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基于数字钻探与多尺度模型融合的隧道岩体完整性自动解译技术研究及应用

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岩土工程学报 2024年第2期46卷 396-405页

作者：梁铭彭浩解威威韩玉宋冠先朱孟龙黄能豪周邦鸿卢振龙广西路桥工程集团有限公司广西南宁530000 广西大学土木与建筑工程学院广西南宁530004

在多岩性与多指标钻探数据收集的基础上,综合考虑解译精度与预报效果,借助机器学习工具,提出一种基于数字钻探与多尺度模型融合的隧道岩体完整性自动解译技术。首先,对原始钻探数据有针对性的进行降噪与等距分割(0.5,1,2 m)等预处理,形... 详细信息

在多岩性与多指标钻探数据收集的基础上,综合考虑解译精度与预报效果,借助机器学习工具,提出一种基于数字钻探与多尺度模型融合的隧道岩体完整性自动解译技术。首先,对原始钻探数据有针对性的进行降噪与等距分割(0.5,1,2 m)等预处理,形成多尺度、高质量机器学习数据集;然后,进行模型参数自动寻优、训练、评估与可解释性等操作,验证模型的准确性与可靠性;最后,采用加权平均的方法进行多尺度模型解译结果的融合,以增强该技术的工程实用效果。为方便实际工程应用,以上述技术为核心开发轻量化数字钻探智能解译平台,经多条灰岩与砂岩隧道应用结果表明:对比地质雷达与常规钻探解译,多尺度模型融合解译在解译效率、预测效果等方面总体表现优异,可为隧道施工的开挖与支护提供可靠的岩体完整性信息。

关键词：隧道工程超前钻探预报岩体质量评价机器学习模型可解释性

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索-悬链线拱联合结构的受力机理与力学特征

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第8期52卷 89-102页

作者：郝天之李春华杨涛龙夏毅邓年春广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西北投交通养护科技集团有限公司广西南宁530022

早期拱桥已运营多年,缺乏有效的养护,且设计荷载等级偏低;随着交通量的增加及车辆超载,其在活载作用下的力学性能已不能满足现代交通需求。为改善此类拱桥的受力性能,提出一种索-悬链线拱联合结构,在拱肋两侧对称设置索,使索和拱肋形成... 详细信息

早期拱桥已运营多年,缺乏有效的养护,且设计荷载等级偏低;随着交通量的增加及车辆超载,其在活载作用下的力学性能已不能满足现代交通需求。为改善此类拱桥的受力性能,提出一种索-悬链线拱联合结构,在拱肋两侧对称设置索,使索和拱肋形成新的受力体系,从而改变悬链线拱结构的传力路径,进而降低拱结构的内力。在索-拱联合结构图式下,基于弹性中心法对其力法方程进行简化,采用近似曲线积分方法推导了竖向移动荷载作用下拱肋的内力解析解,并借助ANSYS有限元软件验证解析解的准确性;分析了在车道荷载作用下索约束位置、拱轴系数、矢跨比和轴向刚度比等设计参数对拱结构的影响,揭示了索-拱联合结构的受力机理和内力变化规律。研究表明,内力解析解与有限元结果的相对误差在1%以内;索的设置改变了拱结构弯矩影响线量值的正、负区间分布,而且有效地降低了拱结构弯矩影响线的峰值,从而使拱结构的整体弯矩得到较大幅度的降低,弯矩分布更均匀;沿拱脚至拱顶,拱结构弯矩的降低幅度和轴力的增长幅度均逐渐减小;轴向刚度比从0.02增加至0.10,拱脚负弯矩的减小幅度呈非线性增大,最大降幅达63.7%;索力的增长幅度与其数值大小成反比,当索设置在距拱顶0.3L(L为拱跨经)时,索力可增至轴向刚度比为0.02时的1.9倍。矢跨比对拱结构内力带来的影响不容忽视,矢跨比越大拱结构的内力变化幅度越大;拱轴系数对拱结构内力的影响可以忽略。

关键词：索-拱联合作用拱桥加固悬链线拱矢跨比拱轴系数内力影响线解析解

无砟轨道泡沫混凝土路基碎石夹层结构动力特性试验研究

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铁道学报 2024年第5期46卷 132-141页

作者：冯学茂黄俊杰陈成华黄志超卢洺宇王鑫越中南大学土木工程学院湖南长沙4100075 广西新发展交通集团有限公司广西南宁530029 西南交通大学土木工程学院四川成都610031 广西路建工程集团有限公司广西南宁530001

为研究无砟轨道泡沫混凝土路基碎石夹层结构的动力特性和长期动力稳定性,建立夹层结构足尺试验模型,开展变频加载和循环加载试验。研究结果表明,在变频动载作用下,夹层结构的振动加速度、动位移和动土压力呈增大规律但无峰值出现,表明... 详细信息

为研究无砟轨道泡沫混凝土路基碎石夹层结构的动力特性和长期动力稳定性,建立夹层结构足尺试验模型,开展变频加载和循环加载试验。研究结果表明,在变频动载作用下,夹层结构的振动加速度、动位移和动土压力呈增大规律但无峰值出现,表明夹层结构未产生共振现象;为降低加载频率对比值系数的影响,建议采用底座板与路基面之间振动位移比值系数作为基床或级配碎石夹层对无砟轨道结构支承状态分析的判据。循环动载作用下,夹层结构的振动加速度、动位移和动土压力在加载至100万次后趋于稳定;相较传统土石填料路基,泡沫混凝土层能更好地均化上部荷载;经200万次动载作用后,试验模型总累积沉降为0.898 mm,碎石夹层的压缩变形占总累积沉降的82.9%。试验结果表明,在无砟轨道结构与泡沫混凝土层之间设置厚度为0.7 m的级配碎石夹层,可为线路提供平顺性和稳定性。

关键词：级配碎石夹层结构足尺试验模型变频加载试验循环加载试验动力响应长期动力稳定性

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对旋轴流通风机叶轮内不可逆能量损失机理

煤炭学报 2024年第6期49卷 2728-2740页

作者：陈永平刘荣华陈世强吴世先刘东李洋溢彭文庆湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 桂林航天工业学院能源与建筑环境学院广西桂林541004 广西交通投资集团有限公司广西南宁530025 广西交通设计集团有限公司广西南宁530025

随着节能降耗成为当今世界的迫切需要,提高通风机能量转换效率越来越受到重视,已成为通风领域内关键问题。掌握叶轮内不可逆能量损失演化机制是实现能量高效转化的前提与基础,但目前尚缺乏针对叶轮内不可逆能量损失机理方面的研究。为此... 详细信息

随着节能降耗成为当今世界的迫切需要,提高通风机能量转换效率越来越受到重视,已成为通风领域内关键问题。掌握叶轮内不可逆能量损失演化机制是实现能量高效转化的前提与基础,但目前尚缺乏针对叶轮内不可逆能量损失机理方面的研究。为此,以对旋轴流通风机为研究对象,采用数值模拟和实验方法获得了不同流量工况下通风机内部流场。基于熵产理论,建立了通风机叶轮内不可逆能量损失理论模型,明确了叶轮内不可逆能量损失与空间流场参数的内在关系,实现了叶轮内不同类型能量损失的定量分析,结合叶轮内流动特征,明确了能量损失空间演化规律和产生原因。研究结果表明,熵产方法计算叶轮内不可逆能量损失是可靠的,直接黏性耗散损失和壁面摩擦损失是能量损失的重要组成部分,而湍流耗散则是引起能量损失的主要原因,达到总能量损失的60%~80%;对于前级叶轮,湍流耗散引起的能量损失在1.0Q_(BEP)流量工况(Q_(BEP)为最优工况流量)达到最小,而后级叶轮能量损失随流量的降低而增大。能量损失主要集中在Span=0.6~1.0(Span为叶展方向轮毂至机壳的无量纲距离)区域,在1.0Q_(BEP)工况达到总能量损失的70%;叶顶间隙泄漏流和叶片前缘溢流引起的螺旋旋涡、叶轮内回流、叶片压力面和吸力面流动分离以及叶片后缘尾迹都将导致能量损失产生,其中流动分离和尾迹引起的高能量损失区域较小,能量损失相对有限,而旋涡和回流显著影响叶轮内流体流动,最终导致叶顶附近区域出现大量能量损失。

关键词：对旋轴流通风机叶轮不可逆能量损失熵产理论流动特征

基于光纤光栅的抗偏载压力环传感研究及其工程应用

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传感技术学报 2024年第10期37卷 1700-1708页

作者：朱觉文王长海梁才侯泽群林婧沈全喜广西新发展交通集团有限公司广西南宁530029 广西交通设计集团有限公司广西南宁530029 桂林理工大学地球科学学院广西桂林541004

为解决压力传感器在拉索索力监测中抗偏载能力不足的问题,设计了一种基于光纤光栅的组合式压力环,理论分析了粘贴式光纤光栅传感器与基体之间的应变传递率;根据索力监测量程,对承力支柱的弹性模量、直径、数量及光纤光栅自感知杆件预拉... 详细信息

为解决压力传感器在拉索索力监测中抗偏载能力不足的问题,设计了一种基于光纤光栅的组合式压力环,理论分析了粘贴式光纤光栅传感器与基体之间的应变传递率;根据索力监测量程,对承力支柱的弹性模量、直径、数量及光纤光栅自感知杆件预拉应力提出了设计要求。利用8个准分布式光纤光栅传感器预拉应变的恢复对索力进行监测,消除偏载对测量结果的影响。采用压力试验机对组合式光纤光栅压力环进行循环加载试验,结果表明,组合式光纤光栅压力环能有效监测荷载,其监测灵敏度约为2.2982×10^(-4)nm/kN,线性度误差≤0.821%、迟滞误差≤0.382%、重复性误差≤3.758%、总精度≤3.867%。利用组合式光纤光栅压力环对桥梁的索力张拉进行实时监测,并与油压表读数法、频率法相互验证,分析发现,组合式光纤光栅压力环和频率法监测的索力基本相近,误差在3.4%以内。组合式光纤光栅压力环利用分区承载、预拉应变的恢复实现受压监测,消除偏载弯曲产生的测量误差,提高监测精度高,改变自感知杆件预拉应力和承力支柱数量可实现多种规格拉索的索力监测,降低工程监测成本。

关键词：索力监测光纤光栅传感器组合式压力环抗偏载应变传递率

地震作用下钢筋混凝土圆形空心墩有效刚度研究

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世界地震工程 2024年第2期40卷 174-185页

作者：侯泽群李贵乾吴章旭孔凯歌广西交通设计集团有限公司广西南宁530029 广西交通职业技术学院广西南宁530216

基于52个圆形空心墩拟静力试验数据及等效屈服位移三分量模型,分析了既有有效刚度公式对圆形空心墩的适用性;讨论了圆形空心墩有效刚度的主要影响因素,以轴压比、纵筋率、剪跨比及空心率为控制因素,标定了圆形空心墩有效刚度计算公式;... 详细信息

基于52个圆形空心墩拟静力试验数据及等效屈服位移三分量模型,分析了既有有效刚度公式对圆形空心墩的适用性;讨论了圆形空心墩有效刚度的主要影响因素,以轴压比、纵筋率、剪跨比及空心率为控制因素,标定了圆形空心墩有效刚度计算公式;并通过实尺寸及缩尺寸桥墩滞回曲线的模拟验证了建议公式的有效性。研究表明:绝大多数有效刚度既有公式在平均意义上严重高估了圆形空心墩的有效刚度,且变异系数较大;圆形空心墩有效刚度随轴压比、纵筋率和剪跨比的增大而增大,随空心率的增大而减小,剪跨比与空心率的耦合效应可通过等效剪跨比考虑,且有效刚度随等效剪跨比的增大而增大;建议公式给出的有效刚度计算值与试验值之比的均值及变异系数分别为1.04和0.21,与既有有效刚度公式相比,均值更合理而且离散性更小,提高了圆形空心墩有效刚度的预测精度;建议公式计算的有效刚度能较准确地模拟实尺寸及缩尺寸圆形空心墩拟静力滞回曲线,及相应的首次屈服刚度、加卸载刚度。

关键词：钢筋混凝土圆形空心墩有效刚度空心率回归分析

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艰险山区斜坡段挖井基础荷载传递特性分析

广西大学学报（自然科学版） 2024年第4期49卷 714-725页

作者：李增源李世文马泽理江鑫马少坤张加兵广西交通投资集团有限公司广西南宁530022 广西交通设计集团有限公司广西南宁530029 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004

针对目前艰险山区斜坡段挖井基础承载力传递特性研究严重滞后的现状,依托乐业至望谟高速公路运赖特大桥左幅10#挖井基础工程实际,通过建立考虑桥墩-挖井基础-岩土体耦合作用的三维有限元模型,探讨了水平荷载和竖向荷载共同作用下斜坡段... 详细信息

针对目前艰险山区斜坡段挖井基础承载力传递特性研究严重滞后的现状,依托乐业至望谟高速公路运赖特大桥左幅10#挖井基础工程实际,通过建立考虑桥墩-挖井基础-岩土体耦合作用的三维有限元模型,探讨了水平荷载和竖向荷载共同作用下斜坡段挖井基础的荷载-位移关系、轴力传递机制以及侧壁摩阻力和基底接触压力的变化规律。结果表明,水平荷载施加会使挖井基础顶面沉降增大,但不同水平荷载对基础顶面沉降影响较小;基础深度和侧壁摩阻力对挖井基础的轴力传递影响较大,同时基础轴力在基础端部还会出现骤减现象;水平荷载在2/3 L深度范围内对侧摩阻力的影响较大;侧摩阻力呈现双峰型分布,在基础端部还会出现一定的应力隆起情况;侧壁接触压力存在2个峰值,分别位于基础顶面与0.93L处。

关键词：挖井基础荷载传递特性侧摩阻力接触压力

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金陵花鸡E系生长曲线拟合及其选育效果分析

中国家禽 2024年第4期46卷 120-124页

作者：陈智武杜永旺粟永春蔡日春余洋翟国胜黄超广西金陵农牧集团有限公司广西南宁530049 广西金陵家禽育种有限公司广西南宁532703

为探究金陵花鸡E系的生长发育规律,研究采集金陵花鸡终端父系(E系)7~56日龄的体重数据,采用Gompertz生长曲线模型对体重数据进行生长曲线拟合,并将研究结果用于指导其体重持续选育。结果显示:Gompertz模型可以较好地拟合金陵花鸡E系的... 详细信息

为探究金陵花鸡E系的生长发育规律,研究采集金陵花鸡终端父系(E系)7~56日龄的体重数据,采用Gompertz生长曲线模型对体重数据进行生长曲线拟合,并将研究结果用于指导其体重持续选育。结果显示:Gompertz模型可以较好地拟合金陵花鸡E系的体重生长曲线,拟合度(R^(2))为0.989,28日龄为体重的拐点,之后呈现较快增长。根据生长曲线进行随后3个世代的28日龄体重选育后,第4世代(G4)的拟合度(R^(2))提升为0.995,极限生长体重、拐点体重和上市日龄体重都随着选育明显提升;其中,极限生长体重从第1世代(G1)的2188.093 g提升到G4的2785.807 g,拐点体重从G1的804.954 g提升到G4的1024.841 g,56 d上市日龄平均体重从G1的804.954 g提升到G4的1024.841 g。研究表明,Gompertz模型可以用于金陵花鸡E系群体的生长曲线拟合,使用拟合的金陵花鸡E系生长曲线进行体重选育取得了良好的效果。

关键词：金陵花鸡生长曲线拟合研究选育效果

曝气生物滤池处理生活污水抗冲击负荷能力及曝气量影响因素探究

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水处理技术 2024年第9期50卷 108-112页

作者：陆王烨王昭月李向阳广西交科集团有限公司广西南宁530000

采用厌氧-缺氧-好氧(A^(2)O)+曝气生物滤池(BAF)组合工艺开展生活污水处理实验,通过调整BAF水力负荷、曝气量等方式,探究不同条件下BAF对污水化学需氧量(COD)和氨氮(NH_(4)^(+)-N)的去除效果。实验表明,在一定范围内,适度提升水力负荷... 详细信息

采用厌氧-缺氧-好氧(A^(2)O)+曝气生物滤池(BAF)组合工艺开展生活污水处理实验,通过调整BAF水力负荷、曝气量等方式,探究不同条件下BAF对污水化学需氧量(COD)和氨氮(NH_(4)^(+)-N)的去除效果。实验表明,在一定范围内,适度提升水力负荷有利于BAF提高COD的去除率,大部分情况下氨氮去除率能保持60%以上。短期进水负荷升高的冲击下,BAF的氨氮去除率快速降低,随着水力负荷的恢复,去除率也较快恢复。BAF停曝或曝气量小时,COD和氨氮去除效果不佳,恢复曝气后,去除率恢复较快。组合工艺中,A^(2)O出水对于BAF处理效果起到重要作用,BAF具有硝化作用良好,短期抗冲击能力强的特点,进水负荷、曝气量要保持适当范围,以保证系统良好处理效果。

关键词：曝气生物滤池抗冲击负荷曝气量生活污水