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陆地风电空心锥形基础水平循环承载特性研究

太阳能学报 2024年第1期45卷 306-314页

作者：梁昊吴宇旗李大勇中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院青岛266580

通过开展砂土中等幅值和变幅值循环加载模型试验,针对空心锥形基础累积位移、转角和水平刚度进行研究。等幅值加载过程中,空心锥形基础沿加载方向减速移动,最终达到稳定状态;基础尺寸和荷载幅值对累积水平位移和转角影响显著,当荷载幅值... 详细信息

通过开展砂土中等幅值和变幅值循环加载模型试验,针对空心锥形基础累积位移、转角和水平刚度进行研究。等幅值加载过程中,空心锥形基础沿加载方向减速移动,最终达到稳定状态;基础尺寸和荷载幅值对累积水平位移和转角影响显著,当荷载幅值δ_(b)为0.2和0.5时,位移量和倾角随底板直径的增大而增大,而当δ_(b)为0.8时,位移量和倾角随底板直径的增大先减小后增大;当δ_(b)为0.2、0.5和0.8时,水平刚度随底板直径的增大分别降低39%、59.7%、43.9%。变幅值加载过程中,空心锥形基础在幅值逐级增加时沿加载方向加速移动,水平刚度随基础底板直径的增大先增大后减小,在幅值逐级递减时沿加载方向减速移动,水平刚度随基础底板直径的增大先减小后增大;位移量和倾角在幅值逐级递增时最大,逐级递减次之,等幅值加载最小。通过对无量纲化累积转角拟合,提出等幅值累积转角计算公式,经验证,计算公式与模型试验结果吻合较好。

关键词：陆地风电场基础循环荷载等幅值循环变幅值循环累积位移

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竖向分层土被动土压力的计算与分析

应用基础与工程科学学报 2024年第3期32卷 875-887页

作者：刘光秀党发宁宋靖宇西安理工大学岩土工程研究所榆林学院建筑工程学院

基于极限平衡理论和相关联流动法则，建立了挡土墙后竖向分层土被动土压力关于滑动面夹角的数学模型，根据滑动土楔的静力平衡关系，得出竖向分层土被动土压力的计算表达式及其分布情况.利用Matlab计算软件作出被动土压力随滑动面夹角... 详细信息

基于极限平衡理论和相关联流动法则，建立了挡土墙后竖向分层土被动土压力关于滑动面夹角的数学模型，根据滑动土楔的静力平衡关系，得出竖向分层土被动土压力的计算表达式及其分布情况.利用Matlab计算软件作出被动土压力随滑动面夹角变化的函数曲线，根据曲线上极小值点确定被动土压力及其对应的极限破裂角.通过与现有理论计算对比，验证了该方法的合理性与可行性.分析了分层土性质参数及挡土结构几何、物理参数等对被动土压力Ep和破裂角θcr的影响.研究结果表明：经典的朗肯、库仑土压力理论及文献解是该研究方法在单一土层情况下的特例.被动土压力Ep随着墙土摩擦角δ、回填土摩擦角φ1、墙土黏聚力Cw、回填土黏聚力C1、回填土重度γ1、填土表面荷载q的增加而增加，随着墙背俯斜角α的增加而降低.破裂角θcr随着δ、φ1、Cw、C1、γ1的增加而降低，随α的增加而增加.回填土范围b对被动土压力Ep和破裂角θcr的影响受回填层和原土层土的性质共同影响.从工程设计角度，挡土墙背竖直、粗糙更有利于被动土压力的发挥.

关键词：竖向分层土挡土墙被动土压力极限平衡理论破裂角流动法则

基于气候变化情景的汉江流域景观生态风险变化模拟

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长江科学院院报 2024年第4期41卷 78-88页

作者：吴启亮郑航刘悦忆陈进东莞理工学院生态环境与建筑工程学院广东东莞523808 长江水利委员会长江科学院武汉430010

景观生态风险评估是识别生态系统脆弱地区并进行重点治理的必要手段。现有方法多采用土地利用变化数据进行生态风险分析,在多因素综合评估方面尚有欠缺,尤其是难以将气候变化和社会经济发展相结合预测气候变化情景下景观生态风险演变。... 详细信息

景观生态风险评估是识别生态系统脆弱地区并进行重点治理的必要手段。现有方法多采用土地利用变化数据进行生态风险分析,在多因素综合评估方面尚有欠缺,尤其是难以将气候变化和社会经济发展相结合预测气候变化情景下景观生态风险演变。针对此问题,耦合传统景观生态风险评估模型与深度学习模型,构建多因素影响下生态景观风险的预测模型,并模拟汉江流域景观生态风险变化。结果表明:(1)起点期(2000—2015年)情景下,汉江流域较高生态风险等级主要连片集中在丹江口下游地区;(2)SSP370和SSP585情景下均主要以较高生态风险等级为主,比较连片集中分布在丹江口以下区域;(3)SSP370和SSP585情景下汉江流域内高生态风险等级面积在2042年显著增加,其中SSP370情景下的高生态风险等级的面积平均每10 a增加14.58%。研究提出的多因素景观生态风险预测方法可为气候变化条件下流域的生态风险评估和相关生态补偿政策的制定提供借鉴。

关键词：气候变化景观生态风险深度学习 SSP-RCP 汉江流域

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长江流域水源涵养服务价值及其空间转移评估

长江科学院院报 2024年第4期41卷 14-22,36页

作者：申梦姝刘悦忆郑航陈进东莞理工学院生态环境与建筑工程学院广东东莞523808 长江水利委员会长江科学院武汉430010

水源涵养服务价值在不同区域之间的转移是流域上下游之间进行横向生态补偿需要考虑的关键内容。然而,水源涵养服务价值的转移依赖于流域的水文循环路径和河流的水量输送。现有的生态系统服务价值转移量评估方法缺乏对水源涵养服务转移... 详细信息

水源涵养服务价值在不同区域之间的转移是流域上下游之间进行横向生态补偿需要考虑的关键内容。然而,水源涵养服务价值的转移依赖于流域的水文循环路径和河流的水量输送。现有的生态系统服务价值转移量评估方法缺乏对水源涵养服务转移中水文特征的描述,评估结果的合理性有待加强。针对此问题,从转移方向和转移路径2个方面改进断裂点-场强模型,通过引入河流方向系数判断流域上下游以及干支流地区之间的水力联系,在水源涵养服务转移评估中考虑河流的水文特征,并在长江流域应用,提高评估结果的合理性与可用性。结果表明,2020年长江流域水源涵养量为11 538.45亿m3,水源涵养服务的价值量为11 953.83亿元。相比现有模型的评估结果,研究改进的断裂点-场强模型突出了水源涵养服务价值从流域上游向下游转移的特征、增加了转移强度和范围。长江流域水源涵养服务价值的转出量由大到小依次为:四川>江西>湖南>贵州>湖北>安徽>重庆>云南>浙江>青海>陕西>广西>西藏>河南;各省份水源涵养服务价值的转入量由大到小依次为:云南>安徽>湖北>重庆>江苏>湖南>四川>上海>西藏。

关键词：水源涵养服务空间转移断裂点-场强模型 InVEST模型长江流域

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复合吸波材料对混凝土微波加热性能的影响

硅酸盐通报 2024年第1期43卷 128-137页

作者：吴刚陈伟济南市槐荫区工程质量与安全中心济南250021 浙大宁波理工学院土木建筑工程学院宁波315100

鉴于单一吸波材料对提高混凝土微波加热性能的局限性,本文将石墨粉和Fe_(3)O_(4)作为复合吸波材料掺入混凝土。通过力学性能测试,确定了复合吸波材料的合适掺量;通过微波加热试验,研究了复合吸波材料对混凝土微波加热性能的影响;通过电... 详细信息

鉴于单一吸波材料对提高混凝土微波加热性能的局限性,本文将石墨粉和Fe_(3)O_(4)作为复合吸波材料掺入混凝土。通过力学性能测试,确定了复合吸波材料的合适掺量;通过微波加热试验,研究了复合吸波材料对混凝土微波加热性能的影响;通过电磁参数测试,分析了复合吸波材料的影响机理,并与单掺石墨粉、Fe_(3)O_(4)时进行了比较分析。结果表明,石墨粉和Fe_(3)O_(4)的掺入均会降低混凝土的力学性能,吸波材料的掺量不宜超过6%(质量分数)。随着石墨粉、Fe_(3)O_(4)单掺掺量的增大,混凝土的微波加热性能不断增大。当石墨粉和Fe_(3)O_(4)复掺时,混凝土的微波加热性能更佳,最佳复掺比例为m(石墨粉)∶m(Fe_(3)O_(4))=2∶1;混凝土的复介电常数、介电损耗角正切、复磁导率和磁损耗角正切均显著增大,介电损耗能力和磁损耗能力同时显著提高。

关键词：混凝土石墨粉 Fe_(3)O_(4) 微波加热介电损耗磁损耗

复式钢管混凝土柱-钢梁上焊下栓节点抗震性能研究

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建筑结构学报 2024年第9期 135-147页

作者：王昱张冬芳赵均海樊军超康彦彪长安大学建筑工程学院西安理工大学土木建筑工程学院

为研究复式钢管混凝土(CFDST)柱-钢梁上焊下栓节点的抗震性能，进行了5个缩尺比为1∶2.4节点试件的低周往复荷载试验，分析了试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度与承载力、耗能能力等抗震性能指标；根据试验破坏特征，建... 详细信息

为研究复式钢管混凝土(CFDST)柱-钢梁上焊下栓节点的抗震性能，进行了5个缩尺比为1∶2.4节点试件的低周往复荷载试验，分析了试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度与承载力、耗能能力等抗震性能指标；根据试验破坏特征，建立了组合节点的塑性分析模型，推导了节点的受弯承载力计算式，并将其计算结果与本文及已有文献中的试验结果进行对比验证。结果表明：节点发生梁端破坏，表现为钢梁上翼缘与上环板连接处发生断裂或出现波浪状塑性变形，钢梁腹板与连接板产生竖向滑移，下环板螺栓连接处产生水平滑移。组合节点试件滞回曲线稳定饱满无捏缩；延性系数介于2.88～4.60之间，等效黏滞阻尼系数介于0.472～0.579之间，节点域变形和耗能能力较强；该类组合节点为半刚性节点；节点环板厚度、宽度、外伸长度和下环板螺栓数量的增加有利于提高节点的刚度、承载力、延性、耗能能力等抗震性能指标；受弯承载力计算结果与试验结果均吻合较好，说明所提出的组合节点受弯承载力计算方法具有较好的精度。

关键词：复式钢管混凝土柱上焊下栓组合节点低周往复荷载试验抗震性能受弯承载力

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铁路粗粒土填料蠕变及颗粒破碎特性试验研究

铁道标准设计 2024年第7期68卷 70-77页

作者：王启云康健张丙强魏心星肖南雄项玉龙福建理工大学土木工程学院福州350118 湖南工学院土木与建筑工程学院湖南衡阳421002

粗粒土被广泛用作铁路路基填料,其蠕变特性对路基的长期沉降与服役性能有重要影响。利用自制粗粒土填料单元模型试验系统,开展系列二维蠕变试验,探索竖向应力、降雨入渗等因素对蠕变及颗粒破碎的影响;试验后对试样进行颗粒分析,据此建... 详细信息

粗粒土被广泛用作铁路路基填料,其蠕变特性对路基的长期沉降与服役性能有重要影响。利用自制粗粒土填料单元模型试验系统,开展系列二维蠕变试验,探索竖向应力、降雨入渗等因素对蠕变及颗粒破碎的影响;试验后对试样进行颗粒分析,据此建立能同时考虑降雨入渗量、破碎率Bg和荷载的双曲线蠕变预测模型,并且基于确定的静力荷载分布模式及含水率分布公式,建立了粗粒土路基蠕变变形分析模型,分析不同轨道型式条件的路基蠕变变形。结果表明,在50~300 kPa荷载作用下,粗粒土填料蠕变稳定后应变为0.05%~0.101%,且呈衰减型增长趋势;在蠕变过程中颗粒破碎以大粒径颗粒破裂为主、研磨为辅,降雨入渗导致粗粒土填料的颗粒破碎,粒径发生改变;粒组含量的变化总量随荷载增大而显著增大,随降雨入渗强度增加呈先迅速增加而后缓慢增加的趋势;蠕变预测模型计算值与试验值较为吻合,降雨入渗引起路基蠕变变形增幅可以达到80%。研究结果可为高速铁路粗粒土路基变形分析提供参考。

关键词：铁路路基粗粒土蠕变颗粒破碎模型试验降雨入渗

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CAT-1偶极场超导磁体的悬浮控制与仿真

核技术 2024年第6期47卷 141-148页

作者：王亚林刘云辉张国书杜俊杰杨舒然龚宇东东华理工大学机械与电子工程学院南昌330013 东华理工大学核科学与工程学院南昌330013

“天环一号”(China Astro-Torus 1,CAT-1)是一个悬浮偶极场磁约束装置,主要用于偶极场等离子体物理实验研究,要求中心悬浮超导磁体在无冷却和无电源条件下稳定悬浮至少5 h。本文设计了超导托举磁体与中心悬浮磁体环耦合的悬浮控制系统... 详细信息

“天环一号”(China Astro-Torus 1,CAT-1)是一个悬浮偶极场磁约束装置,主要用于偶极场等离子体物理实验研究,要求中心悬浮超导磁体在无冷却和无电源条件下稳定悬浮至少5 h。本文设计了超导托举磁体与中心悬浮磁体环耦合的悬浮控制系统,为确保1200 kg、5 MA中心悬浮磁体环稳定悬浮,完成了控制系统的Simulink模型建立和仿真,基于Routh-Hurwitz稳定判据,研究了PID(Proportion-Integral-Derivative)控制策略对稳定控制影响,确定了稳定控制参数选取的范围:理想条件下PD(Proportion-Derivative)控制系统上升时间为0.1545 s、峰值时间为0.6283 s、调节时间0.0848 s。结果表明:基于PD控制能够在较短的时间内将悬浮超导环恢复在预设平衡位置,采用合适的启动方式可极大地降低电路的负载。本结果为悬浮超导悬浮偶极场装置设计研发提供了关键技术支撑。

关键词： CAT-1 偶极场磁约束磁悬浮超导环悬浮控制

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钢纤维间距对UHPC双丝拉拔性能的影响

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第3期51卷 161-169页

作者：袁明朱楠萱颜东煌吴晓娟黄练长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 广西民族大学建筑工程学院广西南宁530006

通过双根钢纤维拉拔试验,研究超高性能混凝土(UHPC)中钢纤维间距(2 mm、4 mm、6 mm、8 mm、10 mm和12 mm)对钢纤维在UHPC中拉拔性能的影响,采用0.2 mm的镀铜直圆形钢纤维,制作6组双丝试件和1组单丝试件进行拉拔试验.通过拉拔荷载-滑移... 详细信息

通过双根钢纤维拉拔试验,研究超高性能混凝土(UHPC)中钢纤维间距(2 mm、4 mm、6 mm、8 mm、10 mm和12 mm)对钢纤维在UHPC中拉拔性能的影响,采用0.2 mm的镀铜直圆形钢纤维,制作6组双丝试件和1组单丝试件进行拉拔试验.通过拉拔荷载-滑移曲线、平均黏结强度、钢纤维最大拉拔应力等参数,并结合扫描电子显微镜(SEM),观察了拔出后钢纤维的微观外貌、UHPC基体的隧洞微观形态和破坏部位的微观形态,全面分析了钢纤维的间距对UHPC基体-钢纤维拉拔性能的影响.试验结果表明:钢纤维拉拔结果具有一定的离散性;双丝拉拔试验的最大拉拔荷载小于相应单丝结果的两倍;钢纤维和UHPC基体隧洞有着不同程度的损伤,双丝试件中的钢纤维表面划痕和基体隧洞的孔洞破坏较单丝严重,单丝试件的隧洞内壁则相对完整.

关键词：超高性能混凝土(UHPC) 钢纤维双丝拉拔黏结性能 SEM微观形貌