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温-力耦合环境效应下土工格栅蠕变特性及分数阶损伤本构模型研究

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铁道学报 2025年

作者：靳静陈何塘梁小勇杨广庆周诗广寇凌曦河北科技大学建筑工程学院石家庄铁道大学交通运输学院石家庄铁道大学土木工程学院中国铁道学会中国铁路北京局集团有限公司

为研究温-力耦合环境效应下土工格栅蠕变全过程的变形特征，开展温-力耦合环境效应下的土工格栅室内蠕变试验，基于试验结果，考虑土工格栅蠕变过程中随时间产生劣化效应引入损伤变量，修正分数阶损伤本构模型，并进行参数敏感性分析。... 详细信息

为研究温-力耦合环境效应下土工格栅蠕变全过程的变形特征，开展温-力耦合环境效应下的土工格栅室内蠕变试验，基于试验结果，考虑土工格栅蠕变过程中随时间产生劣化效应引入损伤变量，修正分数阶损伤本构模型，并进行参数敏感性分析。结果表明：当温度一定时，随着应力比的提高，土工格栅蠕变较快进入加速蠕变阶段；当温度升高时，土工格栅蠕变速率显著增大，达到相同应变所施加的应力比有所降低；当温度为40 ℃，应力比从43%增至50%时，蠕变应变增幅为363.77%，所需时间由1 098 h缩短至6.21 h；在温-力耦合环境效应下，土工格栅的割线模量随时间呈反比递减趋势，而应力比的提高显著加速了时效割线模量的衰减；修正后的损伤本构模型可以较好地描述土工格栅在高温条件下土工格栅蠕变全过程，泊松比v随着温度的升高急剧上升，流阻因子A与温度呈现负相关。

关键词：温-力耦合环境效应土工格栅蠕变特性损伤变量分数阶本构模型

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螺牙高度对螺纹桩竖向承载特性的影响

土木与环境工程学报（中英文） 2025年第1期47卷 36-45页

作者：徐丽娜齐晨晖郑俊杰黄占芳孙爽武汉大学土木建筑工程学院武汉430072 中铁十一局集团有限公司武汉430061 吉林建筑大学交通科学与工程学院长春130118 吉林建筑大学土木工程学院长春130118 山东理工大学建筑工程与空间信息学院山东淄博255000

为探明竖向荷载作用下螺牙高度对螺纹桩承载特性及桩周土体的影响,通过室内半面模型桩试验,结合数字图像相关技术(DIC),研究了不同螺牙高度、不同荷载条件对桩身承载性能、桩周土体破坏特征、桩周土体位移场的影响。采用ABAQUS数值模拟... 详细信息

为探明竖向荷载作用下螺牙高度对螺纹桩承载特性及桩周土体的影响,通过室内半面模型桩试验,结合数字图像相关技术(DIC),研究了不同螺牙高度、不同荷载条件对桩身承载性能、桩周土体破坏特征、桩周土体位移场的影响。采用ABAQUS数值模拟方法对模型试验的结果进行验证,并扩展了螺牙高度的取值范围,分析螺纹桩桩身极限承载力与材料利用率、桩周土体应力场分布随螺牙高度变化的规律。结果表明:增加螺牙高度能提升桩身承载力,增大桩周土体位移影响范围,延缓桩侧土体剪切破坏的发展;随着桩身沉降量增加,桩顶荷载以桩侧阻力承受为主,逐渐演变为以桩端阻力承受为主;螺牙高度的增加虽然能提升桩身极限承载力,但桩身材料利用率存在峰值。

关键词：螺纹桩螺牙高度模型试验数字相关技术位移场

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水泥偏高岭土石膏协同固化软土力学特性及机制

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南京工业大学学报(自然科学版) 2025年

作者：李泽良陈虹序周峰蒋连接王燕杰朱锐江苏省装配式建筑与智能建造工程研究中心宿迁学院建筑工程学院南京工业大学交通运输工程学院陆军工程大学土木工程博士后科研流动站

以南京河西地区软土为研究对象，开展水泥偏高岭土脱硫石膏胶凝材料体系协同固化软土系列室内试验，研究不同脱硫石膏掺量、胶凝材料体系配比、碱性环境下胶凝材料自身膨胀特性、固化软土力学特性及微观作用机制。结果表明：胶凝材料膨... 详细信息

以南京河西地区软土为研究对象，开展水泥偏高岭土脱硫石膏胶凝材料体系协同固化软土系列室内试验，研究不同脱硫石膏掺量、胶凝材料体系配比、碱性环境下胶凝材料自身膨胀特性、固化软土力学特性及微观作用机制。结果表明：胶凝材料膨胀性能随脱硫石膏掺量增加而愈发显著，而碱性环境对于低含水率胶凝材料中脱硫石膏反应有更明显促进作用；在不同含水率、熟料掺量下，固化软土应力应变关系多呈软化型特征，低含水率固化软土峰值应力在脱硫石膏掺量为10%时达到最大，而高含水率固化软土峰值应力则在脱硫石膏掺量为15%时达到最大；同时，固化软土抗压强度与胶凝材料膨胀率具有一定关联性，且受脱硫石膏掺量、碱性环境影响显著。推荐胶凝材料构成为熟料掺量14%、偏高岭土掺量为熟料的25%、脱硫石膏掺量为熟料的15%。此外，脱硫石膏掺量提升使固化软土中生成的钙矾石晶体逐渐由簇状转变为架状，这也解释了脱硫石膏掺量超出10%～15%区间时，固化土宏观性能反而略有下降的原因。

关键词：软土脱硫石膏水泥固化力学特性微观结构碱激发剂胶凝材料

等离子体处理构建梯度分布氧空位提升三氧化钨电致变色性能

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物理学报 2025年

作者：江以航曹俸华栗浩淼聂永杰李国倡魏艳慧鲁广昊李盛涛朱远惟西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室云南电网有限责任公司电力科学研究院青岛科技大学自动化与电子工程学院西安交通大学前沿科学技术研究院

三氧化钨(WO3)是一种典型的电致变色材料，因其出色的光-电特性成为科学研究和工程应用的热点材料。WO3的电致变色性能受其氧空位浓度和分布的影响，进而调控其变色效率和稳定性。现有调控方法多为以退火为代表的高温处理，无法维持薄... 详细信息

三氧化钨(WO3)是一种典型的电致变色材料，因其出色的光-电特性成为科学研究和工程应用的热点材料。WO3的电致变色性能受其氧空位浓度和分布的影响，进而调控其变色效率和稳定性。现有调控方法多为以退火为代表的高温处理，无法维持薄膜的低结晶度，因而导致循环性能下降。本研究采用等离子体处理技术调控WO3薄膜氧空位的生成和分布，采用X射线衍射、扫描电子显微镜、光电测试和循环伏安法等对处理后薄膜进行表征，确定其微观结构和氧空位水平，获得氧空位对电致变色性能的调控规律，并与氩气环境退火所得薄膜进行对比。结果表明，等离子体处理能够显著提高WO3薄膜的表面氧空位浓度，并在薄膜深度方向形成梯度氧空位分布。与原始薄膜和氩气退火制备的薄膜相比，等离子体处理优化后的氧空位分布显著增强了WO3薄膜的电子注入和抽出能力，薄膜光学调制范围提升至85%，且具有更快的变色响应速度和更好的循环稳定性。

关键词： WO 氧空位等离子体电致变色

考虑交互效应的建成环境对网约车时空分异影响分析

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交通运输工程与信息学报 2025年

作者：毛新博高歌李甜陈蓉潘发辉刘硕山东科技大学交通学院山东交通学院交通与物流工程学院

【目标】为探究不同建成环境因子对网约车出行的交互影响，厘清影响显著因子对网约车出行空间分异性的影响。【数据】采用海口市滴滴出行数据和多源地理空间数据（Worldpop人口数据、路网数据、网格GDP数据以及POI数据），基于多源空间... 详细信息

【目标】为探究不同建成环境因子对网约车出行的交互影响，厘清影响显著因子对网约车出行空间分异性的影响。【数据】采用海口市滴滴出行数据和多源地理空间数据（Worldpop人口数据、路网数据、网格GDP数据以及POI数据），基于多源空间数据从密度、设计、多样性、公共交通近邻度、目的地可达性和社会经济属性6个维度构建建成环境指标。【方法】首先，运用最优参数地理探测器模型（OPGD）分析因子对网约车出行的独立和交互影响；随后，采用空间自相关和多尺度地理加权回归模型（MGWR）进一步识别工作日和周末不同时段建成环境对网约车出行的时空分异性。【结论】OPGD模型揭示了土地利用混合、人均GDP等对网约车出行影响较低，餐饮、居住区与其他因子交互能显著提高对网约车出行影响的解释力；MGWR模型识别显著影响因子对网约车出行影响存在明显的空间异质性。【应用】研究结果能够为城市管理和规划者提供建议，为优化网约车出行提供支撑。

关键词：城市交通交互效应地理探测器网约车出行地理加权回归建成环境

融合激光雷达和惯性导航的船舶靠离泊高精度定位方法

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中国舰船研究 2025年

作者：贺治卜闫文洲柳晨光初秀民刘新宇水路交通控制全国重点实验室(武汉理工大学) 武汉理工大学交通与物流工程学院武汉理工大学智能交通系统研究中心闽江学院物理与电子信息工程学院

[目的]为了满足船舶靠离泊过程中的近距离高精度感知需求，提出一种融合激光雷达和惯性导航系统的靠离泊高精度定位方法。[方法]首先，构建船舶航行多坐标转换和时间配准算法，实现各个感知设备在时间和空间上的统一，同时对采集到的点... 详细信息

[目的]为了满足船舶靠离泊过程中的近距离高精度感知需求，提出一种融合激光雷达和惯性导航系统的靠离泊高精度定位方法。[方法]首先，构建船舶航行多坐标转换和时间配准算法，实现各个感知设备在时间和空间上的统一，同时对采集到的点云数据进行校正和滤波；其次，提出一种改进的随机采样一致性算法（random sample consensus,RANSAC）泊位岸线检测方法，通过引入泊位高程来确定聚类阈值，并优化聚类成本函数，减小因点云数据的随机性而产生的对岸线检测精度的影响；最后，将识别的岸线交集作为泊位的特征点，辅助无人艇进行定位，并通过实船验证该方法的感知效果。[结果]实验结果表明，该定位方法可为船舶提供误差小于0.256 m的定位信息，同时在实际环境中对各种干扰有较强的适应性。[结论]改进RANSAC船舶靠离泊定位方法在点云数据质量较差的前提下，仍能保证较高的定位精度。

关键词：无人艇靠离泊激光雷达 RANSAC算法

基于BLF的浅水效应下无人船自适应路径跟踪控制

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中国舰船研究 2025年

作者：郭强王嘉琪张显库马道成西安科技大学电气与控制工程学院大连海事大学航海学院

[目的]旨在解决无人船于浅水域路径跟踪控制中面临的路径依赖约束问题。[方法]基于精确安全需求设立航行过程中的性能与可行性约束条件。针对控制器对路径参数的依赖问题和收敛需求，结合障碍李雅普诺夫函数（BLF）及固定时间收敛策略... 详细信息

[目的]旨在解决无人船于浅水域路径跟踪控制中面临的路径依赖约束问题。[方法]基于精确安全需求设立航行过程中的性能与可行性约束条件。针对控制器对路径参数的依赖问题和收敛需求，结合障碍李雅普诺夫函数（BLF）及固定时间收敛策略，设计一种依赖于路径参数、能够在固定时间内收敛的控制器，采用径向基神经网络（RBFNN）和自适应鲁棒项处理非线性项与环境干扰。通过“大智”号智能无人船模型模拟浅水效应环境进行仿真验证。[结果]结果显示，在不违反约束要求的前提下，路径跟踪误差能够快速收敛到预定区域，在收敛速度和精度上优于无约束的情况，证明了控制器的有效性和鲁棒性。[结论]所提控制策略在解决船舶路径依赖约束问题上，能够确保固定时间内实现精确的路径跟踪，具有理论和实际应用价值。未来可进一步优化以适应更复杂的水域环境和更高精度的路径跟踪任务。

关键词：无人船导航路径规划目标跟踪路径跟踪控制约束优化输出约束控制浅水效应

阶梯型梁柱拼接节点抗震性能及恢复力模型研究

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建筑结构学报 2025年

作者：程欣李赟安毅刘鹏基孙峻枫太原理工大学土木工程学院太原理工大学土木工程防灾与控制山西省重点试验室西南交通大学极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点试验室

梁柱节点的构型对装配式钢结构的传力特性、抗震性能及安装效率等具有重要影响，为满足对实际工程中受力性能与安装效率的需求，提出了一种梁翼缘平齐的阶梯型梁柱拼接节点。通过设计3个不同阶梯段构造的阶梯型梁柱连接节点进行滞回加... 详细信息

梁柱节点的构型对装配式钢结构的传力特性、抗震性能及安装效率等具有重要影响，为满足对实际工程中受力性能与安装效率的需求，提出了一种梁翼缘平齐的阶梯型梁柱拼接节点。通过设计3个不同阶梯段构造的阶梯型梁柱连接节点进行滞回加载试验，对试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性及耗能等进行了分析。在此基础上，通过ABAQUS软件建立了有限元模型，与试验校核后，采用该模型以悬臂段长度为参数进行了参数分析。结果表明：阶梯型节点的极限承载力远大于梁段全截面塑性承载力，与传统平齐式端板节点相比，节点的延性与耗能能力大幅提高，增加阶梯段高度及悬臂段长度均可有效提高节点的抗震性能。结合节点不对称性特征对Bouc-Wen模型进行改进，采用量子粒子群算法对模型中的各参数进行了识别，建立了准确的恢复力模型，结果表明本文改进的Bouc-Wen模型可准确模拟本节点滞回曲线退化与不对称等特征。

关键词：装配式钢结构阶梯型梁柱节点有限元分析抗震性能恢复力模型

建筑能量桩用三元复合相变混凝土的制备及其性能

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土木与环境工程学报(中英文) 2025年

作者：宫玉辉张鹏魏敏李治辉唐雨孜于佳林青岛理工大学土木工程学院青岛西海岸新区交通运输局

针对当前相变混凝土存在的部分缺陷与不足，将癸酸-月桂酸-棕榈酸复合相变材料掺入混凝土中制备相变混凝土。开展真空吸附试验，并对多孔骨料采用两种封装方式进行封装定型，对不同封装方式下的相变混凝土粗骨料以及不同配比的相变混凝... 详细信息

针对当前相变混凝土存在的部分缺陷与不足，将癸酸-月桂酸-棕榈酸复合相变材料掺入混凝土中制备相变混凝土。开展真空吸附试验，并对多孔骨料采用两种封装方式进行封装定型，对不同封装方式下的相变混凝土粗骨料以及不同配比的相变混凝土进行抗压强度试验和导热性能试验;判断不同封装方式在多次相变循环下的变化，对两种不同封装方式的相变混凝土粗骨料和不同配比的相变混凝土进行相变循环试验。结果表明，相变混凝土在经过100次相变循环后，相变粗骨料掺量为10%、20%、30%时，水泥净浆法封装的抗压强度损失率比环氧树脂+水泥粉法封装抗压强度损失率分别低0.69%、0.44%、1.09%，水泥净浆法封装更能满足能量桩长期运行下桩身混凝土的需求；当相变粗骨料掺量为20%时，相变混凝土的抗压强度、导热性能、相变循环稳定性较好，适用范围更广。

关键词：能量桩相变材料传热性能力学性能相变混凝土