻进阻转矩,但是会增强钻头的定心能力。设置截齿的钻头钻进阻力矩并无明显提高,但钻进速度有一定程度的提高。钻头切削叶片角度的提高会增加钻进阻力矩,但过低或者过高的切削叶片角度均会降低钻进速度。适当提高钻进压力可提高钻进速度,但须考虑动力装置的功率及扭矩输出能力。三切削叶片、高切削叶片角度、设置三截齿的高效率钻头在应用于北京市某项目卵砾石地层时效果良好,文章提出的方法可以为其他工程的施工机械选型提供参照依据。

关键词：地基处理水泥土搅拌桩卵砾石地层钻头结构参数

基于数值样本和随机森林分类器的岩爆风险快速预测代理模型

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第7期64卷 1203-1214页

作者：王克忠谢添李梅张如九侯少康王震洲刘耀儒浙江工业大学土木工程学院杭州310014 云南省滇中引水工程有限公司昆明650000 清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084 中国电力建设集团水电水利规划设计总院北京100120 国网经济技术研究院有限公司北京102200

该文依托滇中引水工程香炉山隧洞,开展深埋隧洞掘进过程中岩爆风险预测研究,提出基于数值样本和随机森林(random forest,RF)的岩爆风险快速预测代理模型。以地应力和围岩本构参数作为模型输入特征,以围岩最大弹性应变能密度作为输出特征... 详细信息

该文依托滇中引水工程香炉山隧洞,开展深埋隧洞掘进过程中岩爆风险预测研究,提出基于数值样本和随机森林(random forest,RF)的岩爆风险快速预测代理模型。以地应力和围岩本构参数作为模型输入特征,以围岩最大弹性应变能密度作为输出特征,开展使用隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)掘进深埋隧洞过程中的多工况数值仿真,基于正交试验设计构建了611组数值样本,并通过围岩能量演化分析和相关性分析,验证输入、输出参数的合理性。进一步以RF为基分类器,利用10折交叉验证优化超参数,建立了岩爆风险快速预测代理模型,并对比多种机器学习算法,验证所提代理模型的预测准确性和适用性。结果表明:所提方法具有良好的预测性能和泛化能力,测试集样本的预测准确率达82.02%,优于用于比较的其余4种机器学习模型,为快速预测深埋隧洞施工期岩爆风险提供了一种研究路径。

关键词：深埋隧洞岩爆风险隧道掘进机数值样本随机森林弹性应变能

传承文脉的现代商业混合街区营建探索——福清利桥街区规划设计实践

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建筑技艺(中英文) 2024年第5期30卷 78-87页

作者：罗大坤张弓金旖张杰北京华清安地建筑设计有限公司北京华清安地建筑设计有限公司创新设计工作室北京清华同衡规划设计研究院有限公司北京清华同衡规划设计研究院有限公司遗产保护与城市更新分院北京清华同衡规划设计研究院有限公司历史文化名城保护与更新所清华大学建筑学院

以城市历史文化保护为前提，阐释福清利桥特色历史文化街区通过传统肌理织补和地方特色的传承与创新，塑造街区型现代城市商业复合体的设计方法。以城市更新为契机，修复城市与其历史文化遗存、山水环境的关系，让城市经典的历史文化景... 详细信息

以城市历史文化保护为前提，阐释福清利桥特色历史文化街区通过传统肌理织补和地方特色的传承与创新，塑造街区型现代城市商业复合体的设计方法。以城市更新为契机，修复城市与其历史文化遗存、山水环境的关系，让城市经典的历史文化景观回归当地人的现代生活。

关键词：特色历史文化街区商业复合体文化保护城市更新

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冲击式水轮机转轮水斗汛期泥沙磨损特性分析

水力发电学报 2024年第2期43卷 15-22页

作者：李彦浩朱逸林肖业祥刘洁梁权伟李海军上海勘测设计研究院有限公司上海200335 清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084 清华大学能源与动力工程系北京100084 中国三峡建工(集团)有限公司成都610014 东方电气集团东方电机有限公司四川德阳618000

泥沙磨损是冲击式水轮机水力部件失效的主要原因之一,特别是在汛期时,过机泥沙含量会大幅增加,而转轮水斗表面的挟沙三相流动过程复杂,其磨损问题会更为严重。本文以规划建设的西藏紫霞电站冲击式水轮机为研究对象,根据设计院提供的电... 详细信息

泥沙磨损是冲击式水轮机水力部件失效的主要原因之一,特别是在汛期时,过机泥沙含量会大幅增加,而转轮水斗表面的挟沙三相流动过程复杂,其磨损问题会更为严重。本文以规划建设的西藏紫霞电站冲击式水轮机为研究对象,根据设计院提供的电站实测泥沙特性数据,采用Mansouri磨损模型和欧拉-拉格朗日方法对泥沙颗粒在转轮水斗表面的流动过程进行了三相流动数值模拟,分析了电站在汛期高泥沙浓度下颗粒的流动特性以及水斗表面的磨损分布。预测的水斗表面磨损分布与文献中实测的较为一致,预测结果表明水斗主要磨损区分布在靠近水斗根部的出水边附近以及缺口边附近;磨损分布和冲击次数的分布相似度最高,冲击次数对泥沙磨损的影响很大。

关键词：冲击式水轮机含沙三相流磨损预测冲击特性数值计算

张靖皋长江大桥日照作用下组合结构桥塔温度效应研究

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中国公路学报 2024年第7期37卷 125-136页

作者：刘宇飞张寒硕王仁贵魏乐永聂鑫樊健生清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 中交公路规划设计院有限公司北京100088

温度效应对于桥梁结构安全使用具有重要影响,也经常成为组合结构桥梁设计中的控制因素。为探究桥塔在服役阶段受到的日照温度效应影响,推动组合结构桥梁设计方法进步,以张靖皋长江大桥钢箱-钢管约束混凝土桥塔为例,对其开展试验与模拟... 详细信息

温度效应对于桥梁结构安全使用具有重要影响,也经常成为组合结构桥梁设计中的控制因素。为探究桥塔在服役阶段受到的日照温度效应影响,推动组合结构桥梁设计方法进步,以张靖皋长江大桥钢箱-钢管约束混凝土桥塔为例,对其开展试验与模拟研究。首先,开展桥塔结构缩尺模型暴晒试验,测量晴朗天气下的结构关键位置温度与脱空结果,得到该结构在日照辐射作用下的温度场基本分布与变化规律,并通过有限元温度场计算方法模拟再现了暴晒试验中的温度结果。试验结果表明:外部钢箱对内部的受力结构起到了温度保护效应,避免了日照导致的钢管混凝土界面脱空,有限元计算结果与试验数据基本吻合,从而验证了有限元分析方法的有效性。其次,建立实际索塔结构的整体模型,分析并提取了实际结构在夏至日和冬至日的日照轨迹、温度时程与温度分布结果,并对截面两侧的温度差值进行了双因素的综合敏感性分析。结果表明:在一天中随着日照方向的不断变化,桥塔不同方向的钢箱壁板会轮流升温,内部的钢管混凝土结构温度主要与环境温度相关。再次,总结出了钢箱-钢管约束混凝土组合桥塔的温度梯度模式,采用多段折线的方式进行简化分析。最后,基于以上日照温度效应的分析,给出了面向组合结构桥梁设计阶段的几点建议。

关键词：桥梁工程钢-混凝土组合桥塔数值模拟温度效应日照辐射温度梯度

北京国家文创实验区文化数字化新场景体系构建研究

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园林 2024年第7期41卷 50-56页

作者：齐羚李甜婧谢佳萌宋志生北京工业大学建筑与城市规划学院北京100124 清华大学建筑设计研究院有限公司北京100101

在国家文化数字化战略背景下,北京朝阳国家文化产业创新实验区作为全国首个国家级文化产业实验区具有明显的示范性,将文化数字化落实到场景空间,通过文化产业园作为空间载体营造具体文化场景对于实现文化产业和园区的高质量发展有着重... 详细信息

在国家文化数字化战略背景下,北京朝阳国家文化产业创新实验区作为全国首个国家级文化产业实验区具有明显的示范性,将文化数字化落实到场景空间,通过文化产业园作为空间载体营造具体文化场景对于实现文化产业和园区的高质量发展有着重要意义。在既有研究基础上,梳理相关研究文献界定文化数字化新场景的内涵;结合实地调研分析国家文创实验区发展的现状特征和需求,并进行问题诊断。结果显示:当前实验区存在空间形态不满足数字化需求、数字化产业生态有待提升和文化资源活化创新不足等问题。因此结合不同群体对于文化产业园数字化发展的需求特征,从场景展示层、场景应用层、场景支撑层和场景感知层4个层面构建多尺度、多层次、系统化的体系架构。提出完善空间形态、优化产业业态、创新文化资源、布局智慧景观和搭建交互平台等发展策略,为后续结合示范项目提出具体优化路径和以前置规划引领统筹园区文化数字化发展等工作提供理论基础。

关键词：国家文创实验区文化产业园文化数字化新场景场景营造

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老旧片区保护更新设计方法——文绿融合、新旧共生

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建筑技艺(中英文) 2024年第5期 12-17页

作者：张杰李旻华清华大学建筑学院北京清华同衡规划设计研究院有限公司文绿融合保护更新实验室办公室

立足国际发展趋势与我国特殊国情，基于30余年的研究与实践探索，提出“文绿融合、新旧共生”的中国特色城市历史片区保护与更新设计理论方法，并从文化传承、绿色更新、适应性融入三方面具体阐释了操作路径。

关键词：文化传承绿色更新适应性融入

公交专用车道规划管理思辨及公共汽电车交通发展纾困

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城市交通 2024年第1期22卷 15-28页

作者：孔令斌徐康明陈小鸿关宏志安健潘昭宇高胜庆杨涛景国胜周涛邵丹刘明姝刘迁苏跃江钟志新王园园黄伟郑猛刘振国中国城市规划设计研究院北京100037 上海三亦城市规划设计有限公司上海200231 同济大学上海201804 北京工业大学北京100124 深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司广东深圳518057 国家发展和改革委员会城市和小城镇改革发展中心北京100045 南京市城市与交通规划设计研究院股份有限公司江苏南京210008 广州市交通规划研究院广东广州510300 重庆市交通规划研究院重庆400020 上海市城乡建设和交通发展研究院上海200040 中国地铁工程咨询有限公司北京100037 广州市交通运输研究所广东广州510627 上海邑途交通工程设计咨询管理有限公司上海201913 北京清华同衡规划设计研究院有限公司北京100085 武汉市规划研究院(武汉市交通发展战略研究院) 湖北武汉430017 交通运输部科学研究院综合运输研究中心北京100029

2023年上半年,公安部推出10项公安交管新措施,其中包括优化城市公交专用车道管理。北京、深圳、青岛、南通等地陆续发布公交专用车道相关管理措施,引发广泛讨论与关注。围绕公交专用车道管理措施背后的原因与调整的依据,公交专用车道本... 详细信息

2023年上半年,公安部推出10项公安交管新措施,其中包括优化城市公交专用车道管理。北京、深圳、青岛、南通等地陆续发布公交专用车道相关管理措施,引发广泛讨论与关注。围绕公交专用车道管理措施背后的原因与调整的依据,公交专用车道本身的规划、管理与使用问题,以及公共汽电车交通运营困境,特邀城市交通行业专家学者和公共汽电车运营管理研究的一线工作人员以笔谈的形式交流观点。在此基础上,探索在城市存量发展阶段如何建立常态化路权变更规则和评估机制,以及公共汽电车交通纾困之路。

关键词：交通治理公共汽电车公交专用车道公交优先路权公平效率政策

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基于地域文化传承的“城市客厅”塑造——晋江五店市街区规划设计实践

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建筑技艺(中英文) 2024年第5期 60-67页

作者：张冲张杰李奥王恩荣北京清华同衡规划设计研究院有限公司遗产保护与城市更新分院海西规划室清华大学建筑学院福建薪宏立古建筑工程有限公司

从“城市织补”理念出发，提出对晋江五店市历史文化街区进行整体保护更新的改造模式，从公共空间、建构筑物、服务设施三个方面对片区进行全面升级，解决了城市文脉传承与特色彰显、文化遗产及资源的保护与可持续利用、传统街区与时俱... 详细信息

从“城市织补”理念出发，提出对晋江五店市历史文化街区进行整体保护更新的改造模式，从公共空间、建构筑物、服务设施三个方面对片区进行全面升级，解决了城市文脉传承与特色彰显、文化遗产及资源的保护与可持续利用、传统街区与时俱进协调城市融合发展的难题。

关键词：织补传统街区保护传承整体保护更新