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声呐渗流测试技术之质疑

岩土工程学报 2024年第3期46卷 678-682页

作者：刘建刚刘明玮河海大学地球科学与工程学院江苏南京211106 江苏开放大学建筑工程学院江苏南京210036

介绍了近年来新出现的用声呐法测试渗流速度和渗流方向这一技术的核心内容,包括测试装置、测试原理和计算方法等。从理论和实践上对其提出了4方面的质疑:测试原理的理论基础、渗流速度计算方法、渗流方向确定和流场畸变。通过理论分析... 详细信息

介绍了近年来新出现的用声呐法测试渗流速度和渗流方向这一技术的核心内容,包括测试装置、测试原理和计算方法等。从理论和实践上对其提出了4方面的质疑:测试原理的理论基础、渗流速度计算方法、渗流方向确定和流场畸变。通过理论分析、公式的推导和数据的可靠性分析后认为:声呐测试渗流的原理缺乏理论解释;计算渗流速度的公式反映的只是孔内垂向流速度,实际还是由测量误差产生的伪垂向流速度,且该公式本身就推导不成立;无论垂向流是向上流动或向下流动,探头上部的水声器发射的声波到达下部平面对称分布的6个水声器的时间在理论上是相等的,因而也无法通过合成法求得渗流方向,所提供的渗流方向实际是由指数级时间误差计算得到的伪流向;即声呐法无法获得渗流速度,包括水平向渗流速度和垂直向流动速度,也无法获得水平向渗流方向。

关键词：声呐渗流垂向流地下水流向单孔示踪法流场畸变

规划知识流动视角下1990年代以来中国境外城乡规划历程研究

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城市发展研究 2024年第4期31卷 19-28页

作者：曹康谢温博浙江大学建筑工程学院

中国规划经验的国际传播在1990年代后呈现新特点。引入规划知识流动这一研究视角，界定规划实践知识并分析其流动机制。在此基础上，依据宏观背景与中国对外开放的关键事件，划分出1990年代以来中国境外城乡规划历程的3个阶段。分别为1... 详细信息

中国规划经验的国际传播在1990年代后呈现新特点。引入规划知识流动这一研究视角，界定规划实践知识并分析其流动机制。在此基础上，依据宏观背景与中国对外开放的关键事件，划分出1990年代以来中国境外城乡规划历程的3个阶段。分别为1990至2001年的初期知识流动；2002至2012年的多样性知识流动；2013年以来的系统性知识流动。认为中国境外城乡规划实践知识流动的3个趋势为：(1)规划工作范围拓展与知识延伸、合作层次提升；(2)规划知识的在地化日益受到重视；(3)境外规划已覆盖6大洲且部分省份规划机构引领知识流动。这些趋势表明30年来中国城乡规划实践知识外溢效应凸显，但知识在地化仍将是实践与研究的重点。研究结论为推动中国规划业界走出国门以及中国城乡规划的全球化提供一定理论支撑。

关键词：知识传播规划实践知识规划经验输出境外规划项目国际交流

基于滑窗OPTICS算法和DATA-SSI算法的桥梁模态参数智能化识别

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振动与冲击 2024年第7期43卷 18-29页

作者：陈永高钟振宇罗晓峰浙江工业职业技术学院建筑工程学院浙江绍兴312000 浙江大学建筑工程学院杭州310058

针对现有基于数据驱动的随机子空间(data-driven stochastic subspace identification,DATA-SSI)算法存在的不足,无法实现稳定图中真假模态的智能化筛选,提出了一种新的模态参数智能化识别算法。首先通过引入滑窗技术来实现对输入信号... 详细信息

针对现有基于数据驱动的随机子空间(data-driven stochastic subspace identification,DATA-SSI)算法存在的不足,无法实现稳定图中真假模态的智能化筛选,提出了一种新的模态参数智能化识别算法。首先通过引入滑窗技术来实现对输入信号的合理划分,以避免虚假模态和模态遗漏现象的出现;其次通过引入OPTICS(ordering points to identify the clustering structure)密度聚类算法实现稳定图中真实模态的智能化筛选,最后将所提算法运用于某实际大型斜拉桥主梁结构的频率和模态振型识别过程中。结果表明,所提改进算法识别的频率值结果与理论值(MIDAS有限元结果)以及实际值(现场动力特性实测结果)间的误差均在5%以内,且识别的模态振型图与理论模态振型图具有很高的相似性。

关键词：桥梁结构随机子空间(SSI) 滑窗原理密度聚类算法稳定图

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电弧增材制造T形件连接节点力学性能研究

中国有色金属学报 2024年第4期34卷 1190-1200页

作者：张博叶俊刘念武林晓阳王震汤慧萍浙江理工大学建筑工程学院杭州310018 浙江大学建筑工程学院杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心杭州310058 浙大城市学院工程学院杭州310015

电弧增材制造(WAAM)技术在结构工程领域有着广泛的应用前景,具有生产效率高、设备成本低、材料利用率高和环境可持续性等优点。为了探究WAAM碳钢T形件连接节点的力学性能,设计一系列共12组由WAAM碳钢T形件、高强钢(HSS)T形件和高强螺栓... 详细信息

电弧增材制造(WAAM)技术在结构工程领域有着广泛的应用前景,具有生产效率高、设备成本低、材料利用率高和环境可持续性等优点。为了探究WAAM碳钢T形件连接节点的力学性能,设计一系列共12组由WAAM碳钢T形件、高强钢(HSS)T形件和高强螺栓组成的连接节点试件,通过试验研究螺栓线位置与螺栓排列方式对试件初始刚度、破坏模式及极限承载力的影响。采用三维激光扫描技术测量WAAM碳钢T形件相关几何参数,采用数字图像相关技术(DIC)辅助测量了T形件连接节点在加载过程中的位移响应。结果表明:WAAM碳钢T形件具有较好的力学性能,当螺栓线与腹板翼缘连接处距离减小时,试件的初始刚度与极限承载力均呈上升趋势,而失效模式均为预期的翼缘破坏,且螺栓未发生断裂。通过对比试验结果和现有设计规程计算结果,对相关计算方法的适用性与准确性进行评估,发现现有设计方法高估了试件的初始刚度,对破坏模式的预测较为准确,但对极限承载力的预测偏保守。最后,对已有计算模型进行修正,修正后的计算模型对连接节点极限承载力的预测效果较好。

关键词：电弧增材制造 T形件连接节点初始刚度破坏模式极限承载力

基于近场动力学的岩石水力压裂数值模拟及裂隙网络定量分析

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岩土力学 2024年第2期45卷 612-622页

作者：华涛申林方王志良李泽徐则民昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650500

基于常规态型近场动力学方法实现了岩石裂隙扩展演化,采用实时追踪新生裂隙面并施加表面压力的方法来模拟压裂液与裂隙表面的相互作用,建立了岩石水力压裂的数值计算模型。根据数字图像处理技术将Zhang-Suen细化算法应用于水力裂隙网络... 详细信息

基于常规态型近场动力学方法实现了岩石裂隙扩展演化,采用实时追踪新生裂隙面并施加表面压力的方法来模拟压裂液与裂隙表面的相互作用,建立了岩石水力压裂的数值计算模型。根据数字图像处理技术将Zhang-Suen细化算法应用于水力裂隙网络的骨架提取,并采用统计方法计算裂隙网络形态参数,提出了水力裂隙网络量化计算方法。最后考虑加载速率、地应力条件及弹性模量等因素影响,研究了水力裂隙扩展过程及裂隙网络形态参数的演化。研究结果表明:当加载速率较小时,主裂隙朝着较大地应力的方向扩展,裂隙分支并不明显;增加加载速率会增大裂隙均宽和裂隙密度,能够促进裂隙的张开程度及裂隙数量,增强裂隙网络的复杂程度并提高其渗透能力。当水平向地应力和竖向地应力相同时,主裂隙呈十字交叉分布;随着竖向地应力的增大,水平裂隙受到抑制作用,主裂隙沿着竖向扩展,而裂隙总长和裂隙密度则呈增加的趋势。岩体弹性模量的增加会减少细小裂隙分支的扩展,使裂隙网络形态趋于简单化。

关键词：岩石水力压裂近场动力学裂隙扩展数值模拟

任意边界条件下Timoshenko梁及其修正理论的自振特性分析

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计算力学学报 2024年第3期41卷 421-427页

作者：吴宗欢马乾瑛王亚波李冰冰孙正长安大学建筑工程学院西安710061

提出一种求解任意边界条件下经典Timoshenko梁以及修正Timoshenko梁自振频率和振型的新方法。利用改进的傅立叶级数消除传统傅立叶级数的边界不收敛问题,然后通过Rayleigh-Ritz法导出Timoshenko梁的拉格朗日泛函,根据Hamilton原理将原... 详细信息

提出一种求解任意边界条件下经典Timoshenko梁以及修正Timoshenko梁自振频率和振型的新方法。利用改进的傅立叶级数消除传统傅立叶级数的边界不收敛问题,然后通过Rayleigh-Ritz法导出Timoshenko梁的拉格朗日泛函,根据Hamilton原理将原问题转化为求解矩阵广义特征值问题。通过与解析解对比,本文采用的方法具有较好的收敛性以及较高的计算精度;通过数值计算发现,经典Timoshenko梁的自振频率略高于修正的Timoshenko梁,随着振型阶数的提高,经典Timoshenko梁的计算结果逐渐偏离文献解和有限元结果,而修正的Timoshenko梁能够保持较好的一致性;对于不同边界条件下修正Timoshenko梁的计算结果均能与有限元的计算结果吻合得很好。最后运用MATLAB编程软件将程序设计为App,对于不同情形的梁只需要修改参数即可,可为实际工程提供高效便捷的计算方案和可靠理论依据。

关键词：边界条件自振频率修正Timoshenko梁 Rayleigh-Ritz法 APP设计

基于风险管理的建筑工程质量检测及控制方法研究

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产品可靠性报告 2024年第6期 44-45页

作者：孙殿国徐凯南通开放大学建筑工程学院

随着技术的发展和建筑项目复杂性的提高，传统的质量控制方法已经难以满足当前日益严格的建筑质量标准，而质量控制过程中的风险管理直接关系到项目的成本效益、进度管理及最终的工程质量。因此，本文针对基于风险管理的建筑工程质量检... 详细信息

随着技术的发展和建筑项目复杂性的提高，传统的质量控制方法已经难以满足当前日益严格的建筑质量标准，而质量控制过程中的风险管理直接关系到项目的成本效益、进度管理及最终的工程质量。因此，本文针对基于风险管理的建筑工程质量检测及控制方法展开探讨，旨在为建筑行业提供有效的质量控制策略，从而降低建筑工程中的风险，保障建筑的安全性。

关键词：建筑工程质量控制风险管理质量检测

3D打印GFRP层内失效力学行为的理论模型及细观机制

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复合材料学报 2024年第5期41卷 2713-2731页

作者：赵煜胡海洋药天运于翔周勇军景媛长安大学公路学院西安710064 长安大学建筑工程学院西安710061

为实现3D打印纤维增强树脂基复合材料(Fiber reinforced polymer,FRP)桥梁工程构件力学性能的精确分析,推进3D打印FRP技术在桥梁工程中的应用,本文分别从理论及试验角度对3D打印FRP的关键力学性能进行了探索。首先,结合打印FRP的细观结... 详细信息

为实现3D打印纤维增强树脂基复合材料(Fiber reinforced polymer,FRP)桥梁工程构件力学性能的精确分析,推进3D打印FRP技术在桥梁工程中的应用,本文分别从理论及试验角度对3D打印FRP的关键力学性能进行了探索。首先,结合打印FRP的细观结构空间几何特征,提出了打印丝连续假设。进而,基于该假设及面内应力转轴模型,构建了层内应力下3D打印FRP的杨氏模量分析预测模型。同时,考虑材料的多种失效模式,基于Tsai-Wu理论建立了层内应力下该材料的抗拉强度分析预测模型,且该模型考虑了4种不同的剪切强度计算模式。其次,考虑材料的打印角度、线宽及层厚,设计了系统性的杨氏模量及抗拉强度测试分析试验,对上述两类理论模型的精确性进行了验证。研究结果表明:打印角度与杨氏模量及抗拉强度之间呈明显的负相关关系,当打印角度从0°增加至90°时,杨氏模量的减小幅度范围为65.48%~79.62%,抗拉强度的减小幅度范围为50.99%~71.55%。打印线宽对杨氏模量及抗拉强度的影响较明显,0.6mm及0.8mm线宽下材料的两类关键力学性能相近,且均明显强于0.4mm线宽下的力学性能,其中杨氏模量的变化幅度范围为20.18%~49.27%,抗拉强度的变化幅度范围为27.53%~54.55%。宏观尺度失效结果表明,存在两类失效模式,分别为打印丝断裂失效及打印丝分离失效。同时,本文从细观尺度揭示了两类失效模式产生的机制及打印参数对关键力学性能的影响机制。综上,本次构建的两类模型为量化评价3D打印FRP桥梁工程构件的关键力学性能提供了理论支撑。

关键词：桥梁工程 3D打印纤维增强树脂基复合材料细观结构失效模式打印参数

温度影响下碳纤维导线分层力学特性有限元分析

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西南交通大学学报 2024年第3期59卷 700-711页

作者：祝贺袁鸣郭鑫东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132000

为探明温度对碳纤维导线分层力学特性的影响,考虑拐点温度,利用电热模块施加不同电压得到多种温度,并计算分析不同温度和拉断力条件下碳纤维导线的各层、各股和各截面应力应变分布.研究结果表明:拐点温度后,碳芯受到正向应力但铝绞线承... 详细信息

为探明温度对碳纤维导线分层力学特性的影响,考虑拐点温度,利用电热模块施加不同电压得到多种温度,并计算分析不同温度和拉断力条件下碳纤维导线的各层、各股和各截面应力应变分布.研究结果表明:拐点温度后,碳芯受到正向应力但铝绞线承受负向应力,使碳纤维导线失去了承担拉断力的作用;各股线的最大应力和应变均出现在线的两端,倒角位置的应力和应变结果略大于对应股线主体上的应力;碳纤维导线各个截面的最大应力均为正值,均出现在碳芯上,其靠近外力施加端截面的最大应力出现突然下降的现象;碳纤维导线更适用于各种温度条件,但应注意导线两端夹持位置和梯形截面中小截面的力学特性变化.

关键词：碳纤维导线温度效应分层力学温度-力学模型有限元仿真