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基于响应面法的混凝土桥梁时变可靠度分析

同济大学学报（自然科学版） 2011年第2期39卷 166-171,198页

作者：田浩陈艾荣同济大学桥梁工程系上海200092 里海大学土木与环境工程系atlss研究中心伯利恒18015

为了求解劣化环境作用时混凝土桥梁的时变可靠度,建立了基于改进响应面法和确定性的混凝土桥梁退化过程分析方法相结合的混凝土桥梁时变可靠度分析方法.利用FORTRAN 95分别编写了混凝土桥梁耐久性分析程序CBDAS和可靠度分析程序PIRSM.... 详细信息

为了求解劣化环境作用时混凝土桥梁的时变可靠度,建立了基于改进响应面法和确定性的混凝土桥梁退化过程分析方法相结合的混凝土桥梁时变可靠度分析方法.利用FORTRAN 95分别编写了混凝土桥梁耐久性分析程序CBDAS和可靠度分析程序PIRSM.以一座预应力混凝土简支梁为对象,分析了不同极限状态下结构力学性能指标的可靠度随时间的演变过程,结果表明,混凝土正应力的可靠度指标由成桥时刻的2.16减小到成桥100年后的0.82,预应力混凝土桥梁在正常使用极限状态下的力学性能指标更有可能出现耐久性不足的情况.提出的时变可靠度计算方法克服了复杂体系结构极限状态方程通常是隐式的问题,实现了混凝土桥梁时变可靠度的求解目标.

关键词：混凝土桥梁时变可靠度响应面法劣化环境退化过程极限状态

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基于气体传输量和压力梯度的微裂纹定量表征方法

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硅酸盐学报 2025年

作者：杨进邱金胤陈伟苏英贺行洋张强湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北省建筑防水工程技术研究中心中国建筑第三工程局有限公司

水泥基材料因脆性、体积收缩等特性，易在内部形成微裂纹，从而影响材料强度及耐久性。本工作探讨了一种基于气体在微裂纹中的一维输运和试样两端的压力梯度来表征微裂纹体积等效宽度的方法，并用于评价水泥基材料裂纹自愈合过程演变及... 详细信息

水泥基材料因脆性、体积收缩等特性，易在内部形成微裂纹，从而影响材料强度及耐久性。本工作探讨了一种基于气体在微裂纹中的一维输运和试样两端的压力梯度来表征微裂纹体积等效宽度的方法，并用于评价水泥基材料裂纹自愈合过程演变及愈合效率。为了更好验证测试结果的准确性，采用预设裂纹宽度分别为0.03、0.05、0.10、0.15 mm和0.20 mm。实验表明：该方法可在短时间内(400 s)准确量化0.15 mm以下的微裂纹，且在20～50 mL/min的气体流量下，误差不足10%。验证表明，所建立的基于气体传输的微裂纹测试方法具有较高的准确性和良好的可靠性。该方法同样适用于水泥基材料的自愈合评价，可快速量化愈合后的裂纹等效宽度和愈合率。

关键词：水泥基材料微裂纹气体传输自愈合

高延性水泥基复合材料拉伸开裂行为多尺度模拟研究进展

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硅酸盐学报 2025年第01期53卷 173-189页

作者：雷东移武志盈贾昊瑄于龙王冰汤金辉李莹李炎隆刘加平青岛理工大学土木工程学院海洋环境混凝土技术教育部工程研究中心东南大学材料科学与工程学院西安理工大学水利水电学院

高延性水泥基复合材料(ECC)克服了普通混凝土延性差、裂缝控制能力弱的缺点，当前针对混凝土断裂力学的机理分析主要依据微、宏观试验数据进行，但该过程耗时耗力且无法直观展示开裂过程中纤维–基体间的应力传递及异相物质间的分子或... 详细信息

高延性水泥基复合材料(ECC)克服了普通混凝土延性差、裂缝控制能力弱的缺点，当前针对混凝土断裂力学的机理分析主要依据微、宏观试验数据进行，但该过程耗时耗力且无法直观展示开裂过程中纤维–基体间的应力传递及异相物质间的分子或原子交互作用，而计算机模拟技术凭借高效、可视化、低成本的优势为精准预测、深入分析试验结果提供了强力支撑。为全面了解当前ECC拉伸开裂行为多尺度模拟的研究现状，将分子动力学、数值模拟(有限元模拟)、近场动力学和人工神经网络按纳、介、宏观3类尺度、4类方法分类概述其对ECC拉伸开裂行为的模拟。纳观尺度方面，分子动力学从分子或原子层面出发，着重分析未改性及改性纤维对ECC变形过程中纤维–基体界面结合性能的影响机理。介观尺度方面，数值(有限元)模拟重点关注纤维、基体及其界面特性等宏、细观因素对ECC拉伸应变硬化行为的影响规律。宏观尺度方面：近场动力学模拟针对ECC多缝开裂特性研究较少，其主要基于非局部作用分析了普通及纤维增强混凝土在不同方向荷载下的开裂演化行为；人工神经网络对ECC的力学性能预测有一定研究，但该方法主要通过建立预测模型，实现混凝土配合比设计并预测相关参数与力学性能之间的关联性。同时，论述了4种模拟技术在ECC拉伸开裂行为中的不足及发展趋势。

关键词：高延性拉伸应变硬化分子动力学数值(有限元) 近场动力学人工神经网络

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MICP纤维加筋优化电渗法加固软黏土的试验研究

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河南理工大学学报（自然科学版） 2025年第1期44卷 166-175页

作者：胡其志陈禹龙刘一鸣陶高梁湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068 湖北省桥梁安全监控技术及装备技术工程研究中心湖北武汉430068

目的为缓解传统电渗法加固软黏土过程中土体开裂和不均匀沉降等问题,改善软黏土的工程性质,提出微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术联合玄武岩纤维加筋优化电渗法处理效果。方法通过开展软黏土室内电渗模型试验,分析电渗过程中的排水量、... 详细信息

目的为缓解传统电渗法加固软黏土过程中土体开裂和不均匀沉降等问题,改善软黏土的工程性质,提出微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术联合玄武岩纤维加筋优化电渗法处理效果。方法通过开展软黏土室内电渗模型试验,分析电渗过程中的排水量、电流强度和有效电阻,以及电渗处理后土体表面沉降量、含水率、抗剪强度和pH,结合SEM图像探究不同掺量的玄武岩纤维以及MICP-玄武岩纤维联合作用机制对电渗加固效果的影响机理。结果结果表明:(1)不同掺量的玄武岩纤维对电渗效果影响差异显著,纤维加入软黏土后可抑制电渗过程中的土体裂缝发展与电流衰减,掺量为0.4%的试验组最佳效果;(2)MICP技术与玄武岩纤维加筋的联合使电渗过程变得更加均衡与顺畅,有效改善了电渗固结排水导致的土体表面不均匀沉降;(3)在电渗过程中,MICP反应在土颗粒与纤维表面上生成的碳酸钙沉淀填充加固了土体,提升了土体强度均匀性;(4)MICP技术的加入在提升土体强度的同时减少了土体孔隙液的排出,降低了废液处理的压力,具有更高的环境适应性。结论该研究结果为提升电渗法加固软黏土地基的处理效果提供了新思路,拓展了加固软黏土方法新的可能性。

关键词：电渗法软黏土微生物诱导碳酸钙沉淀玄武岩纤维土体沉降

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测量机器人智能变形监测关键技术及应用研究

水利水电技术(中英文) 2025年

作者：李双平刘祖强张斌郑俊星王栋王华为苏森南李永华长江空间信息技术工程有限公司(武汉) 湖北省水利信息感知与大数据工程技术研究中心国家大坝安全工程技术研究中心华中科技大学土木与水利工程学院

随着我国水利基础设施建设管理的持续高质量推进，保障这些工程安全和稳定运行已成为关键要点。聚焦传统的多台测量机器人未组网运行模式的痛点，提出一种基于多台测量机器人集成与协作的智能变形监测系统，旨在借助实时气象场模型校正... 详细信息

随着我国水利基础设施建设管理的持续高质量推进，保障这些工程安全和稳定运行已成为关键要点。聚焦传统的多台测量机器人未组网运行模式的痛点，提出一种基于多台测量机器人集成与协作的智能变形监测系统，旨在借助实时气象场模型校正以及监测网实时组网平差技术，大幅提高监测的精度与可靠性。攻克了多台测量机器人在智能变形监测系统里的集成与协作难题，达成了机器人设备间的无障碍通信以及任务的合理分配，有力提升了系统的总体效能。成功开发了实时气象场模型，可以精准获取并运用大气参数，对测距数据进行精细校正，进而显著减小环境因素给测量结果带来的影响。研发了实时组网平差技术，保证了数据处理的高效性与准确性。该系统已经在溪洛渡水电站、三峡枢纽、丹江口枢纽、乌东德水电站、白鹤滩水电站、南水北调等众多重大水利工程的安全监测中成功应用，系统的监测精度达到了±1.5mm，不仅显著提升了工程运维的智能化水平，也为重大基础设施的安全管理提供了强有力的技术支持。研究成果填补了行业内技术空白，为类似的水利工程安全监测提供了宝贵的经验和参考，同时也推动了我国基础设施监测技术向着更高的层次发展。

关键词：测量机器人智能变形监测实时组网平差实时气象场模型

超高层结构伸臂桁架施工合拢时间窗口优化方法

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东南大学学报(自然科学版) 2025年

作者：卢伟周倩如郑文昌胡卫华滕军哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境学院广东省土木工程智能韧性结构重点实验室

伸臂桁架有助于超高层结构提高抗侧刚度、减少侧向位移、降低核心筒倾覆力矩。由于内外筒施工不同步、结构布置不对称及混凝土收缩徐变等原因，伸臂桁架施工合拢时间窗口是确保服役阶段结构受力和结构施工刚度形成达到设计预期的关键问... 详细信息

伸臂桁架有助于超高层结构提高抗侧刚度、减少侧向位移、降低核心筒倾覆力矩。由于内外筒施工不同步、结构布置不对称及混凝土收缩徐变等原因，伸臂桁架施工合拢时间窗口是确保服役阶段结构受力和结构施工刚度形成达到设计预期的关键问题。本文提出超高层结构伸臂桁架施工合拢时间窗口优化方法，依据不同施工合拢方案对伸臂桁架服役受力的影响，提出基于服役期富余应力空间的伸臂桁架最早合拢时刻确定方法；依据不同施工合拢方案对结构施工临时体系刚度形成和稳定性的影响，提出基于施工期结构刚度和稳定性的伸臂桁架最晚合拢时刻确定方法。以超高层结构京基金融中心为工程背景，验证方法的可行性和有效性。

关键词：超高层结构伸臂桁架施工合拢时间窗口

富水砂层盾构开舱修复开挖面垂直和水平联合冻结加固

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隧道建设(中英文) 2025年

作者：彭新坤梁启帆朱碧堂周宇航吴士流中建三局集团有限公司华东交通大学土木建筑学院江西省地下空间技术开发工程研究中心

富水砂层地铁隧道盾构掘进过程中，盾构中心体回转体出现机械故障，为开舱检修提供安全的作业环境，本文提出一种盾构开挖面垂直冻结联合洞内水平冻结的方法，并详细介绍冻结帷幕设计及强度验算、冻结孔及测温孔的布置、冻结施工等；结... 详细信息

富水砂层地铁隧道盾构掘进过程中，盾构中心体回转体出现机械故障，为开舱检修提供安全的作业环境，本文提出一种盾构开挖面垂直冻结联合洞内水平冻结的方法，并详细介绍冻结帷幕设计及强度验算、冻结孔及测温孔的布置、冻结施工等；结合现场测试，详细讨论温度场、土舱内冻胀力的发展过程。结果表明：1）积极冻结期间各垂直测温孔温度下降趋势大致相同，但不同区域冻土温度下降速率有明显差异，冻结管排内冻土受叠加冷却效应，冻土发展速率是排外2.8倍；2）盾构散热对周围土体降温有显著影响，需加强保温措施，防止冷量的损失；3）水平冻结管受盾构结构限制，布置数量少且间距大，水平冻结壁的发展速度要慢于垂直冻结壁；4）土舱内测点温度与入土深度呈线性关系，入土深度大的测温点受土舱面板散热影响越小，降温速率越快。

关键词：垂直和水平联合冻结富水砂层冻结壁盾构开舱温度场冻胀力

基于层次分析-熵权法的乌梁素海湖泊生态系统健康评价

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灌溉排水学报 2025年

作者：勾芒芒冯雪瑶李建茹李兴内蒙古机电职业技术学院水利与土木建筑工程系内蒙古师范大学化学与环境科学学院内蒙古师范大学节水农业工程研究中心

【目的】诊断乌梁素海维持区域生态系统良性循环的潜力和保持湖泊重要功能的状态，掌握地区水文循环和生态平衡的关系。【方法】本文对2015—2019年乌梁素海水生态系统健康体征进行调查研究，首先构建了水文、物理、化学、生物、社会服... 详细信息

【目的】诊断乌梁素海维持区域生态系统良性循环的潜力和保持湖泊重要功能的状态，掌握地区水文循环和生态平衡的关系。【方法】本文对2015—2019年乌梁素海水生态系统健康体征进行调查研究，首先构建了水文、物理、化学、生物、社会服务五个方面的湖泊生态系统健康评价指标体系，基于层次分析-熵权健康指数法综合计算分析了乌梁素海生态系统健康体征。【结果】2015 — 2019年乌梁素海生态系统综合健康指数分别为0.201、0.226、0.542、0.517和0.605，2015— 2016年乌梁素海生态系统健康评估状况处于较差状态，2017—2018年生态系统健康评估状况为中等状态，2019年乌梁素海湖泊生态系统评估结果较好。目前，乌梁素海全湖水质基本达到地表水环境质量标准Ⅴ类，乌梁素海整体水质呈上升趋势。【结论】通过运用层次分析—熵权综合健康指数法评价乌梁素海湖泊生态系统健康状态既可靠又实用，且能清晰体现出湖泊生态系统变化规律，为乌梁素海生态系统的保护和治理提供了方法支撑。

关键词：乌梁素海熵权法层次分析法生态系统健康评价

水泥偏高岭土石膏协同固化软土力学特性及机制

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南京工业大学学报(自然科学版) 2025年

作者：李泽良陈虹序周峰蒋连接王燕杰朱锐江苏省装配式建筑与智能建造工程研究中心宿迁学院建筑工程学院南京工业大学交通运输工程学院陆军工程大学土木工程博士后科研流动站

以南京河西地区软土为研究对象，开展水泥偏高岭土脱硫石膏胶凝材料体系协同固化软土系列室内试验，研究不同脱硫石膏掺量、胶凝材料体系配比、碱性环境下胶凝材料自身膨胀特性、固化软土力学特性及微观作用机制。结果表明：胶凝材料膨... 详细信息

以南京河西地区软土为研究对象，开展水泥偏高岭土脱硫石膏胶凝材料体系协同固化软土系列室内试验，研究不同脱硫石膏掺量、胶凝材料体系配比、碱性环境下胶凝材料自身膨胀特性、固化软土力学特性及微观作用机制。结果表明：胶凝材料膨胀性能随脱硫石膏掺量增加而愈发显著，而碱性环境对于低含水率胶凝材料中脱硫石膏反应有更明显促进作用；在不同含水率、熟料掺量下，固化软土应力应变关系多呈软化型特征，低含水率固化软土峰值应力在脱硫石膏掺量为10%时达到最大，而高含水率固化软土峰值应力则在脱硫石膏掺量为15%时达到最大；同时，固化软土抗压强度与胶凝材料膨胀率具有一定关联性，且受脱硫石膏掺量、碱性环境影响显著。推荐胶凝材料构成为熟料掺量14%、偏高岭土掺量为熟料的25%、脱硫石膏掺量为熟料的15%。此外，脱硫石膏掺量提升使固化软土中生成的钙矾石晶体逐渐由簇状转变为架状，这也解释了脱硫石膏掺量超出10%～15%区间时，固化土宏观性能反而略有下降的原因。

关键词：软土脱硫石膏水泥固化力学特性微观结构碱激发剂胶凝材料