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600MPa级高强钢筋混凝土梁刚度修正方法

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工程力学 2024年

作者：刘涛游龙睿孙传智葛文杰鲍家友邓继兵宿迁学院建筑工程学院中国建筑第五工程局有限公司扬州大学建筑科学与工程学院

通过对600MPa级高强钢筋混凝土梁进行受弯性能试验，研究了配筋率、混凝土强度和钢筋强度对试验梁挠度的影响。在正常使用极限状态下，随着配筋率的增加，试验梁的承载能力利用率(M/Mu值)不断降低；混凝土强度对试验梁抗变形能力的积极... 详细信息

通过对600MPa级高强钢筋混凝土梁进行受弯性能试验，研究了配筋率、混凝土强度和钢筋强度对试验梁挠度的影响。在正常使用极限状态下，随着配筋率的增加，试验梁的承载能力利用率(M/Mu值)不断降低；混凝土强度对试验梁抗变形能力的积极影响随配筋率的提高而降低；与普通钢筋（HRB400）等强代换后，高强钢筋试验梁的挠度大于普通钢筋梁；等面积代换后，极限弯矩提高了28.6%，达到相同的M/Mu值时，高强钢筋构件产生较大的挠度。试验梁挠度的实测值与现行规范计算值存在一定差异，实测挠度值偏大，同时验证了其他学者推导公式的适用性。最后根据试验数据，在现行规范公式的基础上，提出了两种修正方法，第一种方法是在规范短期刚度公式基础上引入等效刚度折减系数，第二种方法是对实验数据进行回归分析，重新拟合短期刚度公式。结果表明两种修正方法的精度均较好。

关键词：高强钢筋混凝土构件弯曲试验挠度刚度修正

基于DNN和属性数学的岩溶隧道突涌水风险预测

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中国公路学报 2024年第7期37卷 82-99页

作者：吴志军戴骞储昭飞刘泉声陈结尤伟军武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072 重庆大学资源与安全学院重庆400044 中国建筑第三工程局有限公司湖北武汉430072

突涌水是岩溶隧道施工最常见的灾害,不仅会造成大面积涌泥塌方,支护设备等损毁破坏,甚至会造成大量人员伤亡,开展岩溶隧道突涌水灾害后果预测评估对保证隧道施工安全具有重要意义。为此,提出一种基于深度神经网络(DNN)和属性数学理论的... 详细信息

突涌水是岩溶隧道施工最常见的灾害,不仅会造成大面积涌泥塌方,支护设备等损毁破坏,甚至会造成大量人员伤亡,开展岩溶隧道突涌水灾害后果预测评估对保证隧道施工安全具有重要意义。为此,提出一种基于深度神经网络(DNN)和属性数学理论的岩溶隧道突涌水灾害预测方法,首先基于对国内外103条岩溶突涌水隧道的调查和总结,筛选了7个岩溶致灾因素和3个灾害后果特征指标,建立了包含489组岩溶隧道突水灾害信息数据库;其次,引入K均值聚类算法,根据致灾因素聚类结果和灾害后果将岩溶突涌水灾害划分为4个等级,并进一步分析了不同岩溶突涌水灾害等级对应的各致灾因素的分布区间;在此基础上,采用深度神经网络(DNN)、随机森林(RF)、K近邻(KNN)和AdaBoost四种算法进行岩溶隧道突涌水灾害等级预测,并根据属性数学理论实现了岩溶隧道突涌水灾害等级的概率预测;最后,对所提方法在湖北鸡公岭隧道等工程中进行了应用验证,将预测结果与实际情况进行对比分析,验证了所提方法的准确性和可靠性。相比以往岩溶突涌水灾害等级预测方法,所提出的结合深度神经网络和属性数学理论的岩溶隧道突涌水灾害预测方法不仅可实现对岩溶隧道突涌水灾害等级的自动划分,还可同时获得灾害等级发生的概率,对实际岩溶隧道突涌水灾害预测更为客观全面。

关键词：隧道工程灾害预测深度神经网络突涌水岩溶

羟乙基纤维素联合脲酶诱导碳酸盐沉淀固化粉砂的水稳定性

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复合材料学报 2024年

作者：原华孙放李瑾刘帅星王凯河南大学建筑工程学院郑州宝冶钢结构有限公司

为提高脲酶诱导碳酸盐沉淀（EICP）固化地基土的效果，本研究提出羟乙基纤维素（HEC）联合EICP固化粉砂的技术，并分析了该技术固化粉砂的水稳定性。以表面强度和水稳定性为考察指标（水稳定性通过崩解率与浸水强度损失率评估），进行... 详细信息

为提高脲酶诱导碳酸盐沉淀（EICP）固化地基土的效果，本研究提出羟乙基纤维素（HEC）联合EICP固化粉砂的技术，并分析了该技术固化粉砂的水稳定性。以表面强度和水稳定性为考察指标（水稳定性通过崩解率与浸水强度损失率评估），进行四因素（HEC浓度、喷洒量、喷洒遍数、钙源浓度）四水平正交试验，通过微型贯入、崩解率测定、浸水强度损失率测定试验以及微观试验，从宏微观角度分析其固化机制。结果表明：对于不同考察指标，HEC浓度在各因素影响的主次顺序中均为第一位；HEC联合EICP固化粉砂的最佳固化参数组合为：HEC浓度为0.6 g/L、喷洒量为3 L/m2、喷洒遍数为4遍、钙源浓度为0.75 mol/L，此时固化粉砂的表面强度较传统EICP提高了57.47%、崩解率和浸水强度损失率较传统EICP分别降低了78.64%和83.75%；HEC的掺入改变了EICP单一的胶结模式，在土颗粒间产生“包裹”、“连接”效应，形成土颗粒-HEC-CaCO3的链式网状结构，提高了粉砂的表面强度和水稳定性。

关键词：酶诱导碳酸盐沉淀羟乙基纤维素正交试验表面强度水稳定性

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基于个人舒适系统杭州住宅冬季热舒适与能耗

同济大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 480-488页

作者：陈淑琴陈悦华颖孔舒怡张彦彤王子煜刘佳琪徐怡宁浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江大学平衡建筑中心浙江杭州310058 浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江杭州310058

为揭示该地区个人舒适系统(PCS)作用下的居民冬季热舒适特征和供暖能耗需求,以杭州市为对象,采用问卷调研和入户现场实测的方式得出冬季住宅开窗、遮阳、使用空调和PCS等典型热环境组合调节模式以及典型供暖模式和居民活动状态组合下的... 详细信息

为揭示该地区个人舒适系统(PCS)作用下的居民冬季热舒适特征和供暖能耗需求,以杭州市为对象,采用问卷调研和入户现场实测的方式得出冬季住宅开窗、遮阳、使用空调和PCS等典型热环境组合调节模式以及典型供暖模式和居民活动状态组合下的热舒适特征;在此基础上模拟得到冬季室内热舒适和供暖能耗特征。结果表明,冬季“无设备+静坐”、“空调+静坐”、“PCS+静坐”、“无设备+家务劳动”、“空调+家务劳动”、“PCS+家务劳动”等6种工况下的冬季中性温度分别是17.3、18.8、16.4、15.7、15.7、13.9℃,舒适温度区间分别是14.3~20.3℃、17.1~20.5℃、14.4~18.4℃、13.7~17.8℃、13.3~18.1℃、11.0~16.9℃。冬季室内热舒适水平受热环境调节模式影响较大,客厅在室舒适时间占比在43.74%~80.21%之间,卧室在室舒适时间占比均为70%以上。使用空调与PCS供暖时,典型建筑在冬初冬末的供暖能耗强度是1.28 kWh·m^(-2),在严冬的供暖能耗强度是13.06 kWh·m^(-2)。

关键词：夏热冬冷地区个人舒适系统热舒适供暖能耗住宅

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斜撑布设方案对高支模抗倒塌性能的影响

吉林大学学报（工学版） 2024年第6期54卷 1657-1664页

作者：高欣何舰兰春光王泽强吉林大学建设工程学院长春130021 北京市建筑工程研究院有限责任公司北京100039

基于LS-DYNA对比分析了对称式矩阵型、对称式梅花型、螺旋式矩阵型和螺旋式梅花型共4种斜撑布设方案对高支模极限承载能力与立杆破坏规律的影响;采用变换荷载路径法(AP法),研究了关键性立杆突然失效情况下,高支模动力响应规律;结合位移... 详细信息

基于LS-DYNA对比分析了对称式矩阵型、对称式梅花型、螺旋式矩阵型和螺旋式梅花型共4种斜撑布设方案对高支模极限承载能力与立杆破坏规律的影响;采用变换荷载路径法(AP法),研究了关键性立杆突然失效情况下,高支模动力响应规律;结合位移比法与应力比法,评估了高支模抗倒塌能力。结果表明:极限承载力按照从大到小排序为,螺旋式梅花型、对称式梅花型、螺旋式矩阵型、对称式矩阵型;对称式布设方案中的Ⅰ型立杆底层最先发生破坏,而螺旋式架体初始失稳立杆的具体位置没有规律;高支模抗倒塌能力按照从大到小排序为,螺旋式梅花型、对称式梅花型、对称式矩阵型、螺旋式矩阵型。

关键词：建筑结构盘扣式支撑体系斜撑搭设极限承载力倒塌规律抗连续倒塌动力响应

基于BP神经网络的海底浅层超软黏土不排水抗剪强度预测

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中国海上油气 2024年第1期36卷 176-185页

作者：孙耀李飒李怀亮甘惠良赵福臣天津大学建筑工程学院天津300350 海洋石油工程股份有限公司天津300461

准确评估海底浅层超软黏土的不排水抗剪强度对海洋资源开发、灾害评估、海洋工程建设等具有重要的意义。世界多个海域超软黏土数据分析对比表明,现有不排水抗剪强度评估经验公式存在受地域限制的问题,计算精度较低。因此,以超软黏土的6... 详细信息

准确评估海底浅层超软黏土的不排水抗剪强度对海洋资源开发、灾害评估、海洋工程建设等具有重要的意义。世界多个海域超软黏土数据分析对比表明,现有不排水抗剪强度评估经验公式存在受地域限制的问题,计算精度较低。因此,以超软黏土的6个物性指标为输入变量,不排水抗剪强度为输出变量,建立BP神经网络模型进行海底浅层超软黏土不排水抗剪强度预测;根据建立的超软黏土不排水抗剪强度与物性指标之间的非线性映射网络,以权积法求解超软黏土不排水抗剪强度对各指标的敏感度系数,定量分析各指标对不排水抗剪强度的影响程度。结果表明:考虑多因素影响的BP神经网络模型在超软黏土不排水抗剪强度预测方面具有普遍适应性,其预测结果非常接近落锥试验实测结果,均方差0.02139,R2值达到0.9874,预测精度远高于现有经验公式;采用权积法计算得到的对数流动性指标对不排水抗剪强度最为敏感;据此建立了以对数流动性指标为参数的黏土不排水抗剪强度预测经验公式,该公式在计算中国海域超软黏土不排水剪切强度方面具有较高精度,但由于数据量有限,依旧存在一定局限性。本研究为海底浅层超软黏土不排水抗剪强度的计算提供了参考。

关键词：海底浅层超软黏土不排水抗剪强度 BP神经网络权积法物性指标敏感度

补气增焓准二级压缩空气源热泵理论最佳除霜量研究

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太阳能学报 2024年第7期45卷 407-414页

作者：刘向龙杨浩罗宸胡广刘泽澎周茂军湖南工程学院建筑工程学院(北院) 湘潭411104 湖南尊丰机电科技有限公司怀化418000

为解决能源浪费的问题,通过引入相关结霜模型进行理论分析,结合实验数据得出“理论最佳除霜量”的半经验公式。为验证该公式有效性,针对某厂家的补气增焓准二级压缩空气源热泵进行不同工况下:空气相对湿度65%、70%、80%,对应的空气干球... 详细信息

为解决能源浪费的问题,通过引入相关结霜模型进行理论分析,结合实验数据得出“理论最佳除霜量”的半经验公式。为验证该公式有效性,针对某厂家的补气增焓准二级压缩空气源热泵进行不同工况下:空气相对湿度65%、70%、80%,对应的空气干球温度-4~4℃的温度区间的实验测试。通过测试不同状态下的实际除霜量与“理论最佳除霜量”的半经验公式计算的理论除霜量进行比较,发现两者相对误差较小,保持在±10%以内,该公式对霜层后期的预测值较为准确,可作为设计补气增焓准二级压缩能够空气源热泵融霜时间控制的基准。

关键词：空气源热泵补气增焓除霜传热特性最佳除霜量结霜模型

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考虑土-结构相互作用的超高层结构地震非线性分析

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建筑结构学报 2024年第6期45卷 25-38页

作者：潘玉华王翠坤时继瑞陈才华邱盛源马明崔明哲董皓中建研科技股份有限公司北京100013 国家建筑工程技术研究中心北京100013

目前,对于超高层结构进行动力弹塑性分析时,大多采用刚性地基假定,并忽略土-结构相互作用的影响。为了研究土-结构相互作用对超高层结构的影响,建立精细化的土体-地下室-上部结构三维非线性有限元模型,并对一栋高度366 m超高层塔楼进行... 详细信息

目前,对于超高层结构进行动力弹塑性分析时,大多采用刚性地基假定,并忽略土-结构相互作用的影响。为了研究土-结构相互作用对超高层结构的影响,建立精细化的土体-地下室-上部结构三维非线性有限元模型,并对一栋高度366 m超高层塔楼进行了罕遇地震动力弹塑性分析。首先根据工程场地条件进行了一维等效线性化分析,以获取土层的地震反应。然后,利用波动法解决了在三维土层地震波动输入的问题,并验证了所采用方法的准确性。计算结果表明:与刚性地基假定相比,考虑土-结构相互作用会增加塔楼的自振周期;在预估的罕遇地震作用下,考虑土-结构相互作用后,塔楼的整体地震反应减小;塔楼层间位移角在低区增大,在高区减小,高区最大层间位移角减小,呈现变形向底部转移的趋势;塔楼高区墙体损伤减轻,结构整体刚度退化程度减小,同时基底剪力和倾覆弯矩降低;塔楼巨柱个别位置的内力增大,忽略土-结构相互作用的影响可能会导致设计结果偏于不安全;所提出的方法能够全面考虑场地土的影响,较为真实地模拟超高层结构的地震响应。

关键词：超高层结构土-结构相互作用一维场地分析黏弹性边界弹塑性分析

环境因素影响下无砟轨道底座板早期温度场模拟

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第6期55卷 2236-2246页

作者：董博蔡小培陈泽林钟阳龙路林海北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 济南轨道交通集团有限公司山东济南250101

为准确反映无砟轨道早期温度场,本文提出基于等效龄期法的底座板水化放热模型。首先,分析底座板早期热量传递过程,明确早期温度场的关键影响因素;其次,根据混凝土等效龄期成熟度理论,建立基于等效龄期法的底座板早期温度场分析模型;第三... 详细信息

为准确反映无砟轨道早期温度场,本文提出基于等效龄期法的底座板水化放热模型。首先,分析底座板早期热量传递过程,明确早期温度场的关键影响因素;其次,根据混凝土等效龄期成熟度理论,建立基于等效龄期法的底座板早期温度场分析模型;第三,基于有限元软件的子程序开发功能,通过自编程序实现模型内等效龄期水化放热、对流换热、太阳辐射、基础温度等因素的全面真实模拟;最后,对比分析多种环境因素下采用等效龄期法与传统非等效龄期法的底座板早期热学性能差异。研究结果表明:底座板早期温度场的众多影响因素中,太阳辐射的影响最显著;采用等效龄期法得出的底座板早期温度比非等效龄期法普遍更高,温升幅度为2~6℃;使用等效龄期法有效提升了底座板水化放热速率、累计放热量、温度等热学性能的模拟精度,提升幅度可达2%~10%,这表明等效龄期法在无砟轨道早期温度场模拟方面具有较大优势。

关键词：底座板早龄期水化反应等效龄期温度场