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岩土材料的微观结构和微观力学（英文）

Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2023年第4期 299-303页

作者：尹振宇王培戴胜香港理工大学土木及环境工程学系佐治亚理工学院土木与环境工程系

岩土材料（如黏土、砂土、岩石和混凝土等）在颗粒尺度上均具有独特且明显的微观结构（如组构、粒径、颗粒形状、矿物组成、接触模式和内部孔隙等）。这些颗粒尺度的微观结构较难直接观察，但对岩土材料的宏观物理力学行为（如剪切强度... 详细信息

岩土材料（如黏土、砂土、岩石和混凝土等）在颗粒尺度上均具有独特且明显的微观结构（如组构、粒径、颗粒形状、矿物组成、接触模式和内部孔隙等）。这些颗粒尺度的微观结构较难直接观察，但对岩土材料的宏观物理力学行为（如剪切强度、压缩性和渗透性等）有着显著的影响。近年来，各种新型岩土工程材料（如纤维增强土和生物加固土）表现出更加复杂的微观结构。岩土材料微观结构对材料工程性质的影响促使人们采用更加先进的理论、实验和数值方法对其进行探索，从而大大加深了人们对宏微观力学的认识与理解。为分享岩土材料微观结构和微观力学的最新研究进展，本专辑收集了在该研究领域具有代表性的研究成果，涵盖了颗粒-颗粒和颗粒-流体相互作用、X射线计算机断层扫描观测技术及其应用、颗粒破碎和颗粒形状的影响、岩石裂隙扩展等方面。希望本专辑能加强读者对各个研究领域的理解，并进一步推动多场多尺度问题的应用和发展。

关键词：微观结构微观力学岩土材料

水利工程堤坝护坡植被修复技术与方法研究——评《水电工程陡边坡植被混凝土生态修复技术规范》

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人民黄河 2024年第4期46卷 I0006-I0006页

作者：吴洁张静付江涛陕西理工大学地理科学系、陕西理工大学秦巴人地关系地域系统与可持续发展科技创新团队、陕西理工大学秦巴山地岩土环境与灾害防治研究中心陕西理工大学地理科学系、陕西理工大学秦巴人地关系地域系统与可持续发展科技创新团队陕西理工大学土木工程与建筑学院、陕西理工大学秦巴山地岩土环境与灾害防治研究中心

水利工程是当今社会十分常见的工程项目,可提高社会充分利用水资源的能力与效率,为生态环境建设提供帮助。但这种工程建设也对土地环境造成了影响,因施工造成的人工创面范围较大,施工区域的植被破坏、水土流失问题日益严重,尤其是在堤... 详细信息

水利工程是当今社会十分常见的工程项目,可提高社会充分利用水资源的能力与效率,为生态环境建设提供帮助。但这种工程建设也对土地环境造成了影响,因施工造成的人工创面范围较大,施工区域的植被破坏、水土流失问题日益严重,尤其是在堤坝护坡区域,利用植被对边坡生态环境进行修复、提高边坡结构的稳定性成为了一种有效措施。本文参考《水电工程陡边坡植被混凝土生态修复技术规范》一书对水利工程边坡的植被生态修复技术进行研究,为水利工程边坡植被修复提供参考。

关键词：植被混凝土水电工程水土流失问题生态修复技术工程建设堤坝护坡植被修复植被破坏

用于热泵采暖的强制对流散热器多参数耦合优化

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太阳能学报 2023年第10期44卷 107-112页

作者：梁浩宇贾捷周轩田琦庞文星 Lee W L 太原理工大学土木工程学院太原030024 太原绿佳环保开发有限公司太原030024 香港理工大学屋宇设备工程学系中国香港999077

为了提升热泵采暖系统的运行能效,提出一种强制对流散热器作为热泵的室内末端。以某典型办公室为例,在实测研究的基础上,采用CFD模拟该散热器营造的室内热环境状况,并在考虑热舒适性约束的前提下,以最大化节能潜力为优化目标,对强制送... 详细信息

为了提升热泵采暖系统的运行能效,提出一种强制对流散热器作为热泵的室内末端。以某典型办公室为例,在实测研究的基础上,采用CFD模拟该散热器营造的室内热环境状况,并在考虑热舒适性约束的前提下,以最大化节能潜力为优化目标,对强制送风速度和散热器表面温度进行同步优化。研究发现,送风速度和表面温度对室内热环境的影响具有耦合性。为避免人体吹风感,可在散热器出风口处安装导流罩。优化获得的送风速度为1.2~1.9 m/s,对应的散热器表面温度为41~45℃,表明该技术可带来较为显著的节能效益。

关键词：计算流体力学热泵系统散热器供暖能效强制对流

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中国智能眼科发展和研究现状之我见

国际眼科杂志 2024年第3期24卷 448-452页

作者：龚迪李王婷李小萌万程周永进许言午张少冲杨卫华中国广东省深圳市眼科医院、深圳市眼病防治研究所 518040 暨南大学附属第一医院眼科中国广东省广州市510632 香港科技大学电子及计算机工程学系中国香港特别行政区999077 南京航空航天大学电子信息工程学院中国江苏省南京市211106 深圳大学医学部生物医学工程学院中国广东省深圳市518061 华南理工大学未来技术学院中国广东省广州市510641 人工智能与数字经济广东省实验室(广州) 中国广东省广州市510320

本文分析了中国智能眼科领域的现状、技术发展、学术交流平台、政策支持以及未来的挑战和解决方案。在技术方面,中国智能眼科在糖尿病视网膜病变、眼底图像分析等多个领域取得了显著进展,包括医学人工智能产品的质量评价、临床研究方法... 详细信息

本文分析了中国智能眼科领域的现状、技术发展、学术交流平台、政策支持以及未来的挑战和解决方案。在技术方面,中国智能眼科在糖尿病视网膜病变、眼底图像分析等多个领域取得了显著进展,包括医学人工智能产品的质量评价、临床研究方法、技术评价和产业规范等方面。研究人员通过制定一系列临床应用指南和标准,不断提升智能眼科技术的安全性和规范水平。学术交流平台的建设为多领域专业人士提供了广泛合作的机会,同时各类学术期刊也为智能眼科研究提供了发表平台。在公共政策方面,中国政府通过一系列文件和法规为智能眼科的发展创造积极的政策环境的同时,也提供了法律依据和管理框架。然而,技术创新、数据隐私与安全、法规滞后、人才短缺等问题仍然是未来发展的挑战。为了应对这些问题,未来需要加强技术研发、法规制度建设、人才培养,并提高患者对新技术的认知和接受度。通过全面解决这些挑战,中国智能眼科有望在全球范围内更进一步引领该行业的发展,为眼科医疗领域带来更多创新和便利。

关键词：智能眼科图像分析应用标准学术交流政策支持

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FRP-混凝土-钢双壁空心桥墩分析及设计方法研究

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中国公路学报 2022年第2期35卷 12-38页

作者：陈光明陆奕辰谢攀滕锦光余涛向宇成彤李召兵胡福南刘伟楠华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510641 华南农业大学水利与土木工程学院广东广州510642 香港理工大学土木及环境工程学系中国香港999077 广州市城建规划设计院有限公司广东广州510230

纤维增强复合材料(FRP)是一种高强、轻质、耐腐蚀的高性能材料。FRP-混凝土-钢双壁空心组合构件是由香港理工大学滕锦光教授发明的一种新型组合构件,由外侧的FRP管、内侧的钢管及混凝土夹心层组成,具有建造方便(FRP管与钢管可作为浇筑... 详细信息

纤维增强复合材料(FRP)是一种高强、轻质、耐腐蚀的高性能材料。FRP-混凝土-钢双壁空心组合构件是由香港理工大学滕锦光教授发明的一种新型组合构件,由外侧的FRP管、内侧的钢管及混凝土夹心层组成,具有建造方便(FRP管与钢管可作为浇筑混凝土的模板)、耐腐蚀性能优、抗震性能好等一系列优点。自2004年被提出以来,学术界已对该种新型构件进行了大量的试验和理论研究。目前,针对该种新型构件力学性能的研究已较为深入,所建立的相关设计理论已经写入中国国家标准(GB 50608—2020),但其在实际工程中的应用尚未见文献报道。结合FRP-混凝土-钢双壁空心桥墩在某实际桥梁工程中的应用,对FRP-混凝土-钢双壁空心桥墩的分析、设计原理及方法进行了探索。采用基于纤维截面模型的非线性分析方法,对其承载能力极限状态设计、正常使用极限状态设计进行了深入的探讨;并对节点构造措施、建造成本等方面进行了综合考量。在此基础上,对新型桥墩的设计原理与方法进行了总结,对亟待研究的问题进行了梳理,研究结果可为其后续推广应用提供重要的参考资料。

关键词：桥梁工程 FRP-混凝土-钢双壁空心柱非线性结构分析组合结构纤维模型二阶效应

基于接触电阻的水泥基材料裂缝自修复效果定量表征方法

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硅酸盐通报 2023年第6期42卷 1950-1959,1979页

作者：张旋傅昌皓詹其伟苏依林潘志宏江苏科技大学土木工程与建筑学院镇江212114 香港理工大学土木及环境工程学系中国香港999077

裂缝自修复效果是评价材料功能恢复水平的重要依据。为实现水泥基材料裂缝全断面修复效果的综合评定,开展了基于接触电阻理论的裂缝自修复评价方法研究,包括导电材料选择与优化、测试参数优化和计算方法推导等。结果表明,0.3%体积掺量... 详细信息

裂缝自修复效果是评价材料功能恢复水平的重要依据。为实现水泥基材料裂缝全断面修复效果的综合评定,开展了基于接触电阻理论的裂缝自修复评价方法研究,包括导电材料选择与优化、测试参数优化和计算方法推导等。结果表明,0.3%体积掺量碳纤维能有效降低水泥基材料电阻率,并同步改善力学性能。测量电压对电阻率测试结果无显著影响,电阻率随接触压力的增加逐渐降低。自修复过程即裂缝面接触形式变化的过程,同时伴随接触电阻的变化,从而可以构建接触电阻与自修复效果的定量计算公式。该方法仅与修复产物在裂缝面的分布数量有关,不受空间分布形式影响。研究结论为水泥基材料自修复效果定量表征提供借鉴。

关键词：裂缝修复率电阻率接触电阻定量表征自修复混凝土产物分布

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基于探地雷达结构层厚度测量的钢桥沥青路面车辙评价

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中国公路学报 2023年第12期36卷 22-33页

作者：王飔奇冷真隋鑫张伟光朱俊清范剑伟东南大学交通学院江苏南京211189 香港理工大学土木与环境工程系中国香港九龙999077

高温车辙是钢桥沥青路面的主要病害之一,可使用钻芯进行室内试验和现场测试表征;但钻芯取样采集的路面信息极其有限,现场车辙尺和激光剖面仪无法评价由于铺装层内部变形导致的车辙。基于探地雷达的沥青路面结构层厚度测量可进行车辙评价... 详细信息

高温车辙是钢桥沥青路面的主要病害之一,可使用钻芯进行室内试验和现场测试表征;但钻芯取样采集的路面信息极其有限,现场车辙尺和激光剖面仪无法评价由于铺装层内部变形导致的车辙。基于探地雷达的沥青路面结构层厚度测量可进行车辙评价,但车辙导致的层间压缩会因有限的信号分辨率产生测量误差。钢桥面板的金属强反射和天线制式等影响因素尚未得到系统研究,缺乏控制试验验证。探讨了探地雷达在钢桥沥青路面车辙评价的可行性。基于室内加速加载试验条件建立沥青路面和空气耦合天线的数值模型,结果表明2 GHz空气耦合天线净空不超过50 cm可获得最佳测量速度和精度。采集室内加速加载设备不同荷载作用次数下的路面探地雷达电磁波信号,比较数值模拟探地雷达信号与室内实测信号,分析空气耦合天线探地雷达在钢桥面沥青路面反射信号中的特征。针对层间信号重叠,提出了信号重构和自动化厚度测量的非线性梯度下降算法;针对路面不平整度导致的振动效应,使用经验模式分解法进行信号降噪,钻芯取样验证算法的厚度测量精度。结果表明:在室内试验条件下,车辙宽度预测误差为4.9%,SMA层和MA层平均厚度预测误差分别为2.3%和3.8%,上面层SMA层变形大于下面层MA层。因此,使用先进的信号处理方法进行基于探地雷达结构层厚度测量的钢桥沥青路面车辙评价切实可行。

关键词：路面工程钢桥路面车辙探地雷达结构层厚度无损检测

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高速铁路大跨度混凝土拱桥变形监测与分析

土木与环境工程学报（中英文） 2022年第3期44卷 79-85页

作者：颜永逸杨国静宋晓东翁顺田炜中铁二院工程集团有限责任公司成都610031 华中科技大学土木与水利工程学院武汉430074 香港理工大学土木及环境工程学系香港999077

高速铁路设计时速快,变形控制要求高。由于结构的受力特点和混凝土材料的特性,混凝土拱桥在运营过程中会出现下挠变形,直接影响轨道线形和行车安全。为保障沪昆客运专线北盘江大桥的行车安全性和舒适性,通过对其建立自动化变形观测系统... 详细信息

高速铁路设计时速快,变形控制要求高。由于结构的受力特点和混凝土材料的特性,混凝土拱桥在运营过程中会出现下挠变形,直接影响轨道线形和行车安全。为保障沪昆客运专线北盘江大桥的行车安全性和舒适性,通过对其建立自动化变形观测系统,分析其变形和温度数据的变化规律,结合拟合分析方法,确定温度和变形的影响系数,研究实测数据中徐变和温度效应的提取方法。结果表明:与同期人工观测数据相比,本系统的观测精度和有效性满足要求;桥面线形受温度变化影响较敏感,在低温时,不均匀沉降差值大,桥面线形相对不平顺,随着温度升高,沉降差值减小,桥面线形逐渐趋于平顺;通过建立的拟合计算徐变分析方法得到其相对徐变变形,与规范理论值相差约6%,满足工程要求。

关键词：高速铁路大跨度拱桥混凝土拱桥变形监测徐变

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考虑尾流效应的风力机组输出功率和疲劳性能模拟

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空气动力学学报 2022年第4期40卷 210-219页

作者：张建左浩然元国凯朱松晔香港理工大学土木及环境工程学系中国香港九龙红磡中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广州510663

上游风力机旋转引起的尾流效应会对下游风力机的输出功率和疲劳特性产生显著影响。本文选用美国国家可再生能源实验室开发的***开源程序,基于准稳态条件下雷诺平均Navier-Stokes薄剪力层近似解,研究了不同布局情况下处于尾流场风力机的... 详细信息

上游风力机旋转引起的尾流效应会对下游风力机的输出功率和疲劳特性产生显著影响。本文选用美国国家可再生能源实验室开发的***开源程序,基于准稳态条件下雷诺平均Navier-Stokes薄剪力层近似解,研究了不同布局情况下处于尾流场风力机的功率特性和疲劳性能。结果表明,尾流场中平均风速与湍流强度的变化规律不一致。尾流场中风力机的输出功率与风速变化相对应,随着距离增加呈现单调增长的趋势。参考乌鲁木齐和西宁两地的实测风速概率分布曲线,确定了叶根和塔底位置的疲劳寿命。叶片在低风速区间,风速损失对疲劳性能的影响程度相比于湍流强度的影响更为明显。因此,对于水平面内不同布局,处于尾流场中的风力机的叶片疲劳性能有一定程度的改善,但在(X=4.0D,Y=0D)位置处疲劳寿命出现明显缩短。相比于叶片而言,水平面内不同位置(除Y=1.5D平面外),塔底疲劳寿命均存在不同程度的衰减。上述结论可为大型风电场布局设计和优化布置提供理论依据和设计参考。

关键词：尾流效应风速分布湍流强度输出功率疲劳性能