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单边空间索面曲梁独塔悬索桥主缆线形分析

西南交通大学学报 2024年第2期59卷 298-306页

作者：杨勇智厦门市市政工程设计院有限公司福建厦门361009

目前空间索面悬索桥主缆成桥线形分析方法需要进行复杂的主缆微分方程求解,具有约束方程形式复杂、迭代收敛性受初值影响大等不足.为解决主缆线形求解过程收敛性问题,本文借鉴等代梁法思路,推导得到外荷载与主缆线形的几何关联方程,并... 详细信息

目前空间索面悬索桥主缆成桥线形分析方法需要进行复杂的主缆微分方程求解,具有约束方程形式复杂、迭代收敛性受初值影响大等不足.为解决主缆线形求解过程收敛性问题,本文借鉴等代梁法思路,推导得到外荷载与主缆线形的几何关联方程,并进一步构造出求解空间主缆线形的两阶段分析方法:在粗算阶段,通过解耦处理将初值要求降到最低,得到“具有足够精度且确保收敛”的结果,作为精算阶段初值;在精算阶段,采用迭代计算得到空间主缆线形精确解.通过人行悬索桥算例验证两阶段分析方法的可行性和有效性,并使用有限元软件验证计算成果精度.研究成果表明:本文所提出的方法对初值要求低,无需专门构造初值,迭代循环剔除了变形相容条件及无应力长度计算,求解效率更高,并且能快速收敛得到主缆线形精确解,适用于单边空间索面曲梁独塔悬索桥主缆成桥线形分析.

关键词：单边索面空间索面悬索桥主缆线形几何关联找形

榫卯-灌浆套筒混合连接装配式方墩轴压性能研究

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重庆大学学报 2024年第6期47卷 58-67页

作者：林上顺何乐夏樟华秦志清张乐彤陈治雄福建理工大学福建省土木工程新技术与信息化重点试验室福州350118 福州大学土木工程学院福州350108 福建省交通规划设计院有限公司福州350004 福建省榕圣市政工程股份有限公司福州350002

已有研究表明,榫卯-灌浆套筒混合连接装配式方墩(简称混合连接拼装桥墩)的抗震性能接近于整体现浇桥墩。为进一步探讨混合连接拼装桥墩的轴压性能,以钢管的长度、直径以及壁厚等为变化参数,进行1个整体现浇桥墩(编号ZT)和4个混合连接拼... 详细信息

已有研究表明,榫卯-灌浆套筒混合连接装配式方墩(简称混合连接拼装桥墩)的抗震性能接近于整体现浇桥墩。为进一步探讨混合连接拼装桥墩的轴压性能,以钢管的长度、直径以及壁厚等为变化参数,进行1个整体现浇桥墩(编号ZT)和4个混合连接拼装桥墩(编号GTA-0~GTD-0)的轴压承载力试验,结果表明,GTA-0~GTD-0试件的承载力比ZT试件提高了10.1%~14.4%,其延性系数均大于ZT试件;GTA-0~GTD-0试件的轴压承载力随钢管直径和长度的增大而增大,而钢管壁厚对于试件承载力的影响较小;拼装桥墩的破坏位置随着钢管长度的增加而上移,逐渐接近于整体现浇桥墩,但二者的破坏模式基本相同。

关键词：装配式混合接头轴压试验桥墩承载力

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钢拱塔斜拉桥的温度耦合效应和索力预测

土木与环境工程学报（中英文） 2024年第2期46卷 146-153页

作者：方圣恩秦劲东张玮江星福州大学土木工程学院福州350108 福州大学土木工程防震减灾信息化国家地方联合工程研究中心福州350108 福建省建筑科学研究院有限公司福州350100 福建省榕圣市政工程股份有限公司福州350011

钢拱塔斜拉桥的受力体系与传统斜拉桥有所不同,为研究环境温度变化对这种异形桥塔斜拉桥主要受力部件的影响,以某钢拱塔斜拉桥为工程背景,首先基于在线监测获取的环境和部件温度数据,分析斜拉索索力、拱塔倾角和主梁应变的温度时变效应... 详细信息

钢拱塔斜拉桥的受力体系与传统斜拉桥有所不同,为研究环境温度变化对这种异形桥塔斜拉桥主要受力部件的影响,以某钢拱塔斜拉桥为工程背景,首先基于在线监测获取的环境和部件温度数据,分析斜拉索索力、拱塔倾角和主梁应变的温度时变效应;然后以斜拉索为研究对象,通过该桥的有限元模型升降温模拟,分析各部件温差引起的温度耦合效应对拉索索力的影响;最后以环境温度、主梁温度、桥塔温度为输入,索力为输出,利用长短期记忆神经网络对实测索力-温度数据进行映射,实现数据压缩和特征提取,建立温度-索力预测模型,再对网络模型输入新的温度监测数据,以预测索力。研究结果表明:主梁和钢拱塔温度变化具有周期性,且滞后于环境温度;主梁应变与环境温度的变化趋势基本一致但具有一定的滞后性,环境温度变化对拱塔倾角的影响很小且没有周期性规律;索力与环境温度呈线性负相关,且需要考虑斜拉桥各部件的温差所引起的温度耦合效应;长短期记忆神经网络对带有时序特性的数据训练效果好,建立的温度-索力关系模型准确度高,可用于该桥索力的实时预测。

关键词：桥梁工程温度耦合效应长短期记忆神经网络钢拱塔斜拉桥索力预测

基于水下机器人的水下混凝土结构表观病害三维重建方法

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工程力学 2024年第S01期41卷 129-135页

作者：周浩翔刘爱荣李伟财陈炳聪王家琳吴志华杨勇广州大学风工程与工程振动研究中心广东广州510006 广东荣骏建设工程检测股份有限公司广东广州511400 广州市市政工程设计研究总院有限公司广东广州510060

利用水下机器人进行水下结构病害检测能大幅提升检测效率、降低检测成本,然而利用水下机器人拍摄得到的水下结构平面图像仅包含结构表面的有限信息。通过对水下结构三维重构可以直观地显示结构的空间构形和特征,可以多视角、全方位获取... 详细信息

利用水下机器人进行水下结构病害检测能大幅提升检测效率、降低检测成本,然而利用水下机器人拍摄得到的水下结构平面图像仅包含结构表面的有限信息。通过对水下结构三维重构可以直观地显示结构的空间构形和特征,可以多视角、全方位获取结构的表观缺陷信息。该文提出了基于水下机器人拍摄平面图像的水下混凝土结构三维重建方法,通过水下折射摄像机成像模型、SIFT特征提取和匹配算法以及点云重建的方式对水下带病害的混凝土结构表面进行三维重建。实验表明:该文提出的水下混凝土结构三维重建方法能实现病害三维立体展示,从多视角清晰获取水下结构表面病害信息。

关键词：水下结构三维重建 ROV 病害检测水下折射模型运动恢复结构

乡镇生活污水处理厂抗生素污染水平及生态风险评价

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环境科学 2024年

作者：唐涛涛赵志勇王胤乔晓娟顾鲍超王玮琦曲艳慧中国市政工程西南设计研究总院有限公司

抗生素的滥用使得大量抗生素进入污水处理厂中，但乡镇污水处理厂中抗生素的污染尚未引起重视。为了解乡镇污水处理厂中抗生素的污染水平及去除特性，考察了15座乡镇污水处理厂进出水中15种抗生素的污染水平和去除效率，并评估了其对水... 详细信息

抗生素的滥用使得大量抗生素进入污水处理厂中，但乡镇污水处理厂中抗生素的污染尚未引起重视。为了解乡镇污水处理厂中抗生素的污染水平及去除特性，考察了15座乡镇污水处理厂进出水中15种抗生素的污染水平和去除效率，并评估了其对水生生物和人体健康构成的风险。结果表明，进出水中四环素类抗生素(TCs)检出浓度最高，四环素(TC)和土霉素(OTC)最高检出浓度可达(4943.69±4.31)ng·L-1和(3907.81±52.04)ng·L-1。在乡镇污水处理厂中，A/O和A2/O工艺对抗生素的去除能力强于MBR工艺。生态风险评估表明，TCs和喹诺酮类抗生素(FQs)具有较大的风险商值，会对水生生物造成中高风险；而磺胺类抗生素(SAs)对水生生物造成低风险。虽然抗生素会对水生生物造成风险，但对人体健康的风险可忽略不计。研究结果可为今后乡镇污水处理厂工艺的升级改造和地区抗生素排放标准的制定提供支撑。

关键词：抗生素污水处理厂(WWTPs) 污染水平去除效率生态风险评估

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矿渣-白泥固化黄土的力学性能与微观机理

中国公路学报 2024年第6期37卷 181-192页

作者：薛志佳罗江晏长根张营张英立贾小龙长安大学公路学院陕西西安710064 成都市市政工程设计研究院有限公司四川成都610023 宁夏交通建设股份有限公司宁夏银川750002

为探究矿渣与白泥固废材料应用于黄土路基加固的可行性,并解决传统石灰固化黄土强度较低以及生产污染大的问题,制备了矿渣-白泥胶凝材料,随后使用不同掺量(0%、5%、10%、15%)的矿渣-白泥胶凝材料对黄土进行固化,结合基本物理化学性质,... 详细信息

为探究矿渣与白泥固废材料应用于黄土路基加固的可行性,并解决传统石灰固化黄土强度较低以及生产污染大的问题,制备了矿渣-白泥胶凝材料,随后使用不同掺量(0%、5%、10%、15%)的矿渣-白泥胶凝材料对黄土进行固化,结合基本物理化学性质,探究了固化黄土的无侧限抗压强度以及耐久性(干湿和冻融)的变化规律,并通过XRD、TG/DTG和SEM揭示了其微观机理。试验结果表明:矿渣-白泥胶凝材料中矿渣占比越高强度增长潜力越大,但矿渣占比超过70%时,会导致试样无法成型;适当增加其中的白泥占比,可以提高pH值以及早期强度,综合成本来看其最佳配比为60∶40;未浸水条件下,10%掺量时矿渣-白泥固化黄土28 d无侧限抗压强度为4.9 MPa,相比于石灰固化黄土提高2.2倍,水稳定系数提高0.45倍,满足路基填料强度要求;矿渣-白泥胶凝材料可以显著提高黄土的耐久性,10%与15%掺量时固化黄土经14次冻融后强度和质量变化均小于2%,固化黄土的强度随干湿循环次数先增加后降低,并且12次干湿循环后强度均高于28 d强度。微观测试表明:白泥能促进矿渣的水化作用,矿渣-白泥胶凝材料的主要水化产物为CSH等凝胶,CSH凝胶的胶结作用是固化黄土强度和耐久性提升的主要来源,而填充效果起到次要作用。

关键词：路基工程固化黄土力学强度测试矿渣-白泥耐久性

不同连接构造的预制拼装钢管混凝土桥墩数值模拟与地震响应特点

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振动与冲击 2024年第7期43卷 134-143页

作者：陈挺地王胜斌冯克岩李建中同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司合肥231262 天津市政工程设计研究总院有限公司天津300392

无黏结预应力节段拼装钢管混凝土桥墩主要包括承插连接与混合连接两种承台连接方式。为比较两种不同连接构造下桥墩的地震响应特点,采用OpenSees软件分别建立了桥墩有限元模型,其中,承插连接钢管混凝土桥墩模型能够考虑插入承台部分钢... 详细信息

无黏结预应力节段拼装钢管混凝土桥墩主要包括承插连接与混合连接两种承台连接方式。为比较两种不同连接构造下桥墩的地震响应特点,采用OpenSees软件分别建立了桥墩有限元模型,其中,承插连接钢管混凝土桥墩模型能够考虑插入承台部分钢管与周围混凝土的黏结滑移、钢管局部屈曲以及屈曲后撕裂等过程,而混合连接钢管混凝土桥墩模型能够再现出接缝的摇摆行为;并通过与相关拟静力试验数据结果进行对比,验证了两种数值模型的有效性;随后,以一座4跨连续梁桥为背景,分别研究了采用混合连接、无预应力承插连接和预应力承插连接桥墩桥梁结构在地震作用时的响应特点。结果表明:两种承插连接桥墩的墩底钢管在地震动峰值加速度(peak ground acceleration,PGA)约0.4 g时发生屈曲,并伴随水平刚度下降和残余位移增大,且配置无黏结预应力的承插连接桥墩钢管屈曲引起的损伤程度更大,随着地震动输入进一步增大,预应力为桥墩提供的自复位能力逐步增加,在PGA=0.6 g时,预应力承插连接桥墩的残余位移仅为无预应力桥墩的62%。此外,配置混合连接桥墩的桥梁在地震作用下损伤较小,残余漂移比小于0.2%,比承插连接桥墩更优的自复位能力。

关键词：桥梁工程钢管混凝土(CFT)桥墩承插连接(SC) 混合连接(HC) 有限元模型地震响应

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斜拉桥全寿命周期碳排放计算模型

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第1期57卷 31-41页

作者：马佳星蒋建男谢含军周朝阳李忠献天津大学建筑工程学院天津300350 宁波市政工程建设集团股份有限公司宁波315012 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

为助力建筑业实现“双碳”目标,对斜拉桥的碳排放量化模型展开研究.将斜拉桥的全寿命周期划分为设计规划、建材准备、施工、运营维护以及拆除报废5个阶段,界定其碳排放边界,梳理碳排放源.采用碳排放因子法逐一建立各个阶段的碳排放计算... 详细信息

为助力建筑业实现“双碳”目标,对斜拉桥的碳排放量化模型展开研究.将斜拉桥的全寿命周期划分为设计规划、建材准备、施工、运营维护以及拆除报废5个阶段,界定其碳排放边界,梳理碳排放源.采用碳排放因子法逐一建立各个阶段的碳排放计算模型,并对宁波杭州湾新区杭州湾大道跨十一塘江斜拉桥进行定量分析.计算结果表明,案例斜拉桥全寿命周期碳排放量为185900.41 t,主要在运营维护阶段和建材准备阶段产生.各阶段碳排放占比分别为0.04%、45.34%、0.58%、50.75%和3.29%.就综合质量碳排放量而言,案例斜拉桥建设期上部结构最大,为0.78 t(CO_(2)e)/t;附属设施次之,为0.34 t(CO_(2)e)/t;下部结构最小,为0.23 t(CO_(2)e)/t.通过不同桥型间的碳排放对比(设计规划阶段除外)可知,案例斜拉桥与其他3种桥型的全寿命周期碳排放规律略有不同,占比最大的是运营维护阶段,占比最小的是施工阶段.就桥面单位面积碳排放而言,悬索桥最大,为11.22 t(CO_(2)e)/m^(2);混凝土梁桥为6.48 t(CO_(2)e)/m^(2);斜拉桥为4.96 t(CO_(2)e)/m^(2);钢混组合梁桥最小,为4.45 t(CO_(2)e)/m^(2).本文建立的碳排放计算模型可用于指导桥梁选型、运维策略,同时为后续相关标准的出台提供了科学依据.

关键词：斜拉桥全寿命周期碳排放计算排放因子法碳排放模型

污水处理过程逸散的生物气溶胶抗生素抗性分析

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环境科学 2024年第8期45卷 4512-4519页

作者：杨唐王旭一隋心惠晓亮王振兴姜波张展鹏李新龙青岛理工大学环境与市政工程学院青岛266520 中建八局发展建设有限公司青岛266061

为探究污水处理厂生物气溶胶负载抗生素抗性基因(ARGs)和抗生素抗性致病菌(PARB)的赋存及来源.利用宏基因组测序与组装技术对山东省某污水处理厂生物气溶胶及污水样本的抗生素抗性基因组进行检测.结果表明,相比于上风向,污水处理厂和下... 详细信息

为探究污水处理厂生物气溶胶负载抗生素抗性基因(ARGs)和抗生素抗性致病菌(PARB)的赋存及来源.利用宏基因组测序与组装技术对山东省某污水处理厂生物气溶胶及污水样本的抗生素抗性基因组进行检测.结果表明,相比于上风向,污水处理厂和下风向生物气溶胶中具有更多的ARGs亚型种类数和更高丰度的PARB.污水处理厂生物气溶胶中主导的ARGs主型和亚型分别为多药类ARGs和macB.37种PARB携带至少两种及以上的ARGs主型,表现出多重耐药性.对于细格栅、好氧池和污泥脱水间生物气溶胶样本,污水是ARGs和PARB最主要的来源.共检测到铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和大肠埃希氏菌(Escherichia coli)等32种PARB在至少1个污水处理单元极易气溶胶化.研究将为污水处理厂生物气溶胶抗生素抗性污染风险评估及健康保障提供理论支持.

关键词：污水处理厂生物气溶胶抗生素抗性基因(ARGs) 抗生素抗性致病菌(PAPB) 来源