激光重熔处理对钢结构焊接接头疲劳性能的影响 被引量：1

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作者 康澜 李荣文 +1 位作者 苏竞裕 冯磊 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期1-11,共11页

焊接作为钢结构连接的重要手段,焊接接头的疲劳性能关系到钢结构的安全。为了提高钢结构焊接接头的疲劳性能,该研究提出采用激光重熔处理焊接接头。为此,该文开展了Q355钢板对接焊接的焊态接头与激光重熔处理接头的高周疲劳试验,通过焊... 焊接作为钢结构连接的重要手段,焊接接头的疲劳性能关系到钢结构的安全。为了提高钢结构焊接接头的疲劳性能,该研究提出采用激光重熔处理焊接接头。为此,该文开展了Q355钢板对接焊接的焊态接头与激光重熔处理接头的高周疲劳试验,通过焊态接头拉伸试验确定了高周疲劳试验的应力水平,采用扫描电子显微镜进行了疲劳断口分析,根据试验结果拟合了焊态焊接接头与激光重熔焊接接头的应力-寿命(S-N)疲劳曲线,并与规范疲劳公式进行了对比。试验结果表明:激光重熔处理可以改变焊接接头疲劳断裂的位置,避免焊接接头在焊趾处产生疲劳破坏,并显著提升焊接接头的疲劳寿命,平均提升幅度介于244%~499%之间;疲劳断口分析表明,焊态接头主要存在棘轮状裂纹源和少量次表面裂纹源,激光重熔处理接头主要存在转角裂纹源和边缘裂纹源;与规范对比结果表明,美国钢结构规范ANSI/AISC360-22、欧洲规范EN 1993-1-9:2005和海上钢结构设计推荐方法DNV-RP-C203给出的疲劳性能设计曲线可适用于焊态接头的疲劳性能,而对于激光重熔处理的焊接接头疲劳性能均偏于保守。 展开更多

关键词 焊接接头 激光重熔 高周疲劳 疲劳强度 疲劳断口 钢结构

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港口区域软土地基中箱筒型基础防波堤横向承载特性

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作者 王帅 张佳林 +2 位作者 胡少伟 游建华 杨煜明 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第7期174-180,共7页

箱筒型基础防波堤是港口区域软土地基中较优的防波堤结构形式,为了探究其承载特性,通过大比尺的模型试验和数值仿真,研究了箱筒型基础防波堤的横向承载特性,分析了其受荷响应、失效模式、转动特性及与地基的相互作用。研究发现:横向荷... 箱筒型基础防波堤是港口区域软土地基中较优的防波堤结构形式,为了探究其承载特性,通过大比尺的模型试验和数值仿真,研究了箱筒型基础防波堤的横向承载特性,分析了其受荷响应、失效模式、转动特性及与地基的相互作用。研究发现:横向荷载作用下,箱筒型基础整体失效模式为一般剪切破坏;准弹性阶段防波堤向荷载方向转动,转角与横向位移线性相关;塑性阶段临界位移约为基础长度的1.0%,变位模式由滑移为主向转动为主转变;失效阶段临界位移约为基础长度的3.0%,变位以转动为主;循环位移荷载作用下,正旋转发生循环硬化,负旋转发生循环退化。研究成果有助于完善箱筒型基础结构的计算理论。 展开更多

关键词 软弱地基 箱筒型基础 防波堤 横向承载特性 模型试验

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极端落石冲击荷载下隧-桥一体化防护体系研究

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作者 蔡直言 郭成超 +2 位作者 胡凯 王天经 张文佳 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第9期146-155,共10页

为消除高铁长大隧道穿越巨型溶腔时危岩落石给隧道施工和运营带来的巨大安全隐患,从工程设计视角出发,通过综合勘察、理论分析、数值模拟、精细化设计等方法对落石冲击荷载以及隧-桥一体化防护体系进行研究。分析各种落石冲击力计算方... 为消除高铁长大隧道穿越巨型溶腔时危岩落石给隧道施工和运营带来的巨大安全隐患,从工程设计视角出发,通过综合勘察、理论分析、数值模拟、精细化设计等方法对落石冲击荷载以及隧-桥一体化防护体系进行研究。分析各种落石冲击力计算方法的原理和局限性,并采用《铁路工程设计技术手册·隧道》推荐的方法进行落石冲击力计算,结果表明:(1)针对推测体积为3 m^(3)的最大落石,计算得到落石冲击荷载高达5219.09 k N;(2)计算分析拱桥、衬砌、护拱、回填混凝土和缓冲层组成的防护体系在冲击荷载作用下的受力情况,该体系协同受力可抵抗7.5 t落石从105 m高度自由下落时的极端冲击荷载;(3)护拱和二次衬砌、二次衬砌和拱桥为分离叠合关系,外力荷载下可考虑结构之间的变形协调作用,结合基岩承载力分别进行结构安全性检算,计算结果满足规范要求。 展开更多

关键词 铁路隧道 巨型溶腔 落石冲击 协同受力 工程设计 隧-桥一体化结构

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预置轻骨料混凝土与普通轻骨料混凝土的性能对比

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作者 彭波 李文 +2 位作者 董贤政 盛楚鸣 刘云鹏 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第9期35-39,共5页

研究了相近强度等级(LC40)下预置轻骨料混凝土与普通轻骨料混凝土的物理性能与耐久性能。结果表明:相同强度等级下,预置轻骨料混凝土密度较普通轻骨料混凝土降低约200 kg/m^(3);同时具有更好的匀质性(上下质量差仅为0.14%,普通轻骨料混... 研究了相近强度等级(LC40)下预置轻骨料混凝土与普通轻骨料混凝土的物理性能与耐久性能。结果表明:相同强度等级下,预置轻骨料混凝土密度较普通轻骨料混凝土降低约200 kg/m^(3);同时具有更好的匀质性(上下质量差仅为0.14%,普通轻骨料混凝土为1.68%)与体积稳定性(干缩为普通轻骨料混凝土的1/3)。但由于轻骨料自身强度与弹性模量低,相同强度等级预置轻骨料混凝土的脆性增大,抗折强度与弹性模量降低;并且大量轻骨料堆积提供水分与离子传输通道,抗氯离子扩散性能以及抗冻性能也会降低。 展开更多

关键词 轻骨料混凝土 预置骨料混凝土 力学性能 耐久性

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基于ABSS-ARRT*算法的焊接机械臂避障路径规划研究

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作者 宋燕利 张舒磊 +4 位作者 宋康 王旭初 刘煜键 苏建军 杨林 《精密成形工程》 北大核心 2024年第11期168-177,共10页

目的针对RRT*算法(Rapid-exploration RandomTree*)在机械臂避障路径规划中存在的搜索效率低、采样点质量差,算法整体效率低、收敛较慢等缺点,提出一种自适应偏置-步长-采样域策略及融合人工势场法的ABSS-ARRT*算法(Adaptive Bias-step-... 目的针对RRT*算法(Rapid-exploration RandomTree*)在机械臂避障路径规划中存在的搜索效率低、采样点质量差,算法整体效率低、收敛较慢等缺点,提出一种自适应偏置-步长-采样域策略及融合人工势场法的ABSS-ARRT*算法(Adaptive Bias-step-Sampling Domain and Improved Artificial Potential Field RRT*)。方法在RRT*算法中融入自适应目标偏置采样策略和动态采样域策略,提出一种融合人工势场法(Artificial PotentialField,APF)思想的改进新节点生成策略,引入引力和斥力权重系数,同时采用自适应步长策略,使算法的性能得到提升。结果通过二维和三维地图中的验证,相较于RRT算法和RRT*算法,ABSS-ARRT*算法在平均迭代次数、收敛时间、路径节点数量、路径总长度及平均成功率均表现出优越性,其中二维地图中路径长度分别缩短了21.8%和3.23%,平均迭代时间分别下降了35.6%和52.0%,三维地图中路径长度分别缩短了28.9%和19.5%,平均迭代时间分别下降了75.9%和72.5%,同时在MATLAB中对改进的RRT*算法在机械臂上进行可行性验证。结论所提出的ABSS-ARRT*算法能够在复杂静态环境中为机械臂快速智能地规划出一条无碰撞高质量路径,验证了该算法的优越性和可行性。 展开更多

关键词 路径规划 RRT*算法 自适应目标偏置 动态采样域 APF新节点生成

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木质素抑制黄土湿陷性试验研究 被引量：6

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作者 刘伟 连佳胜 赵吉祥 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期557-565,共9页

黄土湿陷性常引发黄土地区构筑物基础发生沉降甚至破坏,给黄土地区基础设施建设造成了严重的威胁。通过改良黄土可减轻和降低湿陷性的危害,拟采用绿色可降解工业废料木质素对湿陷性黄土进行改良,发现木质素改性黄土可显著减轻黄土湿陷... 黄土湿陷性常引发黄土地区构筑物基础发生沉降甚至破坏,给黄土地区基础设施建设造成了严重的威胁。通过改良黄土可减轻和降低湿陷性的危害,拟采用绿色可降解工业废料木质素对湿陷性黄土进行改良,发现木质素改性黄土可显著减轻黄土湿陷性的危害,并从形变机制和微结构两方面对改良机制进行解释。研究结果表明:2%木质素掺量的黄土试样,其原有的强烈湿陷性已基本消除,改良效果在4%木质素掺量达到峰值;从形变机制看,木质素的加入改变了其结构特征,原本由湿陷性导致的结构失稳在加压期间被释放,致使改良土受湿陷影响降低;从微结构角度看,木质素会使黄土颗粒之间产生新的胶结物,使颗粒之间的联结力增强,从而提升其改良效果。通过室内试验验证木质素在抑制湿陷方面的有效性,2%木质素掺量即可达到改良效果且具有量省效宏的优点,同时符合绿色施工理念并提高工业副产品木质素的利用率,为实际工程解决湿陷问题提供新参考。 展开更多

关键词 湿陷性黄土 木质素 改良土 黄土湿陷性试验

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正弦波形钢板阻尼器力学性能试验研究

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作者 翁维素 潘本卿 +3 位作者 乔春蕾 郝勇 贾吉龙 王小东 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第5期157-166,共10页

为解决传统剪切钢板阻尼器耗能腹板面外刚度小,大变形下容易发生面外屈曲等问题,提出一种正弦波形钢板阻尼器,考虑波形腹板的放置方向和屈服强度,设计4个试件,开展拟静力试验,探究其滞回性能、承载能力和刚度退化等。研究表明:耗能能力... 为解决传统剪切钢板阻尼器耗能腹板面外刚度小,大变形下容易发生面外屈曲等问题,提出一种正弦波形钢板阻尼器,考虑波形腹板的放置方向和屈服强度,设计4个试件,开展拟静力试验,探究其滞回性能、承载能力和刚度退化等。研究表明:耗能能力强、延性性能好,大变形下滞回性能稳定是正弦波形钢板阻尼器的特性;横向波形钢板阻尼器的峰值荷载较低,而其耗能能力、延性优于竖向波形钢板阻尼器;竖向波形钢板阻尼器的初始弹性刚度较大,但其刚度退化的速率大于横向波形钢板阻尼器;腹板采用低屈服点钢制作的阻尼器,其滞回曲线比较饱满。 展开更多

关键词 正弦波形钢板阻尼器 低周往复荷载试验 低屈服点钢 滞回性能

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拱肋高度基于余弦曲线变化的钢管混凝土拱桥设计方法 被引量：2

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作者 周水兴 白兴蓉 +1 位作者 王鹏 邓业逵 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期18-22,44,共6页

大跨度钢管混凝土拱桥大多采用等宽变高的截面形式。分析了李特公式中影响变截面高度的设计参数,在此基础上提出了钢管拱变截面高度设计的一种新方法:将拱肋截面高度定义为拱顶高度与拱轴水平倾角余弦值的幂次方之比,幂次方由拱顶高度... 大跨度钢管混凝土拱桥大多采用等宽变高的截面形式。分析了李特公式中影响变截面高度的设计参数,在此基础上提出了钢管拱变截面高度设计的一种新方法:将拱肋截面高度定义为拱顶高度与拱轴水平倾角余弦值的幂次方之比,幂次方由拱顶高度、拱脚高度和拱轴线方程唯一确定。结合钢管混凝土拱桥常用的矢跨比和拱轴系数,给出了幂次方的取值范围。为验证该方法在大跨度钢管拱设计中的可行性,开展了两座钢管混凝土拱桥的动力特性与弹性稳定分析。结果表明,采用该方法设计的钢管混凝土变截面拱,与设计文件和李特公式的计算结果相比,钢管拱弦杆轴力差异在1.7%~7.0%,动力特性、弹性稳定以及腹杆应力差异在5%内。文中提出的设计方法可以为今后钢管混凝土拱桥设计提供参考。 展开更多

关键词 桥梁工程 变截面设计方法 钢管混凝土拱桥 变截面高度 李特公式

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无人机技术在广州南沙区河涌景观特征生态调查中的应用研究进展 被引量：4

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作者 张晔 裴男才 +11 位作者 何碧红 史欣 孙冰 于彬 尹小阳 王子研 唐赛男 金一博 刘晓天 唐艺家 朱颖芳 孙倩 《生态科学》 CSCD 2020年第3期231-240,共10页

在城市化进程逐步加快、社会经济水平趋于高阶的时代,城市生态系统是当前开展交叉学科研究的重要对象,融合了自然科学(如林学、生态学等)和社会科学(如管理学、人文地理学等)领域的思想体系和研究方法。作为一种新兴技术,无人机遥感已... 在城市化进程逐步加快、社会经济水平趋于高阶的时代,城市生态系统是当前开展交叉学科研究的重要对象,融合了自然科学(如林学、生态学等)和社会科学(如管理学、人文地理学等)领域的思想体系和研究方法。作为一种新兴技术,无人机遥感已在生物学、地理学、信息科学等多个学科领域广泛使用。主要从监测、研究、评估和保护等四个方面简要叙述了无人机技术在林业生态研究和管理中的应用情况,并以广州南沙区河涌景观为例简要分析了无人机技术在珠江三角洲地区城市森林景观中的实际应用。试图为我国城市区域的森林生态、生物多样性与人居环境研究和管理工作提供参考。 展开更多

关键词 无人机遥感技术 粤港澳大湾区 森林城市群 城市森林与绿地 人居环境 生态文明建设

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某硫铁矿尾矿库区土壤对Mn^(2+)、Fe^(x+)、Cu^(2+)的吸附性研究 被引量：3

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作者 武鑫 万军伟 +2 位作者 张慕远 何林肯 梅伟标 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期197-201,共5页

尾矿库区土壤金属污染严重影响了库区的生态环境,而金属离子在土壤中的危害性大小取决于其进入土壤之后的吸附-解吸、形态转化、迁移等。为了进一步预测和防治土壤金属污染,取某硫铁矿尾矿库区土壤进行室内批淋滤实验,结果表明:淋滤液... 尾矿库区土壤金属污染严重影响了库区的生态环境,而金属离子在土壤中的危害性大小取决于其进入土壤之后的吸附-解吸、形态转化、迁移等。为了进一步预测和防治土壤金属污染,取某硫铁矿尾矿库区土壤进行室内批淋滤实验,结果表明:淋滤液中金属离子初始浓度越大,越有利于土壤对金属离子的吸附;淋滤液的pH越小,越不利于土壤对金属离子的吸附。土壤对Mn2+的吸附规律更符合双常数方程,对Fex+、Cu2+的吸附规律更符合Elovich吸附速率方程。假设土壤中金属离子可全部溶出,在1∶25土液比的实验条件下金属离子Mn2+、Fex+、Cu2+的持续溶出时间分别为3.28,284.5,1.224d,实际中造成的污染将更加严重。吸附量、吸附速率及分配系数均与淋滤液中金属离子初始浓度及土壤中背景浓度呈正相关关系,土壤中金属溶出时间则与土壤中金属元素背景值呈正相关关系。 展开更多

关键词 金属元素 吸附解吸 批淋滤试验 吸附动力学方程 分配系数

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天津滨海地区软塑地质条件下不同深基坑支护形式设计与施工探讨 被引量：3

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作者 丁伟祥 黄得建 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期355-362,共8页

分析了天津滨海地区软塑地质条件下的若干不同类型深基坑支护工程的施工过程控制措施及实施效果,探索了该地区在不同基坑大小、深度、不同周边环境等条件下,如何选择合理的支护结构形式,通过采取相关的施工技术措施,既保证基坑及周边环... 分析了天津滨海地区软塑地质条件下的若干不同类型深基坑支护工程的施工过程控制措施及实施效果,探索了该地区在不同基坑大小、深度、不同周边环境等条件下,如何选择合理的支护结构形式,通过采取相关的施工技术措施,既保证基坑及周边环境的安全,又保证工程的经济合理性。 展开更多

关键词 软塑地质 基坑支护 安全 经济

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溶槽水位波动对隧道衬砌的力学影响模拟分析 被引量：2

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作者 蔡直言 伍毅敏 +4 位作者 许鹏 迟作强 黄民 伍浩然 张家威 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1270-1281,共12页

岩溶隧道通常面临季节性溶槽水位波动带来的水害风险,文章结合工程案例,通过数值模拟,量化分析不同水位和不同位置溶槽蓄水对隧道衬砌受力影响,以揭示隧道水害风险的发生机制和演化特征,主要结论:(1)溶槽在季节性强降雨时发生水位波动,... 岩溶隧道通常面临季节性溶槽水位波动带来的水害风险,文章结合工程案例,通过数值模拟,量化分析不同水位和不同位置溶槽蓄水对隧道衬砌受力影响,以揭示隧道水害风险的发生机制和演化特征,主要结论:(1)溶槽在季节性强降雨时发生水位波动,隧道外水压力变化频繁,导致隧道衬砌内力变化显著;水位升高时,结构受力恶化,安全性大幅削减,其中拱顶、边墙仍以小偏心受压模式承载,而隧底部位承载模式由小偏心受压逐步发展为大偏心受压;高水位时衬砌结构存在开裂、破损的风险;(2)边墙部位溶槽蓄水对隧道造成偏压水荷载,边墙安全系数最高下降1.1;地下水位上升,偏压水荷载逐渐演化为均布水荷载,结构受力影响差异性逐渐减小;(3)季节性强降雨来袭,加强泄水降压是解决水头上升、水压过大致使衬砌破坏的关键,并重点关注边墙、隧底衬砌结构安全。 展开更多

关键词 公路隧道 力学影响 数值计算 衬砌结构 溶槽水位波动

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基于位移释放系数的深埋圆形压力隧道力学行为的解析解

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作者 郭智杰 吴必胜 +2 位作者 杨科 周煌彬 杨仁鹏 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第S01期289-300,共12页

为解决含有孔隙水的可渗透岩层中隧道围岩的力学行为,采用复变函数法与Biot孔隙弹性理论相结合的方法,建立了一个基于位移释放系数的可渗透深埋圆形压力隧道的应力和位移的解析模型。根据应力应变本构方程及平面应变协调方程导出了应力... 为解决含有孔隙水的可渗透岩层中隧道围岩的力学行为,采用复变函数法与Biot孔隙弹性理论相结合的方法,建立了一个基于位移释放系数的可渗透深埋圆形压力隧道的应力和位移的解析模型。根据应力应变本构方程及平面应变协调方程导出了应力函数的非齐次双调和方程。选取计算参数进行算例计算,并将计算结果与商业有限元软件的计算结果进行对比,两者基本一致。通过选取不同的隧道参数及远场应力比进行敏感性分析,发现隧道在软衬砌和硬衬砌条件下会产生较大差异的力学行为。位移释放系数和孔隙压力对围岩中的环向应力和径向应力有显著的影响。 展开更多

关键词 深埋圆形压力隧道 位移释放系数 孔隙弹性 复变函数法 解析模型

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