杭州湾跨海大桥海中平台区海床冲刷特性 被引量：7

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作者 王金权 李最森 +3 位作者 沈翔 陈健 史永忠 张芝永 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期103-110,共8页

杭州湾跨海大桥海中平台位于杭州湾大桥中间位置,海中平台下部群桩结构与平台上游各系列匝道墩、大桥主墩形成了复杂的墩群结构,受其影响,海中平台区域海床冲刷较为剧烈。为深入了解海中平台区海床冲刷特性,应用多年实测地形测量资料,... 杭州湾跨海大桥海中平台位于杭州湾大桥中间位置,海中平台下部群桩结构与平台上游各系列匝道墩、大桥主墩形成了复杂的墩群结构,受其影响,海中平台区域海床冲刷较为剧烈。为深入了解海中平台区海床冲刷特性,应用多年实测地形测量资料,对海中平台区的海床地形特征、建桥前后海床冲淤变化规律进行了分析,研究各匝道墩最低冲刷高程分布,并应用数值计算模型分析了海中平台区的水动力分布特征,揭示了匝道墩海床冲刷机理。研究发现,与建桥前相比,海中平台区大桥轴线上游500 m~下游1000 m范围内海床发生整体一般冲刷,在海中平台南北两侧,受局部绕流影响,产生明显的局部冲刷,最大冲刷达14 m。平台南北两侧向上游延伸的局部冲刷槽影响到平台上游的匝道墩,导致部分匝道墩附近海床高程普遍较低。整体来看,位于桥轴线上游的ZB和ZC系列匝道墩因受到海中平台绕流及主墩绕流的叠加影响,导致其最低海床高程明显低于位于桥轴线下游的ZD和ZE系列匝道墩,各匝道墩最低海床高程与涨潮流流速大小具有一定的相关性。 展开更多

关键词 杭州湾跨海大桥 海中平台 匝道墩 冲刷特性

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复杂潮流作用下跨海桥梁局部冲刷研究

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作者 肖龙 张芝永 +1 位作者 夏晓亮 李最森 《泥沙研究》 北大核心 2025年第1期68-74,共7页

往复潮流是河口跨海桥梁基础冲刷的主要动力因素。为深入了解复杂潮流作用下桥墩局部冲刷的特性,利用杭州湾大桥2008—2020年期间连续13年的桥墩局部冲刷观测资料,对潮流作用下的桥墩局部冲刷特性进行了分析。研究发现,相比恒定流,往复... 往复潮流是河口跨海桥梁基础冲刷的主要动力因素。为深入了解复杂潮流作用下桥墩局部冲刷的特性,利用杭州湾大桥2008—2020年期间连续13年的桥墩局部冲刷观测资料,对潮流作用下的桥墩局部冲刷特性进行了分析。研究发现,相比恒定流,往复潮流作用下桥墩冲刷坑双向发展,冲刷坑形态更为对称。但受较大的涨潮流速影响,冲刷最深位置均发生于涨潮流侧。基于实测数据对国内外常用的4种计算公式进行了评价,发现在大流速条件下,各公式计算结果与实测值误差基本在30%以内,但对于小流速条件下,各公式普遍预测较大。综合强弱流速的冲刷深度差异,提出了适用于不同条件的往复潮流桥墩局部冲刷深度计算公式。 展开更多

关键词 复杂潮流 跨海桥梁 局部冲刷 预测公式

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基于电吸附技术的海砂淡化效果试验研究 被引量：2

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作者 金立兵 赵鸽 +3 位作者 樊玮洁 毛江鸿 王金权 何建明 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第8期14-18,22,共6页

海砂淡化是有效利用海砂资源的关键,电吸附技术可以有效的吸附溶液中的氯离子。提出了基于电吸附技术的海砂淡化方法,可实现氯离子在阳极表面富集从而实现溶液的淡化。试验分别选取了碳纤维布、泡沫铝和泡沫镍作为电极材料,分析了不同... 海砂淡化是有效利用海砂资源的关键,电吸附技术可以有效的吸附溶液中的氯离子。提出了基于电吸附技术的海砂淡化方法,可实现氯离子在阳极表面富集从而实现溶液的淡化。试验分别选取了碳纤维布、泡沫铝和泡沫镍作为电极材料,分析了不同电极材料下电吸附技术的除氯效果。结果表明:利用电吸附技术淡化海砂5次之后,3种电极材料均能使海砂中的氯离子含量降低至标准规范以下;联合泡沫铝和碳纤维布的除氯效果最佳,单独使用泡沫镍作为电极材料时除氯效果优于单独使用碳纤维布电极材料;电吸附法淡化海砂比水洗法淡化海砂,能节约用水65%以上。 展开更多

关键词 电吸附 海砂 除氯淡化 电极材料

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JEFFAMINE M-600(R)改性六方氮化硼及其水性环氧复合涂层的腐蚀防护性能

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作者 俞月 崔明君 +5 位作者 郑文茹 张武军 王金权 肖龙 李明辉 赵海超 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期126-134,共9页

目的提高六方氮化硼的分散性和环氧涂层的腐蚀防护性能。方法利用O-(2-氨丙基)-O'-(2-甲氧基乙基)聚丙二醇(JEFFAMINE M-600(R))对六方氮化硼(h-BN)进行功能化,实现其在水性环氧树脂中的稳定分散和相容性,并将其添加至水性环氧树脂... 目的提高六方氮化硼的分散性和环氧涂层的腐蚀防护性能。方法利用O-(2-氨丙基)-O'-(2-甲氧基乙基)聚丙二醇(JEFFAMINE M-600(R))对六方氮化硼(h-BN)进行功能化,实现其在水性环氧树脂中的稳定分散和相容性,并将其添加至水性环氧树脂中制备了具有优异阻隔性能的水性环氧复合涂层。利用SEM、TEM、XPS等手段证实了h-BN@JEFFAMINE M-600(R)的成功制备;此外,采用电化学手段对涂层的腐蚀防护性能进行了评价。结果JEFFAMINE M-600(R)成功修饰在h-BN表面,有效提高了h-BN在水性环氧树脂中的分散稳定性和相容性;同时所制备的h-BN@JEFFAMINE M-600(R)/水性环氧复合涂层在浸泡38 d后仍表现出优异的抗腐蚀性能,其阻抗模值(1.05×10^(9)Ω·cm^(2))较水性环氧涂层(1.31×10^(7)Ω·cm^(2))提高了约2个数量级,这主要归因于h-BN@JEFFAMINE M-600(R)的添加可以有效提高水性环氧涂层的阻隔效应,从而延缓腐蚀介质向基底的扩散,进而表现出优异的腐蚀防护性能。结论JEFFAMINE M-600(R)功能化有效提高了h-BN的剥离效率和稳定分散,使得h-BN@JEFFAMINE M-600(R)纳米杂化材料的添加可以有效提高水性环氧基体的致密性和阻隔效应,进而增强复合涂层对金属基底的腐蚀防护。 展开更多

关键词 JEFFAMINE M-600(R) 六方氮化硼 水性环氧 腐蚀防护 3.5%质量分数NaCl

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基于ACM及机器学习的腐蚀监测分析系统在重大基础设施上的应用

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作者 王远明 宫克 +3 位作者 毛飞雄 杨明思 肖龙 李明辉 《中国表面工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期205-215,共11页

腐蚀监测是确保基础设施安全的关键技术,通过实时跟踪材料的腐蚀状况来预防结构失效和环境事故,这项技术广泛应用于石油天然气、化工、船舶和桥梁等行业以维护资产的完整性和延长使用寿命。阐述一种基于电偶型腐蚀传感器(ACM)原理的在... 腐蚀监测是确保基础设施安全的关键技术,通过实时跟踪材料的腐蚀状况来预防结构失效和环境事故,这项技术广泛应用于石油天然气、化工、船舶和桥梁等行业以维护资产的完整性和延长使用寿命。阐述一种基于电偶型腐蚀传感器(ACM)原理的在线腐蚀监测技术在杭州湾跨海大桥上的应用,分析材料腐蚀监测技术应用现状,开发材料腐蚀与环境作用关系分析系统,并结合机器学习方法,包括随机森林、决策树、线性回归等方法,对监测数据进行挖掘,并对几种学习方法的训练效果与预测情况进行系统分析,得出随机森林训练效果最好,决定系数R~2达到0.83,所开发系统采用无线传输方式,数据上传至云端,可同时对八种材料或涂层腐蚀进行监测,配备客户端软件进行数据处理分析,实现对各测试材料及涂层腐蚀失效时间的预测,并以此对重大设施关键点位的腐蚀状况进行实时监测。通过实时监测腐蚀情况能够及时发现潜在的安全隐患,从而采取措施,避免因腐蚀导致的重大安全事故,保障人员生命财产安全。基于对不同材料及涂层腐蚀特性的深入了解以及利用先进的数据分析手段可以制定出更为科学合理的维护计划,减少不必要的检查和维修成本,提升整体运营效率。引入最新的传感技术和机器学习算法为腐蚀监测领域带来了新的解决方案和技术思路,推动了相关行业的技术进步与发展,而且有效控制和减缓腐蚀过程,有助于降低由于设备故障而造成的环境污染风险,符合可持续发展的要求。对腐蚀程度的精准评估可以帮助企业合理安排资源分配,避免过早更换仍具有良好性能的部件,从而节约大量资金投入。该研究不仅具有实际应用价值,也为腐蚀机理的研究提供了宝贵的试验数据支持,丰富了关于材料耐蚀性的理论体系,对于进一步探索新型防腐材料和技术具有重要意义。 展开更多

关键词 材料腐蚀监测 环境参数 涂层 机器学习

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基于分布式光纤的钢筋混凝土锈胀开裂监测试验研究 被引量：5

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作者 毛江鸿 崔磊 +3 位作者 何勇 金伟良 王金权 王麒 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1147-1153,共7页

氯盐引起的钢筋混凝土锈胀开裂是影响结构耐久性的主要病害之一,对锈胀开裂进行全过程监测是评估结构的剩余使用寿命和做出维修决策的关键。分布式光纤传感技术是一种新型光电监测技术,可实现腐蚀环境下的应变、温度的长距离分布式检测... 氯盐引起的钢筋混凝土锈胀开裂是影响结构耐久性的主要病害之一,对锈胀开裂进行全过程监测是评估结构的剩余使用寿命和做出维修决策的关键。分布式光纤传感技术是一种新型光电监测技术,可实现腐蚀环境下的应变、温度的长距离分布式检测,适用于钢筋混凝土锈胀开裂监测。本文基于钢筋混凝土锈胀开裂的力学原理,设计了钢筋混凝土锈胀开裂全过程的分布式光纤传感监测技术,通过内压加载模拟试验标定了光纤应变和混凝土膨胀、裂缝之间的对应关系,最后采用通电加速试验验证了本文提出方法的有效性。结果表明,分布式光纤传感技术能实时跟踪监测锈胀开裂全过程,监测数据可用于判断初始开裂发生的时间点,由标定试验获取的应变/裂缝系数可实现锈胀裂缝的宽度估算,为工程结构养护管理提供决策依据。 展开更多

关键词 分布式光纤传感器 结构健康监测 钢筋锈蚀 膨胀检测 开裂检测

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不同电流密度下混凝土裂缝电沉积产物的分布特性 被引量：4

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作者 金伟良 彭文浩 +3 位作者 毛江鸿 王金权 樊玮洁 潘崇根 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2019年第3期127-133,共7页

选用ZnSO_4作为电沉积溶液,以混凝土裂缝处电阻及裂缝填充深度为评价指标,研究电流密度对电沉积修复钢筋混凝土裂缝效果的影响及对沉积物矿物成分和微观形貌的影响。研究结果表明:经过电沉积修复36d,混凝土试件电阻显著增加,电阻增加速... 选用ZnSO_4作为电沉积溶液,以混凝土裂缝处电阻及裂缝填充深度为评价指标,研究电流密度对电沉积修复钢筋混凝土裂缝效果的影响及对沉积物矿物成分和微观形貌的影响。研究结果表明:经过电沉积修复36d,混凝土试件电阻显著增加,电阻增加速率随着通电时间增加而减小,电流密度越大,早期电阻增加速率越快,但裂缝填充深度越小。X射线衍射结果表明,沉积物主要矿物成分为ZnO。电镜扫描结果表明,沉积物颗粒大小随着电流密度增大而变大,电流密度越小,沉积物排列越有序,结构越致密。 展开更多

关键词 电沉积 电流密度 混凝土裂缝修复 效果评估

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基于能量平衡的跨海桥梁钢管桩局部冲深计算 被引量：1

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作者 郭健 汪涛 +1 位作者 王金权 吴继熠 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2020年第6期96-106,共11页

综合国内外现有研究成果,分析了桩周流场结构及局部冲刷坑的分布形态,通过三维数值模拟,验证了局部冲刷最大值点出现在桩前,且冲坑坡度近似等于泥沙水下休止角的结论。从国内外规范内局部冲深计算公式中筛选出跨海桥梁钢管桩局部冲刷深... 综合国内外现有研究成果,分析了桩周流场结构及局部冲刷坑的分布形态,通过三维数值模拟,验证了局部冲刷最大值点出现在桩前,且冲坑坡度近似等于泥沙水下休止角的结论。从国内外规范内局部冲深计算公式中筛选出跨海桥梁钢管桩局部冲刷深度的主要影响因素。基于能量平衡理论,通过来流水流搬运冲刷坑内泥沙过程中的能量守恒,推导了概念清晰、形式简单的局部冲刷深度预测公式。区别于现有多数公式主体结构,该公式为关于局部冲深的一元三次方程,通过水下泥沙休止角来考虑泥沙对冲刷的影响以及冲刷过程中冲刷坑自身深度及范围变化对冲刷产生的影响。利用最小二乘法,结合环杭州湾区域三座跨海大桥的试验及实测数据拟合确定了公式相关参数,并与国内外规范内的公式对比验证,结果表明,该公式精度较高,可为实际工程计算分析提供参考。 展开更多

关键词 桥墩基础 局部冲刷 能量平衡 冲刷深度预测 水动力分析

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基于双向电迁移的开裂混凝土除氯阻锈效果 被引量：6

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作者 元斐斌 金伟良 +3 位作者 毛江鸿 王金权 樊玮洁 夏晋 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2317-2324,共8页

采用双向电迁移(BIEM)方法对沿海环境下的开裂混凝土进行修复,以排除裂缝附近富集的氯离子,并对钢筋进行阻锈防护.通过测定阻锈剂浓度、氯离子质量分数以及钢筋极化曲线,研究不同裂缝宽度下BIEM的作用效应,并通过氯离子迁移特征试验对... 采用双向电迁移(BIEM)方法对沿海环境下的开裂混凝土进行修复,以排除裂缝附近富集的氯离子,并对钢筋进行阻锈防护.通过测定阻锈剂浓度、氯离子质量分数以及钢筋极化曲线,研究不同裂缝宽度下BIEM的作用效应,并通过氯离子迁移特征试验对氯离子的迁移规律加以验证.试验结果表明:开裂混凝土双向电迁移后,钢筋腐蚀电位均能恢复至较高水平;当裂缝宽度较小时,混凝土保护层中氯离子的迁移规律与未裂混凝土相近;当裂缝宽度大于0.3 mm时,裂缝处的氯离子排出效率随裂缝宽度的增加有所提高,但离裂缝较远处的氯离子排出效率有所降低. 展开更多

关键词 混凝土耐久性 裂缝宽度 双向电迁移(BIEM) 腐蚀电位 氯离子 阻锈剂

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钢箱梁横隔板-U肋疲劳裂纹钢板加固参数分析 被引量：6

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作者 沈翔 吉伯海 +2 位作者 肖龙 陈欣 高天 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第34期15245-15251,共7页

通过建立带疲劳裂纹的钢箱梁横隔板-U肋局部有限元模型,分析钢板加固机理。通过提取连接焊缝焊趾应力评价受损构件钢板加固效果。通过提取胶层应力分析钢板加固后的胶层破坏模式,提取裂纹尖端应力强度因子用于研究钢板加固效果。通过设... 通过建立带疲劳裂纹的钢箱梁横隔板-U肋局部有限元模型,分析钢板加固机理。通过提取连接焊缝焊趾应力评价受损构件钢板加固效果。通过提取胶层应力分析钢板加固后的胶层破坏模式,提取裂纹尖端应力强度因子用于研究钢板加固效果。通过设置多种工况,研究加固件面积、形状、厚度等参数对于加固效果的影响。研究表明:钢板加固可显著改善横隔板-U肋焊缝应力水平。钢板可有效贴合疲劳裂纹,加固作用体现为代替受损截面参与构件协同受力。钢板加固面积对于加固效果影响较大,沿横隔板与U肋连接焊缝方向延长加固件,可提升加固效果。短裂纹加固时适当增加板厚。设置十字形加劲肋加固效果劣于等效增加板厚。 展开更多

关键词 钢箱梁 横隔板-U肋焊缝 疲劳裂纹 钢板加固 加固参数

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跨海桥梁灯柱风振灾害预防装置研究

11

作者 谢红霞 肖龙 《灾害学》 CSCD 北大核心 2023年第2期42-46,73,共6页

为预防强风所致振动破坏跨海桥梁灯柱结构,研发设计新型组合式减振器,对阻尼器中颗粒冲击耗能参数、滚动调谐参数、降噪以及材质选取等方面开展试验研究,进行室内缩尺试验和实桥安装测试,证明该新型组合式减振装置对高柔路灯灯柱结构的... 为预防强风所致振动破坏跨海桥梁灯柱结构,研发设计新型组合式减振器,对阻尼器中颗粒冲击耗能参数、滚动调谐参数、降噪以及材质选取等方面开展试验研究,进行室内缩尺试验和实桥安装测试,证明该新型组合式减振装置对高柔路灯灯柱结构的风致振动控制具有良好效果,可有效预防风振破坏。 展开更多

关键词 跨海桥梁 灯柱 风振 灾害预防 组合式减振器

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