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近海大气环境下RC结构钢筋锈蚀程度预测

重庆大学学报 2024年第2期47卷 22-31页

作者：郑山锁梁泽田杨松明铭韩超伟西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室西安710055

钢筋锈蚀是影响近海大气环境下RC结构使用寿命的重要因素之一。为研究近海大气环境下混凝土碳化与氯离子侵蚀双重作用对钢筋锈蚀的影响,对沿海地区不同龄期钢筋混凝土结构进行了工程实测,包括混凝土抗压强度、碳化深度、钢筋表面氯离子... 详细信息

钢筋锈蚀是影响近海大气环境下RC结构使用寿命的重要因素之一。为研究近海大气环境下混凝土碳化与氯离子侵蚀双重作用对钢筋锈蚀的影响,对沿海地区不同龄期钢筋混凝土结构进行了工程实测,包括混凝土抗压强度、碳化深度、钢筋表面氯离子浓度及锈蚀深度。基于实测结果,拟合得到了混凝土碳化深度与抗压强度间的关系模型,建立了同时考虑混凝土碳化深度与钢筋表面氯离子浓度的钢筋锈蚀深度预测模型。在此基础上,利用Abaqus分析软件对不同龄期、轴压比的RC框架柱进行了损伤塑性分析,得到了锈蚀RC框架柱抗震性能随服役龄期与轴压比的变化规律。

关键词： RC结构钢筋锈蚀模型损伤塑性分析混凝土碳化氯离子腐蚀

不同降压速率下天然气水合物垂直井分段降压开采特性试验研究

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岩土力学 2024年

作者：蒋宇静颜鹏栾恒杰刘明康梁伟杜晓宇马先壮史一辰山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东科技大学能源与矿业工程学院长崎大学工学研究科中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室新加坡国立大学土木与环境工程系

认识分段降压法对天然气水合物储层开采特性的影响规律，能够为提高天然气水合物开采的效率和可控性提供科学依据。为此，利用自主研发的大尺寸二维天然气水合物开采模拟试验装置，开展了3种不同降压速率下的天然气水合物单一垂直井分... 详细信息

认识分段降压法对天然气水合物储层开采特性的影响规律，能够为提高天然气水合物开采的效率和可控性提供科学依据。为此，利用自主研发的大尺寸二维天然气水合物开采模拟试验装置，开展了3种不同降压速率下的天然气水合物单一垂直井分段降压开采模拟试验，研究了降压速率对降压开采过程中储层的压力响应、温度响应、产气量、瞬时产气速率以及平均产气速率等的影响情况。结果表明：压力变化速率的异常峰值现象的产生与回压阀密切相关，且其持续时间之比约等于降压速率的反比；相同降压幅度下，降压速率越小时，降压持续的时间越长，外部热量传递越多，促使更多的水合物在降压阶段发生分解，使得总产气占比越高；随着降压速率减小，峰值产气速率在第2次降压阶段内出现的时间越来越晚，水合物分解速率达到最大值的时间逐渐推后。

关键词：天然气水合物分段降压降压速率温压响应产气特性

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粉煤灰浆液氨吹脱及其膏体制备特性

中国环境科学 2024年第3期44卷 1386-1396页

作者：李亚娇李泓成王铁鞠恺金鹏康唐仁龙邵小平赵兵朝任武昂西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054 陕西彬长矿业集团有限公司陕西咸阳712000 西安交通大学人居环境学院陕西西安710040 西安科技大学能源学院陕西西安710054

为改善含氨粉煤灰对充填膏体性能带来的不利影响,提高粉煤灰的利用率,实验采用空气吹脱粉煤灰浆液的方式进行脱氨,探究吹脱时间、气浆比、固液比、温度和加碱量等影响因素对粉煤灰脱氨率的影响.结果表明,通过响应面优化吹脱条件,控制吹... 详细信息

为改善含氨粉煤灰对充填膏体性能带来的不利影响,提高粉煤灰的利用率,实验采用空气吹脱粉煤灰浆液的方式进行脱氨,探究吹脱时间、气浆比、固液比、温度和加碱量等影响因素对粉煤灰脱氨率的影响.结果表明,通过响应面优化吹脱条件,控制吹脱时间1h、气浆比900、固液比0.219、温度26.785℃和加碱量1.802%,预测总脱氨率最高达97.178%,与实际误差率在2%以内.经优化吹脱后所制备的粉煤灰充填膏体,仅在养护前期有少量的氨气释放,其泵送性能和微观结构相较于原含氨粉煤灰膏体都得到改善,且在养护28d后,抗压强度提升高达57%.

关键词：粉煤灰氨吹脱脱氨率充填膏体膏体特性

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船舶与单块碎冰相互作用的水动力效应研究

中国造船 2024年第2期65卷 15-24页

作者：刘宁杨博睿隋智享杨碧野郑瑜娜张桂勇航空工业空气动力研究院沈阳110034 大连理工大学船舶工程学院大连116024 中国舰船研究设计中心上海201108 挪威科技大学土木与环境工程系特隆赫姆7049 大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室大连116024

采用CFD-FEM耦合算法建立适用于船-冰碰撞的数值模型,模拟船舶与单块碎冰从接近到发生碰撞的过程,提取碎冰的运动状态及船-冰碰撞力。在碎冰与船体碰撞前,由于流场的作用碎冰相对于初始位置发生了漂移,与船速同向的漂移速度分量随碎冰... 详细信息

采用CFD-FEM耦合算法建立适用于船-冰碰撞的数值模型,模拟船舶与单块碎冰从接近到发生碰撞的过程,提取碎冰的运动状态及船-冰碰撞力。在碎冰与船体碰撞前,由于流场的作用碎冰相对于初始位置发生了漂移,与船速同向的漂移速度分量随碎冰尺寸增加而减小;漂移使船舶与碎冰的相对速度减小,降低了船-冰碰撞力,并影响碎冰碰撞时的姿态。数值仿真结果可用于极地运输船舶的设计。

关键词：冰载荷船-冰碰撞极区船舶水动力 CFD-FEM方法双向流固耦合协同仿真

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基于矿物溶解理论的砂岩化学损伤动态模型

材料导报 2024年第8期38卷 159-165页

作者：梁艳玲霍润科宋战平穆彦虎秋添宋子羿西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学陕西省岩土与地下空间工程重点实验室西安710055 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室兰州730050

酸腐蚀环境下岩石物理力学性质的劣化本质上由岩石矿物的溶解引发的孔隙微裂隙的扩展贯通所致。为研究酸性环境下砂岩矿物的溶解特性,选择pH=1、3的盐酸溶液为腐蚀环境,借助X射线衍射试验鉴定砂岩矿物成分及含量,测试不同浸泡周期下溶液... 详细信息

酸腐蚀环境下岩石物理力学性质的劣化本质上由岩石矿物的溶解引发的孔隙微裂隙的扩展贯通所致。为研究酸性环境下砂岩矿物的溶解特性,选择pH=1、3的盐酸溶液为腐蚀环境,借助X射线衍射试验鉴定砂岩矿物成分及含量,测试不同浸泡周期下溶液的pH值、阳离子浓度、岩样的质量及其纵波波速,并通过矿物溶解理论与化学动力学原理,建立反映整个腐蚀过程的砂岩化学损伤动态模型。研究结果表明:酸性环境下砂岩的损伤主要由长石和方解石的溶解所致,矿物溶解反应分为界面吸附、界面交换、解吸附三个步骤,且步骤最慢者对整个反应起控制作用。矿物溶解速率与H+浓度的n次幂成正比,且0环境下岩体工程的安全性评估与灾害防治提供理论参考。

关键词：砂岩矿物溶解化学损伤模型孔隙度纵波波速

基于卷积神经网络的新奇检测技术在结构损伤识别中的应用

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科学技术与工程 2024年第21期24卷 9069-9076页

作者：周泽文钟紫婷翟慕赛常军苏州科技大学土木工程学院苏州215011

针对新奇检测难以同时识别结构损伤时刻和损伤位置的问题,提出在新奇检测中引入卷积神经网络以实现损伤时刻和损伤位置的一次性确定。首先,采用小波包技术处理结构响应得到小波包能量,并将相邻测点对应频带的能量比作为新奇检测模型的... 详细信息

针对新奇检测难以同时识别结构损伤时刻和损伤位置的问题,提出在新奇检测中引入卷积神经网络以实现损伤时刻和损伤位置的一次性确定。首先,采用小波包技术处理结构响应得到小波包能量,并将相邻测点对应频带的能量比作为新奇检测模型的特征向量;然后,以结构健康时的特征向量作为训练数据,建立健康模式下的基于卷积神经网络的新奇检测模型;接着,将结构实时输出的特征向量输入新奇检测模型,所得输出与健康状态的输出进行对比,并将输出和输入的欧氏距离作为新奇指标;最后,根据新奇指标的变化识别结构损伤时刻和损伤位置。数值模拟和实验室试验验证了该方法的有效性。

关键词：新奇检测卷积神经网络小波包能量环境激励损伤识别

“双碳”目标下矿山生态修复及减排增汇途径研究进展

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矿业安全与环保 2024年

作者：余伟健孙梅霖杜锦滢陈国梁王闯湖南科技大学煤炭资源清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南科技大学土木工程学院

矿山资源的开发与综合利用促进了我国经济增长和社会进步，但矿山开采破坏了生态环境，降低了矿山生态系统的碳汇水平。为提高我国矿山生态修复成效，在全面总结矿山开采带来的土地资源破坏、水资源污染、生物多样性下降等环境问题的基... 详细信息

矿山资源的开发与综合利用促进了我国经济增长和社会进步，但矿山开采破坏了生态环境，降低了矿山生态系统的碳汇水平。为提高我国矿山生态修复成效，在全面总结矿山开采带来的土地资源破坏、水资源污染、生物多样性下降等环境问题的基础上，从政策与修复技术方法介绍了我国矿山生态修复进展并分析了在环境保护意识薄弱、修复模式单一与多元激励保障失衡方面存在的不足，阐述了树立减排增汇理念、推进节能减排生产工艺、开展矿区“废水、废气、固体废弃物”资源化利用、加强生态修复四类矿山环境修复措施，提出了适于“双碳”目标下矿山生态环境的修复策略及途径，为“双碳”背景下加强矿山生态环境修复、增强碳汇功能提供理论支持。

关键词： “双碳”目标矿山生态修复减排增汇固碳

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旧工业建筑再生利用关键制约因素研究

安全与环境学报 2024年第3期24卷 1223-1230页

作者：柴庆李慧民田卫胡澳香西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

科学识别旧工业建筑再生利用的关键制约因素,对促进旧工业建筑再生利用实施及城市可持续更新具有重要意义。首先,通过扎根理论总结11个影响西安市旧工业建筑再生利用的制约因素;然后,采用Fuzzy Decision-Making and Trial Evaluation La... 详细信息

科学识别旧工业建筑再生利用的关键制约因素,对促进旧工业建筑再生利用实施及城市可持续更新具有重要意义。首先,通过扎根理论总结11个影响西安市旧工业建筑再生利用的制约因素;然后,采用Fuzzy Decision-Making and Trial Evaluation Laboratory(DEMATEL)方法对制约因素之间的关系进行分析,进而确定影响旧工业建筑再生利用的关键制约因素。结果显示,相应的法律法规缺乏、支持政策不足、旧工业建筑信息不齐全和利益相关者认识不足是西安市旧工业建筑再生利用的关键制约因素。这表明政府在旧工业建筑再生利用发展中扮演至关重要的角色。因此,建议优先采取措施使政府对旧工业建筑再生利用加大重视力度并予以支持,发挥政府的引导作用,逐步推动旧工业建筑的再生利用。

关键词：环境工程学旧工业建筑再生利用关键制约因素扎根理论 Fuzzy DEMATEL方法

共旋坐标系下考虑剪切变形的薄壁钢构件纤维梁单元

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建筑结构学报 2024年

作者：白伦华刘耀鹏王涛丁乐扬刘佳亮佛山科学技术学院交通与土木建筑学院西南科技大学土木工程与建筑学院华南理工大学土木与交通学院沈阳建筑大学土木工程学院香港理工大学土木及环境工程学系

为实现复杂薄壁截面钢结构的静力弹塑性高效计算分析，提出一种共旋坐标系下考虑剪切变形的薄壁钢构件纤维梁单元。以中长薄壁构件为对象，梁单元的刚度矩阵基于欧拉梁理论推导而得。在该单元中，采用一维薄壁单元模拟薄壁截面，可以提... 详细信息

为实现复杂薄壁截面钢结构的静力弹塑性高效计算分析，提出一种共旋坐标系下考虑剪切变形的薄壁钢构件纤维梁单元。以中长薄壁构件为对象，梁单元的刚度矩阵基于欧拉梁理论推导而得。在该单元中，采用一维薄壁单元模拟薄壁截面，可以提供截面纤维信息，方便考虑材料非线性的影响，并可计算剪切系数，考虑剪切变形的影响。在求解过程中，使用共旋坐标系法扣除单元节点增量位移的刚体位移部分，以加快收敛速度。同时，还提出了材料非线性的数值调整策略，以提高单轴本构模型应用于考虑剪切变形梁单元中的适用性，并开发了专用的计算程序。对弯梁、坦拱、悬臂梁与柱的算例分析验证了所开发程序应对薄壁构件几何非线性、材料非线性计算的准确性；对带肋薄壁钢构件框架的计算分析则表明，该程序可有效预测复杂薄壁截面结构考虑剪切变形后的非线性响应。上述纤维梁单元适用于中长构件的复杂薄壁截面钢结构，具有推广应用价值。

关键词：薄壁钢构件欧拉梁理论共旋坐标系纤维梁模型薄壁截面模型剪切变形材料非线性