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基于数值模拟的溢洪道水流沿程变化与护坡高度合理性分析

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南水北调与水利科技（中英文） 2024年第2期22卷 399-408页

作者：李勇李松平杨炬敏袁吉娜刘洁河南省河川工程监理有限公司郑州450047 河南省水利工程安全技术重点实验室郑州450003 河南省水利科技应用中心郑州450003 灵宝市窄口水务管理局河南灵宝472599 河南科源水利建设工程检测有限公司郑州450003 黄河科技学院郑州450063

为研究溢洪道水力特性,验证工程设计方案合理性。基于SolidWorks软件建立溢洪道三维数值模型,使用Fluent软件,运用VOF方法和RNG k-ε湍流模型闭合N-S方程,对沟水坡水库溢洪道进行数值模拟。通过数值模拟得到的溢洪道水力特性数据与物理... 详细信息

为研究溢洪道水力特性,验证工程设计方案合理性。基于SolidWorks软件建立溢洪道三维数值模型,使用Fluent软件,运用VOF方法和RNG k-ε湍流模型闭合N-S方程,对沟水坡水库溢洪道进行数值模拟。通过数值模拟得到的溢洪道水力特性数据与物理模型试验结果进行分析对比,并进一步分析溢洪道水流沿程变化规律,研究表明数值模型的可信度较高,可采用数值仿真方法对溢洪道结构进行优化。同时发现在30 a一遇洪水工况下溢洪道混凝土护坡高度不能满足正常泄洪的问题,提出在斜坡段设置两级水垫塘、加高消力池段护坡高度和缩短尾水渠长度的优化方案;利用数值模拟,分析验证了优化方案的可行性,为工程设计优化提供依据。研究成果为同类溢洪道工程采用数值仿真模拟提供了技术支撑。

关键词：数值模拟溢洪道水面线护坡高度优化方案

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基于永磁效应的钢绞线应力检测方法研究

重庆交通大学学报（自然科学版） 2024年第2期43卷 10-16页

作者：袁飞云闫红光杨跃东张奔牛蒋海飞四川藏区高速公路有限责任公司四川成都610047 重庆交通大学土木工程学院重庆400074 四川泸石高速公路有限责任公司四川成都610000 中电投工程研究检测评定中心有限公司北京100142

基于永磁效应提出一种新的钢绞线无损应力检测方法,由永磁体的分子环流模型推导了矩形永磁体磁场强度分布,建立反映钢绞线应力与传感器内永磁体磁感应强度的力-磁关系理论模型。利用Ansys Maxwell电磁有限元软件对力-磁关系理论模型进... 详细信息

基于永磁效应提出一种新的钢绞线无损应力检测方法,由永磁体的分子环流模型推导了矩形永磁体磁场强度分布,建立反映钢绞线应力与传感器内永磁体磁感应强度的力-磁关系理论模型。利用Ansys Maxwell电磁有限元软件对力-磁关系理论模型进行了数值分析。结果表明,钢绞线的受力状态与永磁磁感强度存在函数对应关系,以轴线中点为原点,原点起始磁强数值最高,此时钢绞线应变应力增大,磁感应强度数值沿两侧按一定规律逐渐减小。据此,提出一种新型的应力检测传感结构,并搭建了试验验证平台。试验数据分析表明,在多次加、卸载循环下,加载时磁通量随应力增大而减小,卸载时磁通量随应力减小而增加,线性函数和二次函数均能较好地描述磁感强度与应力应变值之间的相互关系,验证了笔者提出的检测理论和传感结构的可行性和有效性。

关键词：桥梁工程钢绞线应力检测永磁体磁感应强度磁场

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沥青混合料疲劳损伤试验表征综述

科学技术与工程 2024年第7期24卷 2625-2637页

作者：王佳妮高世杰董元帅田佳磊北京城市交通基础设施建设工程技术研究中心北京100044 北京建筑大学土木与交通工程学院北京102616 中咨数据有限公司北京100089

针对沥青混合料疲劳损伤细观形态难以与宏观力学性能表征联系起来的现状,从损伤机理、表征模型及疲劳性能试验方法三方面综述了沥青混合料疲劳性能表征的发展现状、存在的问题,预测了其未来的发展方向。研究表明:由于沥青混合料是一种... 详细信息

针对沥青混合料疲劳损伤细观形态难以与宏观力学性能表征联系起来的现状,从损伤机理、表征模型及疲劳性能试验方法三方面综述了沥青混合料疲劳性能表征的发展现状、存在的问题,预测了其未来的发展方向。研究表明:由于沥青混合料是一种多相、多组分、多尺度的黏弹性材料,在评价其疲劳性能时,宏观的疲劳试验需要结合计算机断层扫描、数值模拟和数字图像相关技术等细观分析方法。沥青混合料疲劳性能试验方法目前应用最为广泛的是室内小型试件疲劳试验,由于不同试验方法中设置的试验条件各不相同,故其试验结果和性能参数呈现出显著的差异性。应重点研究沥青混合料抗疲劳开裂性能的细观结构损伤开裂形态与宏观性能表征的联系;改进现有疲劳试验方法的试验条件、开发先进的三维应力状态的加载设备,并增加试验的尺度以反映真实荷载环境下的疲劳性能;基于能量理论和黏弹性连续损伤揭示沥青混合料疲劳特性和历史荷载条件下的疲劳损伤规律。

关键词：沥青混合料疲劳性能疲劳损伤试验表征损伤规律

石灰石粉-矿渣混凝土的碳化性能及可靠性分析

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混凝土 2024年第3期 101-107页

作者：聂超柱吕恒林唐鹏周淑春刘克芳中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学江苏省工程环境影响与结构安全重点实验室江苏徐州221116 江苏建筑职业技术学院江苏建筑节能与建筑技术协同创新中心江苏徐州221116 徐州市房屋征收和房产保障管理中心江苏徐州221634 徐州市建设工程检测中心有限公司江苏徐州221003

为探究石灰石粉及矿渣对混凝土碳化性能以及可靠性的影响,以掺合料比例、水胶比、石粉比表面积以及龄期为参数进行快速碳化试验,得出了试验环境和自然环境下的碳化预测模型,由此展开自然碳化下的可靠性预测分析,并以分析得到的可靠度指... 详细信息

为探究石灰石粉及矿渣对混凝土碳化性能以及可靠性的影响,以掺合料比例、水胶比、石粉比表面积以及龄期为参数进行快速碳化试验,得出了试验环境和自然环境下的碳化预测模型,由此展开自然碳化下的可靠性预测分析,并以分析得到的可靠度指标为因变量,选取混凝土的水胶比、保护层厚度、石粉的掺量以及龄期4个自变量设计正交试验,对4个因素的重要性进行判定。结果表明:掺加石粉或矿渣后混凝土抗碳化能力均有所降低,其中以单掺20%石粉的混凝土抗碳化能力下降最为明显。石灰石粉-矿渣混凝土抗碳化能力随着水胶比的减小、石灰石粉比表面积的增大而变强。掺加不同比例的矿物掺合料对碳化结构可靠性均有一定减弱影响,对碳化结构可靠性的影响程度为水胶比>碳化龄期>混凝土保护层厚度>石灰石粉掺量,其中水胶比大小、石灰石粉掺量大小、碳化龄期长短与可靠度指标大小负相关,保护层厚度大小与可靠度指标大小呈正相关。

关键词：混凝土水胶比碳化模型可靠度失效率

不均匀温度场下钢管混凝土拱桥管内混凝土脱空分析

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桥梁建设 2024年第1期54卷 103-109页

作者：周倩冯鹏程周建庭辛景舟王俊新山地城市智能道路检测重庆市高校工程中心重庆400072 中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430056 重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆400074

为了解不均匀温度场作用下钢管混凝土拱桥管内混凝土脱空原因,依托高原山区某跨径430 m的钢管混凝土拱桥,进行强辐射、大温差联合作用下拱肋拱顶节段足尺模型试验,分析模型温度场分布,并对该不均匀温度场作用下管内混凝土脱空机理进行... 详细信息

为了解不均匀温度场作用下钢管混凝土拱桥管内混凝土脱空原因,依托高原山区某跨径430 m的钢管混凝土拱桥,进行强辐射、大温差联合作用下拱肋拱顶节段足尺模型试验,分析模型温度场分布,并对该不均匀温度场作用下管内混凝土脱空机理进行研究。结果表明:钢管混凝土拱桥水化阶段和运营阶段径向温度场可简化为多段式折线变化规律。14:00时刻,水化阶段温度沿竖直径向(从向阳侧至背阳侧)先减小后升高再减小,在距向阳侧界面D/8~3D/8处(D为钢管内径)存在一个大温差面,运营阶段温度沿竖直径向(从向阳侧至背阳侧)呈先减小后不变再增加的非对称分布规律,从钢管混凝土界面至距其D/8处温度变化大。混凝土水化阶段和运营阶段管内混凝土脱空机理为:在温度场作用下钢管混凝土界面最大纵向应力差分别高达82.6 MPa和61.95 MPa,最大界面径向拉应力分别为0.8 MPa和2.06 MPa,均超过钢管和混凝土间的粘结强度。

关键词：钢管混凝土拱桥水化热温度场不均匀温度场纵向应力径向应力脱空机理模型试验

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分段推定混凝土抗压强度方法探讨

混凝土世界 2024年第1期 54-60页

作者：刘岩河北省混凝土质量检测技术创新中心河北廊坊065000 廊坊市阳光建设工程质量检测有限公司河北廊坊065000

为拓展JGJ/T 23—2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》和JGJ/T 294—2013《高强混凝土强度检测技术规程》的检测范围,使其具有更好的适用性,对回弹值与抗压强度关系散点呈分区段变化的特点进行了深入研究,采用分段测强曲线推定混... 详细信息

为拓展JGJ/T 23—2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》和JGJ/T 294—2013《高强混凝土强度检测技术规程》的检测范围,使其具有更好的适用性,对回弹值与抗压强度关系散点呈分区段变化的特点进行了深入研究,采用分段测强曲线推定混凝土抗压强度的方法,制作了不同强度等级的足尺模型。在足尺模型中,试验制作了不同类型的结构构件,通过得到回弹值与抗压强度之间关系的散点图,对散点分布进行分析,发现散点分区段呈现不同的变化规律,之后将不同区段的散点分别进行回归拟合,得到一条连续的回归测强曲线,实现分区段推定混凝土抗压强度。结果表明:分段测强曲线推定混凝土强度拓展了测强曲线的适用范围,同时提高了测强曲线的精度,使JGJ/T 23—2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》和JGJ/T 294—2013《高强混凝土强度检测技术规程》具有更强的适用性,为日后混凝土抗压强度的检测提供更好的指导。

关键词：回弹仪碳化深度足尺模型分段测强曲线分段推定抗压强度

应力波作用下水平倾向液体充填岩石节理动态响应规律试验

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煤炭学报 2024年第4期49卷 1873-1881页

作者：朱建波孔骥黄震天孙家鑫吕岸霖张凯王加英深圳大学广东省深地科学与地热能开发利用重点实验室广东深圳518060 深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060 广西交建工程建设集团有限公司广西南宁530003 临沂市水利工程保障中心山东临沂276037

地下岩体工程中,液体充填岩石节理不可避免会受到地震、爆破等动力扰动。由于液体具有流动性,不同倾向节理中的液体呈现不同空间分布状态,受应力波扰动后液体的运动状态也相异。为阐明应力波作用下水平倾向液体充填岩石节理动态响应规律... 详细信息

地下岩体工程中,液体充填岩石节理不可避免会受到地震、爆破等动力扰动。由于液体具有流动性,不同倾向节理中的液体呈现不同空间分布状态,受应力波扰动后液体的运动状态也相异。为阐明应力波作用下水平倾向液体充填岩石节理动态响应规律,利用辉长岩切槽试样、有机玻璃管与丙三醇制备了液体充填岩石节理试样,采用类霍普金森杆试验测试系统,开展了液体充填岩石节理试样的竖向冲击加载试验,考虑了节理匹配系数(J_(MC))、液体体积分数与黏度3个影响因素,并从应力波透射能量与液体运动2个方面分析了液体充填岩石节理动态响应规律。试验结果表明:液体充填岩石节理J_(MC)增大,应力波透射能量增大;随着液体体积分数增大,高幅低频应力波的透射能量单调增大,低幅高频应力波的透射能量先不变后增大;当液体体积分数为50%时,应力波透射能量随着液体黏度增大而减小,而当液体体积分数为100%时,应力波透射能量随着液体黏度增大呈现先减小后增大的趋势;节理边界处,液体运动方向垂直于水平节理面向上,节理排液能力和液体运动剧烈程度随液体黏度增大而减弱。

关键词：应力波液体充填岩石节理动态响应透射能量液体运动

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公路路基工程的试验检测方法

城市建设理论研究(电子版) 2024年第7期 118-120页

作者：王孙喆南通市顺通公路交通工程检测有限公司

公路工程是交通运输的重要组成部分，承载着大量的车辆和行人流量。然而，长期以来，公路工程面临着各种病害问题，这些问题直接影响了公路的安全性、舒适性和使用寿命。在路基工程的施工中，工程技术人员需要根据设计要求进行材料的选... 详细信息

公路工程是交通运输的重要组成部分，承载着大量的车辆和行人流量。然而，长期以来，公路工程面临着各种病害问题，这些问题直接影响了公路的安全性、舒适性和使用寿命。在路基工程的施工中，工程技术人员需要根据设计要求进行材料的选择、施工方法的确定等。通过试验检测，可以得到路基土材料的性能参数，如压缩模量、剪切强度等。这些参数可以为工程师提供关键的参考依据，确保施工过程中的质量控制。本文将围绕公路路基工程的试验检测方法展开详细分析，以供参考。

关键词：公路路基工程试验检测方法

基于K均值+Davies—Bouldin指数+PCA法的桥梁结构性能综合评估算法研究

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公路 2024年第4期69卷 124-132页

作者：姜宏维程雨段志中国公路工程咨询集团有限公司北京市100089 公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心北京市100097 中交集团公路路面养护技术研发中心北京市100097 中咨公路养护检测技术有限公司北京市100097

旨在提供一种确定评估桥梁结构构件性能的多参数综合评估算法模型,以指导桥梁结构体系的养护决策,确保其安全运行。首先,采用结构非线性分析方法,确定双层桁架系杆拱桥结构在极限状态下各构件的理论承载能力阈值。然后,基于聚类分析方法... 详细信息

旨在提供一种确定评估桥梁结构构件性能的多参数综合评估算法模型,以指导桥梁结构体系的养护决策,确保其安全运行。首先,采用结构非线性分析方法,确定双层桁架系杆拱桥结构在极限状态下各构件的理论承载能力阈值。然后,基于聚类分析方法,采用改进的K均值法及Davies—Bouldin指数法对桥梁性能进行评估,利用主成分分析法对多参数进行关键因素的综合评估。最后,通过某双层桁架系杆拱桥实例进行验证,验证了对运营阶段拉索性能提出的评估方法的有效性与合理性。结果表明,提出的优化评估方法能有效地反映拉索结构的性能变化情况,为桥梁养护决策提供新的思路。

关键词：桥梁工程系杆拱桥结构非线性分析性能评估聚类分析 Davies—Bouldin指数主成分分析(PCA)