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能源地铁车站物化阶段碳排放计算方法

北京工业大学学报 2025年 317-326页

作者：赵旭孟亚娟张国柱陶连金孙凯悦北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室北京工业大学城市建设学部东南大学岩土工程研究所

能源地铁车站是一种利用地温能对地铁车站进行温度控制的新型能源地下结构。选取能源地铁车站为研究对象,结合建设特点对其施工过程进行分部分项划分,以排放因子法为基础,建立了考虑地源热泵的盐水管系统施工的能源地铁车站物化阶段碳... 详细信息

能源地铁车站是一种利用地温能对地铁车站进行温度控制的新型能源地下结构。选取能源地铁车站为研究对象,结合建设特点对其施工过程进行分部分项划分,以排放因子法为基础,建立了考虑地源热泵的盐水管系统施工的能源地铁车站物化阶段碳排放计算方法。并以北京市某地铁车站为例,计算了地铁车站加设地源热泵的盐水管系统后物化阶段的碳排放,最后对结果进行分析验证。目前尚缺乏地下结构的碳排放细化计算方法,该方法的建立不仅可以为类似工程碳排放核算工作提供理论和计算参考,还能满足基础设施建设行业发展需求,对推动我国碳排放核算体系的建立与完善有重要意义。

关键词：排放因子法能源地铁车站盐水管地源热泵物化阶段分部分项

变坡点两侧不同的坡度构成对人字坡隧道内火灾环境的影响研究

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北京工业大学学报 2025年 308-316页

作者：李俊梅鲁慧敏李炎锋欧阳力康偲妍郭志成北京工业大学绿色建筑环境与节能技术北京市重点实验室北京工业大学城市建设学部

为研究人字坡变坡点两侧不同的坡度构成对人字坡隧道内火灾环境的影响,通过数值模拟分析了火源位于人字坡隧道变坡点时,外界无风条件下不同隧道坡度组合和火源功率对烟气蔓延和温度分布的影响。结果表明,小坡度侧隧道坡度为1%时,隧道内... 详细信息

为研究人字坡变坡点两侧不同的坡度构成对人字坡隧道内火灾环境的影响,通过数值模拟分析了火源位于人字坡隧道变坡点时,外界无风条件下不同隧道坡度组合和火源功率对烟气蔓延和温度分布的影响。结果表明,小坡度侧隧道坡度为1%时,隧道内的自然诱导气流流速和火灾环境受变坡点两侧的坡度组成影响较大,且诱导气流流速与Q*H'*的0.113 6次方呈正比;当小坡度侧的坡度在3%以上时,隧道内的自然诱导气流流速和火灾环境受变坡点两侧的坡度组成影响较小。提出了人字坡隧道内的最高温升模型,人字坡隧道内的最高温升要远高于水平隧道,火源上方及附近的顶棚结构安全应该予以重视。

关键词：人字坡隧道火灾拱顶最高温度火灾环境自然诱导气流烟气扩散数值模拟

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偏心荷载作用下钢楔式活络端力学性能研究

北京工业大学学报 2025年第1期51卷 59-71页

作者：谢治天牛晓凯李鹏飞张明聚刘晓宋伟北京工业大学材料与制造学部北京摇100124 北京市市政工程研究院北京100037 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

为了解决钢楔式活络端在偏心荷载作用下工作机理的研究相对较少的问题,该文定量研究钢楔式活络端的抗弯性能,首先建立经过试验结果验证的有限元模型,然后通过数值分析的方法,系统研究偏心载荷作用下钢楔式活络端的变形和受力机理,并对... 详细信息

为了解决钢楔式活络端在偏心荷载作用下工作机理的研究相对较少的问题,该文定量研究钢楔式活络端的抗弯性能,首先建立经过试验结果验证的有限元模型,然后通过数值分析的方法,系统研究偏心载荷作用下钢楔式活络端的变形和受力机理,并对钢楔式活络端的抗弯性能进行参数化分析,基于参数分析结果,建立适用于钢楔式活络端的弯矩-转角模型。研究结果显示:钢楔式活络端的抗弯性能随偏心距、钢楔高度和中肋板高度的增加而降低,随钢楔长度、钢楔宽度、槽钢厚度和钢管壁厚的增加而增加,同时本文所建立的弯矩-转角模型能够准确地预测钢楔式活络端的弯矩-转角曲线、初始抗弯刚度和塑性抗弯承载力。

关键词：基坑工程钢楔式活络端抗弯性能弯矩-转角模型有限元模型参数分析

功能可恢复SFCB-ECC-混凝土桥墩抗震性能

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哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 13-23页

作者：白玉磊靳晓杰张玉峰韩世文城市与工程安全减灾教育部重点实验室(北京工业大学) 北京100124 哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055

为实现高耐久功能可恢复结构,设计了钢-FRP复合筋(steel-FRP composite bar,SFCB)替代钢筋,塑性铰区使用高延性水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)替代混凝土的新型组合柱。在0.13轴压比下,对SFCB-ECC-混凝土组合... 详细信息

为实现高耐久功能可恢复结构,设计了钢-FRP复合筋(steel-FRP composite bar,SFCB)替代钢筋,塑性铰区使用高延性水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)替代混凝土的新型组合柱。在0.13轴压比下,对SFCB-ECC-混凝土组合柱进行低周往复荷载试验研究。评估了SFCB中FRP体积分数(0%,43.6%,100%)和塑性铰区基体类型(ECC,混凝土)对组合柱抗震性能和可恢复性的影响。之后通过OpenSees进行了轴压比、SFCB配筋率和ECC强度的参数分析。结果表明:SFCB可使试件获得稳定的二次刚度,在2%位移角前,试件无需修复即可快速恢复原有功能;组合柱残余变形随SFCB中FRP体积分数增加而减少,但其初始刚度和峰值承载力也相应降低;在塑性铰区使用ECC可进一步减少残余位移,同时显著提高峰值承载力和延性;参数分析显示增大轴压比将提高SFCB-ECC-混凝土组合柱承载力,但会降低延性;随SFCB配筋率和ECC强度提高,组合柱承载力也相应增大;在实际工程中可合理设计SFCB和ECC材料特性以满足特定结构刚度、强度和可修复性的要求。

关键词：桥梁工程组合柱抗震性能 OpenSees 钢-FRP复合筋高延性水泥基复合材料可恢复

三维应力状态下LYP225钢的循环本构模型及断裂准则研究

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土木工程学报 2025年

作者：王苑佐刘笛黎燕文杜修力北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室华南理工大学土木与交通学院华南理工大学亚热带建筑与城市科学全国重点实验室

为研究三维应力状态下低屈服点钢（LYP225）的力学行为和失效准则，设计光滑圆棒试件、圆周槽口试件、双边圆周槽口平板试件和四边圆周槽口平板试件，分别开展单调拉伸和超低周滞回试验（滞回圈数＜100）。基于单调拉伸试验结果，确定LY... 详细信息

为研究三维应力状态下低屈服点钢（LYP225）的力学行为和失效准则，设计光滑圆棒试件、圆周槽口试件、双边圆周槽口平板试件和四边圆周槽口平板试件，分别开展单调拉伸和超低周滞回试验（滞回圈数＜100）。基于单调拉伸试验结果，确定LYP225钢在三维应力状态下的单调力学性能和断裂延性，研究应力三轴度和Lode角对LYP225钢断裂延性的影响。基于滞回试验结果，研究在循环加载和三维应力状态下LYP225钢的力学性能和超低周断裂延性。LYP225钢在循环加载下呈现出等向强化和随动强化，利用粒子群优化算法标定了LYP225钢的非线性混合强化本构模型参数。提出了同时考虑延性损伤累积和延性损伤阈值衰减的断裂准则，并验证了其应用于LYP225钢在单调和循环荷载作用下断裂预测的有效性。

关键词：低屈服点钢本构模型断裂准则三维应力

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区域医疗系统抗震韧性综述

哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 1-12页

作者：裴顺顺翟长海胡杰结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

韧性作为一种新的灾害风险管理理念,已成为防灾减灾领域的研究热点,考虑到医疗系统在城市运行和灾后救援中的重要作用,在地震期间和之后,区域医疗系统应该具有足够的韧性,并提供连续的医疗服务。如何综合考虑区域范围内多家医院和交通... 详细信息

韧性作为一种新的灾害风险管理理念,已成为防灾减灾领域的研究热点,考虑到医疗系统在城市运行和灾后救援中的重要作用,在地震期间和之后,区域医疗系统应该具有足够的韧性,并提供连续的医疗服务。如何综合考虑区域范围内多家医院和交通系统的安全性、应急响应能力、多系统的整合与协作,有效评估区域医疗系统的抗震韧性水平,并提出科学的改进建议,对建设韧性城乡具有重要的理论意义。本文通过梳理国内外文献,阐明了区域医疗系统韧性的概念和内涵,总结了地震后短期应急和长期修复两个阶段韧性评估的重点,归纳了现有区域医疗系统韧性的评估框架,从医院集群系统、面向医疗的交通系统、应急医疗服务系统和医疗-交通耦合系统4个方面阐述了现有评估方法。区域医疗系统韧性的研究旨在提高其面对灾害时的抵抗性、短期适应性和长期恢复性,这些研究对于满足紧急和日常的医疗需求以及指导灾后恢复具有重要意义。目前区域医疗系统抗震韧性的研究取得了一些进展,但仍然存在一些挑战,本文最后展望了未来的研究方向。

关键词：区域医疗系统单体医院交通系统抗震韧性功能评估恢复时间

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响应曲面法优化Fe-BiOBr光催化性能

南京工业大学学报(自然科学版) 2025年

作者：李稳刘志英徐炎华南京工业大学土木工程学院常州大学城市建设学院

利用水热合成法制备BiOBr（BOB）和Fe-BiOBr（Fe-BOB）光催化材料，运用X线粉末衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X线光电子能谱（XPS）等测试手段对其进行表征，并以亚甲基蓝（MB）为目标污染物，考察BOB... 详细信息

利用水热合成法制备BiOBr（BOB）和Fe-BiOBr（Fe-BOB）光催化材料，运用X线粉末衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X线光电子能谱（XPS）等测试手段对其进行表征，并以亚甲基蓝（MB）为目标污染物，考察BOB和Fe-BOB光催化材料在可见光条件下的光催化性能，分析其降解机制，同时采用Box-Behnken响应曲面法，优化可见光下Fe-BOB降解MB的条件参数。结果表明：在BOB中成功掺杂了Fe，在Fe-BOB降解MB光催化反应体系中，活性物质·O2-和h+在降解过程中起着重要作用，降解的最优条件为MB溶液的初始质量浓度为20.5 mg/L，催化剂投加量为225 mg,pH为2.5，经验证，MB降解率的预测值与实验值接近，响应曲面模型具有一定实用性和可靠性。

关键词： Fe-BiOBr 光催化 Box-Behnken响应曲面法亚甲基蓝(MB) 降解机制

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大底盘多塔地铁车辆段车致环境振动分析

交通运输工程学报 2025年

作者：赵密鹿成麟曹胜涛王维凝申家旭杜修力北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室清华珠三角研究院北京城安建设工程检测有限公司

为探究大底盘多塔结构形式的地铁车辆段在列车振动荷载作用下的振动响应规律，采用精细化数值分析模型与高效率分析技术，基于子结构方法将振动的产生和传播拆分为2个子结构；基于半构架列车荷载简化计算方法推导出半车模型轮轨力解析... 详细信息

为探究大底盘多塔结构形式的地铁车辆段在列车振动荷载作用下的振动响应规律，采用精细化数值分析模型与高效率分析技术，基于子结构方法将振动的产生和传播拆分为2个子结构；基于半构架列车荷载简化计算方法推导出半车模型轮轨力解析表达式，建立了轨道-土体-建筑系统精细化有限元模型，将轮轨力荷载施加于有限元模型以求解系统动力响应，并通过多图形处理器（GPU）异构并行显式算法实现了高效率分析；以某地铁车辆段为研究对象，结合现场实测数据验证了数值模拟的准确性；通过对比不同算法对同一模型的求解时长，验证了多GPU异构并行显式算法的高效性；在此基础上，重点分析了振动在运用库及其上盖建筑中的传播规律。分析结果表明：在运用库内，列车运行产生的振动以中低频为主，源强的优势频段集中在10～50 Hz，峰值频率在30 Hz附近；库柱脚的振级随水平振源距的增加线性衰减，但由于边柱相对于其他柱受到结构整体的约束作用最小，库最外侧边柱上的振动响应有所增大；由于列车直接在结构底层的立柱间通行，振动传播路径短，衰减效果弱，上盖建筑的振动频谱丰富，楼板振动的优势频段集中在20.0～31.5 Hz；上盖建筑楼板在低频时呈现出整体振动的规律，跨中最大Z振级在靠近顶层时最大，楼板振动强度受其自振频率和源强频谱特性的共同影响，位于源强振动优势频段的范围越多，越容易产生共振现象。

关键词：轨道交通环境振动子结构法列车荷载快捷建模多GPU异构并行显式算法振动分布

基于融合注意力机制BP神经网络的深基坑变形预测方法

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北京交通大学学报 2025年

作者：张明聚秦胜旺李鹏飞葛辰贺杨萌谢治天北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室中建二局第三建筑工程有限公司北京市市政工程研究院

地连墙变形和地表沉降是深基坑施工过程中重要的稳定性评价指标，在二者的预测任务中，针对单一BP（Back Propagation）神经网络泛化性差以及容易出现局部最优解的问题，本文将遗传算法（GA）、粒子群算法（PSO）和注意力机制（Attentio... 详细信息

地连墙变形和地表沉降是深基坑施工过程中重要的稳定性评价指标，在二者的预测任务中，针对单一BP（Back Propagation）神经网络泛化性差以及容易出现局部最优解的问题，本文将遗传算法（GA）、粒子群算法（PSO）和注意力机制（Attention Mechanism）的优点融合到BP神经网络中，提出了GA/PSO-Attention-BP神经网络。依托南京双子座基坑工程，采用PLAXIS 2D构建了680组不同工况下围护结构及地表的变形特征以及20组南京地区基坑实测监测数据作为训练集。采用均方误差MSE（Mean Squared Error）、平均绝对误差MAE（Mean Absolute Error）和决定系数R2（R-Square）作为评价指标，将不同神经网络在测试集上的预测结果对比分析可知：GA-Attention-BP和PSO-Attention-BP的测试集上的MSE分别为3.47和3.22，MAE分别为1.59和1.47，R2分别为0.93和0.96，较BP和Attention-BP神经网络有较大的性能提升，预测效果较好；基于注意力机制权重分配结果，对比不同参数明确了基坑的深度和地连墙的厚度是影响基坑变形最主要的因素，分别占权重1.33和1.17。

关键词：深基坑工程 PLAXIS 2D 注意力机制 BP神经网络 GA遗传算法 PSO粒子群算法