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纳米SiO复合碳化全再生骨料混凝土力学特性及强化机制

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复合材料学报 2024年

作者：张美香丁亚红杨小林孙博新余学院建筑工程学院河南理工大学土木工程学院

为探究碳化改性骨料对全再生骨料混凝土(FRAC)力学特性的影响规律，采用纳米SiO2复合碳化改性再生骨料并制备FRAC，测试了其抗压性能、劈裂抗拉性能及抗折性能等宏观力学特性，采用纳米压痕测试了其微观力学性能，并结合SEM微观测试，... 详细信息

为探究碳化改性骨料对全再生骨料混凝土(FRAC)力学特性的影响规律，采用纳米SiO2复合碳化改性再生骨料并制备FRAC，测试了其抗压性能、劈裂抗拉性能及抗折性能等宏观力学特性，采用纳米压痕测试了其微观力学性能，并结合SEM微观测试，揭示了碳化全再生骨料混凝土(CFRAC)多重界面强化机制。结果表明，NS复合碳化实现了再生粗骨料高效碳化改性，CFRAC力学特性均得到显著提高，其中抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度最大提高幅度分别为33.12%、48.73%及24.53%；CFRAC各相平均弹性模量及显微硬度显著提高，最大提高幅度分别为171.05%、62.96%，其中旧砂浆及骨料-旧砂浆界面过渡区(ITZ1)微观力学性能提高幅度最显著；通过“骨料墙效应”及“ITZ碳化强化效应”揭示了CFRAC强化机制。成果为再生骨料品质提升研究及FRAC推广应用提供理论支撑。

关键词：全再生骨料混凝土纳米SiO 复合碳化多尺度力学特性强化机制

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泥炭土静止侧压力系数影响因素试验研究

土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：欧明喜李强韩忠玉昆明理工大学建筑工程学院西昌学院土木与水利工程学院

静止侧压力系数K0是解决岩土类工程问题的重要参数。为研究泥炭土K0的影响因素和影响机理，用K0固结仪对昆明滇池泥炭土开展侧限压缩试验，系统分析了竖向应力、有机质含量和初始孔隙比对K0的影响，并从结构性的角度入手，探讨其K0变化... 详细信息

静止侧压力系数K0是解决岩土类工程问题的重要参数。为研究泥炭土K0的影响因素和影响机理，用K0固结仪对昆明滇池泥炭土开展侧限压缩试验，系统分析了竖向应力、有机质含量和初始孔隙比对K0的影响，并从结构性的角度入手，探讨其K0变化规律的形成机理。试验结果表明：重塑泥炭土的静止侧压力系数不是恒定的常数，而与竖向应力和有机质含量相关；加载时K0随竖向应力的增加而减小最后趋于稳定，在较低竖向应力下K0的减小趋势更显著；同一竖向应力下，有机质含量越大，K0越小，整个加载过程的K0下降幅度越大；泥炭土结构性在加载过程中的动态变化是引起K0变化的根本原因，竖向应力和有机质通过影响其结构性进而影响K0，且两者间存在一定的耦合关系；重塑泥炭土稳定后的K0值在0.42～0.6之间，低于无机黏土，并与有机质含量存在线性负相关关系，基于试验结果提出了相应的拟合关系式；初始孔隙比和K0值的关系较为离散。

关键词：泥炭土静止侧压力系数侧限压缩试验结构性有机质含量

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改进鲸鱼优化GRU的窄路短时车流量预测

计算机工程 2024年

作者：贾硕林士飏杨苗会孙滕山东理工大学交通与车辆工程学院潍坊科技学院建筑工程学院

窄路段作为交通场景中不可避免的瓶颈路段，其短时车流量预测对优化路径规划、改善交通状况有着非常重要的意义。针对窄路段的时效性，同时考虑适用模型的准确度，提出一种基于佳点集初始化种群、非线性参数控制及柯西变异扰动的改进鲸... 详细信息

窄路段作为交通场景中不可避免的瓶颈路段，其短时车流量预测对优化路径规划、改善交通状况有着非常重要的意义。针对窄路段的时效性，同时考虑适用模型的准确度，提出一种基于佳点集初始化种群、非线性参数控制及柯西变异扰动的改进鲸鱼优化门控循环单元（GRU）的窄路短时车流量预测模型，以SUMO仿真数据进行了实证研究。对比实验结果显示，改进后的鲸鱼算法有较好的全局性、收敛速度且更加稳定。基于改进鲸鱼优化GRU的窄路短时车流量预测模型，指标RMSE相较于WOA-GRU、PSO-GRU、LSTM分别降低了10.96%、28.71%、42.23%，指标MAPE分别降低了13.92%、46.18%、52.83%，有较为显著的准确性和稳定性。

关键词：短时车流量预测窄路段鲸鱼优化 GRU

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高效耗能黏弹性阻尼框架结构减震性能研究

计算力学学报 2024年第3期41卷 437-444,505页

作者：张敏舒磊兴江西科技师范大学建筑工程学院南昌330038 华东交通大学土木建筑学院南昌330038

提出了高效耗能黏弹性阻尼器,研究了该阻尼器对框架结构的减震机理。首先给出了高效耗能黏弹性阻尼器的结构构造,推导了小震、大震与巨震作用下的阻尼放大系数计算公式,由此分析了该放大系数的变化规律。此外,还推导了设置高效耗能黏弹... 详细信息

提出了高效耗能黏弹性阻尼器,研究了该阻尼器对框架结构的减震机理。首先给出了高效耗能黏弹性阻尼器的结构构造,推导了小震、大震与巨震作用下的阻尼放大系数计算公式,由此分析了该放大系数的变化规律。此外,还推导了设置高效耗能黏弹性阻尼框架结构的等效阻尼比。分析表明,框架结构设置高效耗能黏弹性阻尼器在阻尼等效前后顶部位移反应时程曲线相差不超过10%。

关键词：框架阻尼高效减震黏弹性等效放大

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基于响应曲面法的三元地聚合物注浆材料耐久性能研究

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硅酸盐通报 2024年第3期43卷 938-947页

作者：陈士军龚木联刘溯逸花思旭金修伟王昊东华理工大学土木与建筑工程学院南昌330013

为满足复杂地层条件下隧道同步注浆材料耐久性能要求,以粉煤灰、矿渣、偏高岭土等材料制备三元地聚合物注浆材料,并对其耐久性能进行研究。在探究原料物化性质的基础上,采用响应曲面法中Box-Behnken设计耐久性试验,对试验结果进行显著... 详细信息

为满足复杂地层条件下隧道同步注浆材料耐久性能要求,以粉煤灰、矿渣、偏高岭土等材料制备三元地聚合物注浆材料,并对其耐久性能进行研究。在探究原料物化性质的基础上,采用响应曲面法中Box-Behnken设计耐久性试验,对试验结果进行显著性分析、方差分析以及三维响应曲面分析,结合XRD、SEM和EDS分析地聚合物结石体的微观形貌和水化产物。结果表明:粉煤灰、偏高岭土和矿渣能形成性能互补效应,三者相互作用对注浆材料的侵蚀系数影响显著,可有效增强其抗硫酸盐离子侵蚀能力;预测确定系数R_(pred)^(2)为0.9328,试验相对误差为0.71%,模型精确度高,通过优化获得最佳配合比参数为水泥45.183%(质量分数,下同)、粉煤灰20%、偏高岭土20%、矿渣14.817%;地聚合物注浆材料水化产物主要为方解石、C-A-S-H和N-A-S-H凝胶等物质,这些物质紧密交接,交错生长,形成致密的三维空间网络结构支撑体系,有效增强了材料的耐久性能。研究结果可为三元地聚合物注浆材料耐久性能的后续研究及生产应用提供参考。

关键词：地聚合物粉煤灰矿渣偏高岭土耐久性能

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测量期间压应力对基于波速混凝土损伤值的影响

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计量学报 2024年

作者：刘恒杨予徐佳慧周强兵孔世超浙江理工大学建筑工程学院

研究了混凝土轴压柱测量期间压应力状态对其超声波速及基于波速损伤值的影响，并提出了对应损伤值修正方法。首先，从机理上分析了压应力状态对裂缝形态和波速测量结果的影响；其次，通过混凝土柱轴压试验，测量了不同压应力状态下超声... 详细信息

研究了混凝土轴压柱测量期间压应力状态对其超声波速及基于波速损伤值的影响，并提出了对应损伤值修正方法。首先，从机理上分析了压应力状态对裂缝形态和波速测量结果的影响；其次，通过混凝土柱轴压试验，测量了不同压应力状态下超声波速并对比其对损伤计算结果的影响；最后，给出了一种可修正测量期间压应力状态影响的实用损伤计算方法。结果表明：轴压方向波速受测量期间压应力状态影响较大，基于不同压应力状态下波速测量值计算出的试件损伤值相对误差最大可达66.2%，采用修正方法可将该误差减少到2.6%。

关键词：混凝土损伤压应力测量期间超声波速

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水泥土地层冻融温度场全过程发展影响研究

森林工程 2024年第3期40卷 184-196页

作者：金修伟鹿庆蕊李栋伟陈士军张海军洪进锋东华理工大学土木与建筑工程学院南昌330013

为研究水泥改良土地层冻融温度场发展的影响因素,以广州地铁三号线某地铁隧道冻结工程为背景,通过水、热耦合的方式模拟隧道冻融温度场,研究其冻融温度场全过程发展影响规律,并与实测数据对比证明模型的精确性,分析导热系数、容积热容... 详细信息

为研究水泥改良土地层冻融温度场发展的影响因素,以广州地铁三号线某地铁隧道冻结工程为背景,通过水、热耦合的方式模拟隧道冻融温度场,研究其冻融温度场全过程发展影响规律,并与实测数据对比证明模型的精确性,分析导热系数、容积热容、原始地温和水泥掺量等因素对冻融温度场的影响。结果表明,土体在冻融温度场全过程发展过程中,先是大幅度降温,形成稳定冻结帷幕后,降温速率变缓,有效冻结壁厚度缓慢增加,进入自然解冻阶段后,温度快速上升直至达到相变阶段,在该阶段维持一段长时间后,土体迅速恢复正温;分析不同因素对冻结温度场的影响规律,其中土体容积热容,原始地温对冻结温度场冻结效果呈负相关,对于自然解冻温度场影响不大;土体导热系数的降低会抑制冻结温度场的发展,但是可以缩短自然解冻的周期;在水泥掺量为12%时,土体冻结效果最好,且融沉温度场发展速率最快,自然解冻周期最短。

关键词：地铁隧道水泥改良土冻融温度场数值模拟

离心式CO逆布雷顿制冷系统的(火用)分析研究

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制冷学报 2024年

作者：周娇乐李昊王厉浙江理工大学建筑工程学院

离心式逆布雷顿循环(CRBC)是一种利用离心力势能-压力能转换的制冷循环，工质在旋转管内的离心和向心流动实现高效压缩和膨胀过程，为提升气体制冷循环的效率提供了潜在可能性。以CO2为制冷工质，水为冷却介质，建立了离心式逆布雷顿制... 详细信息

离心式逆布雷顿循环(CRBC)是一种利用离心力势能-压力能转换的制冷循环，工质在旋转管内的离心和向心流动实现高效压缩和膨胀过程，为提升气体制冷循环的效率提供了潜在可能性。以CO2为制冷工质，水为冷却介质，建立了离心式逆布雷顿制冷系统的热力学模型，并进行(火用)分析，研究系统的(火用)效率及(火用)损分布情况，为系统的评估及改进提供理论依据。研究结果表明：在相同送风温度下，加热器进口温度存在优化可能，系统最大(火用)损率出现在离心等温压缩、绝热压缩和向心绝热膨胀流动过程，分别约为20%，空气冷却过程和离心绝热压缩流动过程的(火用)损率较小且与加热器进口温度呈相反的变化趋势。离心式逆布雷顿循环的(火用)效高达19.2%，远高于CO2逆布雷顿循环的8.1%、开式空气逆布雷顿循环的4.9%和闭式空气逆布雷顿循环的2.3%。

关键词：逆布雷顿循环 CO 制冷循环超重力场 (火用)分析

多尺度混杂纤维增强珊瑚混凝土的单轴压缩性能

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硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1543-1553页

作者：刘兵李元举王洋明阳张轩煜钱凯桂林理工大学广西绿色建材与建筑工业化重点实验室桂林理工大学土木与建筑工程学院中南大学土木工程学院

珊瑚混凝土是进行岛礁开发建设的重要建筑材料之一，多尺度混杂纤维掺入可从多尺度改善珊瑚混凝土的受力性能，从而拓展其应用范围。以碳纤维（CFs）和玄武岩纤维（BFs）作为微丝纤维、以塑钢纤维（PSFs）作为粗纤维制备了混杂纤维增强... 详细信息

珊瑚混凝土是进行岛礁开发建设的重要建筑材料之一，多尺度混杂纤维掺入可从多尺度改善珊瑚混凝土的受力性能，从而拓展其应用范围。以碳纤维（CFs）和玄武岩纤维（BFs）作为微丝纤维、以塑钢纤维（PSFs）作为粗纤维制备了混杂纤维增强珊瑚混凝土（HFRCC），通过单轴压缩试验研究了其受力性能。结果表明：HFRCC的单轴受压全过程可分为线弹性、裂缝稳定发展、裂缝不稳定发展和峰后破坏4个阶段，微丝纤维主要在峰前裂缝发展阶段发挥作用，而粗纤维主要在峰后阶段发挥作用。综合考虑强度和韧性指标，当CFs、BFs体积掺量分别为0.15%,PSFs掺量为7 kg/m3时，HFRCC表现出更优异的性能；与基准组相比，峰值应力、峰值应变和峰后压缩韧性分别提高了6.22%、38.54%和116.44%。基于CEB-FIP和过镇海的本构模型建立了适用于HFRCC的修正本构模型，模型计算曲线与实测曲线吻合较好。通过修正本构模型探讨了HFRCC的损伤演化过程，发现CFs、BFs和PSFs混杂掺入可以协同延缓珊瑚混凝土的损伤进程。

关键词：本构模型压缩韧性协同效应损伤演化珊瑚混凝土混杂纤维