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有机硅对聚合物水泥涂料相容性与抗渗性影响

建筑材料学报 2024年

作者：苏延俐姜东兵李成铭梁辰赵丕琪中建八局新型建造有限公司济南大学山东省建筑材料制备与测试技术重点实验室济南大学材料科学与工程学院

在优选乳液制备配比的基础上，通过钙离子稳定性、筛上残余率和Zeta电位等探究了有机硅单体对乳液在水泥体系中稳定性的影响，并结合流变测试阐明了有机硅对乳液稳定性的影响机制。结果表明：有机硅在乳液改性过程中会引发分子链缠绕絮... 详细信息

在优选乳液制备配比的基础上，通过钙离子稳定性、筛上残余率和Zeta电位等探究了有机硅单体对乳液在水泥体系中稳定性的影响，并结合流变测试阐明了有机硅对乳液稳定性的影响机制。结果表明：有机硅在乳液改性过程中会引发分子链缠绕絮凝增加，Zeta电位下降。有机硅2%掺量下性能最佳，聚合物水泥基涂料的防腐抗渗性能得到显著提升，相比市售乳液，有机硅涂料的电通量仅为772C，抗氯离子侵蚀能力提高了35%。

关键词：有机硅单体聚合物乳液稳定性涂料抗渗性能

基于多线激光雷达的井下斜坡道无人矿卡定位与建图方法

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1680-1688页

作者：顾清华白昌鑫陈露李萌付明宇王维西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学、西安市智慧工业感知计算与决策重点实验室陕西西安710055 中钢集团山东矿业有限公司山东临沂277700

井下斜坡道的定位与建图是实现井下斜坡道无人驾驶的关键技术之一,矿山井下斜坡道区域为典型非结构化环境特征,且道路具有一定倾斜角度,采用传统SLAM算法无法获得精确里程计信息,导致定位与建图精度难以满足无人矿卡行驶需求。针对上述... 详细信息

井下斜坡道的定位与建图是实现井下斜坡道无人驾驶的关键技术之一,矿山井下斜坡道区域为典型非结构化环境特征,且道路具有一定倾斜角度,采用传统SLAM算法无法获得精确里程计信息,导致定位与建图精度难以满足无人矿卡行驶需求。针对上述问题,通过研究激光SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)算法LeGO-LOAM,笔者提出一种适用于矿山井下斜坡道环境的定位与建图方法。首先,针对井下斜坡道口两侧均为光滑水泥墙壁,特征点稀少问题,设计了基于人工路标的辅助增强定位方法,有效增加点云特征数量,从而优化位姿估计结果,避免建图漂移现象;然后在特征预处理阶段,提出了一种基于激光点云高度差与坡度信息融合的提取地面点高效算法,通过改善地面地点的选取策略,针对倾斜坑洼路面仍能有效识别地面点,解决了井下斜坡道定位与建图倾斜角度大、误差大等问题;其次,基于CVC(Curved-Voxel Clustering)聚类算法设计了一种斜坡道点云曲率体素聚类算法,采用曲率体素和基于哈希的数据结构对点云进行分割,大幅提高在井下稀疏、噪声环境下点云聚类的鲁棒性;最后,运用Scan-To-Map进行点云匹配,同时兼顾点云配准的性能与速度。在中钢集团山东某井下斜坡道的现场实验证明:与原算法相比精度提升13.15%,Z轴误差降低22.3%,地图质量明显提升,能有效解决井下无人驾驶建图及定位的难题。

关键词：井下斜坡道无人驾驶激光SLAM 地面点分割点云聚类

基于纹理特征的钢渣沥青路面抗滑性能测试与评价

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材料导报 2024年第S1期38卷 307-313页

作者：李俊杰颜峰周彬昆明理工大学建筑工程学院昆明650500 云南省土木工程防灾重点实验室昆明650500 云南省绿色建造与智慧运维国际联合实验室昆明650500 云南交发咨询有限公司昆明650100

沥青路面的抗滑性能快速下降一直是各国学者高度关注的问题。随着表面纹理逐渐磨损,沥青路面的抗滑性能也持续减弱。为了能更科学地评估和预测路面抗滑性能的衰减,有必要定量地建立起路面纹理和抗滑性能之间的关系。本研究采用了小型加... 详细信息

沥青路面的抗滑性能快速下降一直是各国学者高度关注的问题。随着表面纹理逐渐磨损,沥青路面的抗滑性能也持续减弱。为了能更科学地评估和预测路面抗滑性能的衰减,有必要定量地建立起路面纹理和抗滑性能之间的关系。本研究采用了小型加速加载设备、高精度三维扫描设备以及数字图像处理来模拟路面纹理的磨损过程。本研究基于三维纹理特征系统评价了沥青路面的抗滑性能衰减。研究结果显示,英国摆值(BPN)与本研究采用的评价指标三维纹理参数(Sq、Ssk、Vmp、Vmc和Vvc)之间存在着紧密的联系。随着加载次数的增加,BPN和三维纹理参数都呈现出相同的衰减趋势。这些三维纹理参数不仅可以作为评估沥青路面抗滑性能的指标,还能精确地描绘钢渣沥青路面的微观磨损机制。本研究建立的关系将有助于预测路面的抗滑衰减情况,为钢渣沥青路面的路用性能研究提供了有力的技术支持。

关键词：道路工程钢渣沥青路面三维扫描设备数字图像处理三维纹理参数

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新型内置钢管补强混凝土开洞梁试验及理论研究

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工程科学与技术 2024年

作者：王勇韩冠旭张亚军张宝明滕飞龚成有赵杰中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室山东建科建筑设计有限责任公司山东省建筑工程质量检验检测中心有限公司中建八局第三建设有限公司

为便于混凝土梁洞口补强施工和优化传力机制，首先，提出新型内置钢管洞口补强方式，对混凝土开洞梁开展力学性能试验研究，获得不同补强方式对试件裂缝发展及分布、破坏模式、混凝土和钢筋应变及荷载-变形曲线等力学行为影响规律；其... 详细信息

为便于混凝土梁洞口补强施工和优化传力机制，首先，提出新型内置钢管洞口补强方式，对混凝土开洞梁开展力学性能试验研究，获得不同补强方式对试件裂缝发展及分布、破坏模式、混凝土和钢筋应变及荷载-变形曲线等力学行为影响规律；其次，基于ABAQUS软件，建立开洞梁数值模型，对试验梁内力机理进行对比分析；最后，提出附加压杆效应，建立开洞梁拉-压杆桁架分析模型，对试验梁抗剪承载力进行分析。结果表明：与传统斜筋补强方式，内置钢管洞口补强方式施工方便，采用内置钢管补强开洞梁极限承载力不低于同等工况下斜筋补强开洞梁，且利于提高开洞梁抗剪承载力和降低梁底裂缝宽度；内置钢管补强方式在洞口区域形成附加压杆效应，缩短传力路径，所提拉-压杆桁架理论模型可用于分析内置钢管补强混凝土开洞梁抗剪承载力。

关键词：开洞梁补强方式内置钢管极限承载力裂缝主应力迹线

柱脚不均匀沉降对单斜撑钢井架的影响与治理研究

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煤炭工程 2024年第6期56卷 80-88页

作者：李林穆德君刘勇李翔宇阴琪翔常鸿飞山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013 中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116 江苏建筑职业技术学院建筑建造学院江苏徐州221116

长期的荷载作用可能导致矿井井架变形和不均匀沉降,甚至可能引起结构整体倾覆。针对童亭煤矿钢结构单斜撑井架的沉降和受力特点,采用ANSYS有限元软件构建了单斜撑井架结构模型,研究了斜撑基础不均匀沉降对井架结构内力的影响规律,并对... 详细信息

长期的荷载作用可能导致矿井井架变形和不均匀沉降,甚至可能引起结构整体倾覆。针对童亭煤矿钢结构单斜撑井架的沉降和受力特点,采用ANSYS有限元软件构建了单斜撑井架结构模型,研究了斜撑基础不均匀沉降对井架结构内力的影响规律,并对井架内力受不均匀沉降影响机理进行分析。结果表明:①立架与斜撑间的沉降差值会引起立架C柱底和顶部横梁的应力呈线性增加,对斜撑影响较小;X方向沉降率达到2.04‰时,立架最大应力出现于C柱底,约为148 MPa,低于钢材设计强度的限值。②两斜撑基础间的不均匀沉降对单斜撑井架的不利影响更大,断绳工况下的Y方向沉降率为0.88‰时即发生应力超限破坏,略低于《矿山井架设计标准》中对单斜撑式钢井架斜撑基础间最大1‰的沉降差值限制。③不均匀沉降导致井架内力重分布,井架最大应力值和位移值均随沉降值增大而增大,其中立架C柱和斜撑上下天轮梁为最危险部位。针对井架沉降现状,提出了重点部位的加固和顶升方案,加固后井架内力和变形均大幅降低,静力性能提升30%。

关键词：高耸钢结构单斜撑井架不均匀沉降静力性能治理措施

粉煤灰-矿渣基泡沫地聚合物微观孔隙结构与宏观性能

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建筑材料学报 2024年第5期27卷 461-470页

作者：王辉高尚郭美丽刘旭阳孟泽浩石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 河北省金属矿山安全高效开采技术创新中心河北石家庄050043 山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队山东威海264209 灵寿县自然资源和规划局河北石家庄050599

以粉煤灰和矿渣为主要原材料,H_(2)O_(2)为发泡剂,通过碱激发方法制备粉煤灰-矿渣基泡沫地聚合物.研究碱激发剂模数和粉煤灰掺量对泡沫地聚合物微观孔隙结构、抗压强度及导热系数的影响.基于X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜和CT扫描分析... 详细信息

以粉煤灰和矿渣为主要原材料,H_(2)O_(2)为发泡剂,通过碱激发方法制备粉煤灰-矿渣基泡沫地聚合物.研究碱激发剂模数和粉煤灰掺量对泡沫地聚合物微观孔隙结构、抗压强度及导热系数的影响.基于X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜和CT扫描分析了反应产物和孔隙结构参数对泡沫地聚合物性能影响的内在机理.同时,基于灰色关联分析得到泡沫地聚合物的孔隙结构参数与其导热系数和强度的相关关系.结果表明:泡沫地聚合物的导热系数主要由孔隙率决定,两者呈指数负相关;泡沫地聚合物的抗压强度与孔隙连通度、孔隙率、平均孔径及分级孔隙占比有关,其中孔隙连通度和孔隙率影响最显著.

关键词：泡沫地聚合物抗压强度导热系数孔隙结构 CT扫描

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检查井及井周路面病害影响下的行车舒适性

北京交通大学学报 2022年第3期46卷 67-79页

作者：赵全满王鑫均井硕刘继法赵品晖胡文军山东建筑大学交通工程学院济南250101 山东建筑大学山东省道路工程绿色建造与性能提升工程实验室济南250101 山东省泰安市公路规划设计院山东泰安271000

为评价车辆经过检查井及井周路面时的行车舒适性,在井周路面平整度状况调查及分析的基础上,建立人-车-井盖耦合振动1/2车辆模型,以加权加速度均方根值为评价指标,以ISO 2631-1-1997为评价标准,分析驾驶员垂向加速度和加权加速度均方根... 详细信息

为评价车辆经过检查井及井周路面时的行车舒适性,在井周路面平整度状况调查及分析的基础上,建立人-车-井盖耦合振动1/2车辆模型,以加权加速度均方根值为评价指标,以ISO 2631-1-1997为评价标准,分析驾驶员垂向加速度和加权加速度均方根值的变化规律及影响因素,对车辆经过检查井及井周路面时的行车舒适性进行评价,并通过加速度现场测试试验验证.结果表明:井周路面行驶质量远差于一般路面;车辆经过井盖时驾驶员加速度达到最大,为4.72 m/s^(2),加权加速度均方根值为1.281 m/s^(2),行车舒适性评价为“非常不舒适”;坡度变化率、井周路面病害造成的高差和井盖沉陷量对行车舒适性的影响较大;加速度最大值与加权加速度均方根值理论计算结果与现场测试结果相比,误差均在合理范围内,理论分析结果可靠.可见,提出的理论分析方法可用于车辆经过检查井及井周路面时的行车舒适性评价,以合理确定检查井及井周路面养护时机及制定养护策略.

关键词：道路工程行车舒适性加权加速度均方根值坡度变化率检查井耦合振动

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用于装配式车站的十字形榫槽接头承载性能研究

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土木工程 2024年第3期13卷 231-237页

作者：项炳泉秦旺崔林钊唐文栋安徽省建筑科学研究设计院绿色建筑与装配式建造安徽省重点实验室安徽合肥山东大学齐鲁交通学院山东济南

装配式地铁车站整体结构由各个预制部件通过榫槽接头拼装而成,但现有的梯形截面榫槽结构在受弯过程中接触面易产生滑动分离,削弱接头部位的承载能力,从而进一步影响车站整体结构的安全性能。为了加强榫槽接头的力学承载性能,在原有梯形... 详细信息

装配式地铁车站整体结构由各个预制部件通过榫槽接头拼装而成,但现有的梯形截面榫槽结构在受弯过程中接触面易产生滑动分离,削弱接头部位的承载能力,从而进一步影响车站整体结构的安全性能。为了加强榫槽接头的力学承载性能,在原有梯形榫槽的基础上增加一道垂直于主榫的次榫,形成一种新型的十字形榫槽接头。对两种榫槽接头开展有限元数值模拟,结果表明:较于梯形榫槽,十字形榫槽次榫能够有效抵抗接触面的滑脱作用,保护接头模型的上部混凝土不受拉破坏;十字形榫槽抵抗弯曲变形和接头张开作用的能力优于梯形榫槽,呈现出更稳定的承载形变和更强的抗弯承载极限。以上结果证明了十字形榫槽在改善接头破坏、提升接头承载能力和保持结构稳定性上表现优良,可以提升结构性能,延长结构使用寿命,为装配式地铁车站榫槽接头的优化改良设计提供了参考。

关键词：装配式车站节点榫槽接头有限元模拟抗弯承载

中小跨径混凝土3D打印箱型拱桥数字化设计建造

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硅酸盐通报 2024年第5期43卷 1739-1747页

作者：柏松林高诣民赵梓乔张宁李刚刘世龙杨敏中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安710065 极端环境绿色长寿道路工程全国重点实验室西安710065 华设设计集团股份有限公司南京210014 长安大学运输工程学院西安710064 西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 东南大学材料科学与工程学院南京211189

本文对西安市考古公园混凝土3D打印景观拱桥的结构组成及建造方式进行介绍,详细阐述拱桥核心设计元素。拱桥设计基于混凝土3D打印路径规划重构、简化古代青铜器饰纹“雷云纹”,并将其作为拱桥的外观的主元素。结合混凝土3D打印系统的打... 详细信息

本文对西安市考古公园混凝土3D打印景观拱桥的结构组成及建造方式进行介绍,详细阐述拱桥核心设计元素。拱桥设计基于混凝土3D打印路径规划重构、简化古代青铜器饰纹“雷云纹”,并将其作为拱桥的外观的主元素。结合混凝土3D打印系统的打印能力及拱桥结构特点对拱桥进行优化分块,根据结构设计需求配制打印材料,完成拱桥上部结构设计建造。基于ANSYS软件对该拱桥进行数值模拟,分析其结构强度及动力特性,计算结果表明拱桥各项性能参数符合设计要求。最后结合拱桥打印构件组装和整体安装的特点,对混凝土3D打印箱型拱桥的施工工艺进行阐述。

关键词：混凝土 3D打印箱型拱桥数值模拟打印工艺施工安装

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