纤维增强混凝土静动态力学性能研究进展

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作者 王道远 袁金秀 +1 位作者 武薇 闫军 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期493-503,共11页

纤维增强混凝土(FRC)兼具优良的力学性能和耐久性,在桥梁隧道、海上建筑和军事防护工程等领域有广阔的应用前景。纤维在混凝土中的增强和抑裂效果及作用机理,对于FRC的设计和工程应用至关重要。本文介绍了不同类型FRC的组成及特点,综述... 纤维增强混凝土(FRC)兼具优良的力学性能和耐久性,在桥梁隧道、海上建筑和军事防护工程等领域有广阔的应用前景。纤维在混凝土中的增强和抑裂效果及作用机理,对于FRC的设计和工程应用至关重要。本文介绍了不同类型FRC的组成及特点,综述了FRC在抗压、抗拉等静态力学性能,以及抗冲击、抗侵彻等动态力学性能和作用机理方面的研究进展,对现阶段研究中存在的不足和未来的发展方向进行了分析和评述。 展开更多

关键词 纤维增强混凝土 水泥基复合材料 静态力学性能 动态力学性能

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基于能量原理的穿越活动断层隧道震害影响分区方法及应用研究

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作者 崔光耀 何子阳 +2 位作者 陈秦泷 王明年 王道远 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第6期1171-1180,共10页

为提高穿越活动断层隧道的抗震性能,从结构的能量响应出发,引入了断层错动因素,优化了地震作用下穿越活动断层隧道的能量响应计算理论,根据输入能量与结构固有能量之间的关系,提出了地震和断层错动作用下隧道能量响应曲线计算方法,建立... 为提高穿越活动断层隧道的抗震性能,从结构的能量响应出发,引入了断层错动因素,优化了地震作用下穿越活动断层隧道的能量响应计算理论,根据输入能量与结构固有能量之间的关系,提出了地震和断层错动作用下隧道能量响应曲线计算方法,建立了穿越活动断层隧道震害影响区分区方法,依托龙洞子隧道F5活动断层段进行应用研究。结果表明:F5活动断层段隧道在地震10 s左右发生失稳破坏,破坏率最大为58%,根据破坏率对穿越断层隧道进行了震害影响分区;通过汶川地震龙洞子隧道F5和龙溪隧道F8活动断层段现场震害资料分析表明,现场震害类型及震害分布情况与震害影响分区较为符合,这说明提出的基于能量原理的穿越活动断层隧道震害影响分区方法可用于工程实际。研究成果可为穿越活动断层隧道抗震设防设计提供参考。 展开更多

关键词 隧道工程 能量原理 活动断层 影响分区 破坏率

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土-水特征曲线的动态效应试验及模型研究

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作者 张高翔 刘艳 刘志强 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期178-186,198,共10页

室内测量土-水特征曲线(soil-water characteristic curve,简称SWCC)往往需要很长的平衡时间,而实际土体的变化可能并不满足平衡时间要求。当时间尺度较小时,SWCC可能未达到平衡,此时如果仍采用平衡条件下土-水特征曲线来建立非饱和土... 室内测量土-水特征曲线(soil-water characteristic curve,简称SWCC)往往需要很长的平衡时间,而实际土体的变化可能并不满足平衡时间要求。当时间尺度较小时,SWCC可能未达到平衡,此时如果仍采用平衡条件下土-水特征曲线来建立非饱和土的方程,就会产生误差。为此,研究了在非平衡条件下土-水特征曲线的动态效应,基于现有理论给出了土-水特征曲线参数与饱和度变化率的关系,并利用动态参数建立了动态毛细滞回模型。自主设计SWCC快速测量装置,针对粗砂和细砂开展了不同饱和度变化率情况下的土-水特征曲线测定试验。试验研究表明:(1)土-水特征曲线参数具有明显的动态效应;(2)进气值和残余饱和度并非定值,随饱和度变化率的不同有所改变;(3)利用试验结果对模型进行了验证,动态模型的预测结果与试验结果吻合较好,说明了该模型的合理性。本研究为解决非饱和土变形、强度和渗流问题提供了更加贴合实际的理论基础。 展开更多

关键词 土-水特征曲线 吸力增量 水力参数 动态效应 滞回模型

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公路场景中低空多源数据融合方法综述

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作者 冯雷 石鑫 +2 位作者 吴琼 牛犇 李萌周 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第7期1-5,共5页

对飞行器装载光电类任务载荷的低空多源采集方式进行归纳,对多源数据信息融合现状进行总结,并以公路为应用场景、以低空范围内的高清相机二维数据和激光雷达三维点云为数据源,分别阐述了适用道路服役周期内不同场景单元的融合算法。首先... 对飞行器装载光电类任务载荷的低空多源采集方式进行归纳,对多源数据信息融合现状进行总结,并以公路为应用场景、以低空范围内的高清相机二维数据和激光雷达三维点云为数据源,分别阐述了适用道路服役周期内不同场景单元的融合算法。首先,分类汇总以飞行器搭载高清相机以及激光雷达为主流采集手段的数据及融合技术在公路场景中的应用现状;其次,从像素级、特征级、决策级三个层级进行了多源数据融合配准方法算法梳理;最后,结合公路建设、养护运营、应急救援三个典型场景单元,分析总结适用场景的数据融合算法特征,为低空飞行器服务公路场景的相关技术方法研究提供参考依据。 展开更多

关键词 公路场景 低空多源数据 激光雷达 图像 配准

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城市轨道交通运营成本管理与控制 被引量：3

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作者 王慧聪 李冬 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第8期I0027-I0028,共2页

随着我国城市化进程的快速推进,带来了经济的快速发展,同时也出现了交通过度拥挤、高能耗、高污染等问题。近年来的实践表明,城市轨道交通是解决交通拥堵、降低能耗与污染的最有效途径。城市轨道交通具有运量大、速度快、节能效果好、... 随着我国城市化进程的快速推进,带来了经济的快速发展,同时也出现了交通过度拥挤、高能耗、高污染等问题。近年来的实践表明,城市轨道交通是解决交通拥堵、降低能耗与污染的最有效途径。城市轨道交通具有运量大、速度快、节能效果好、安全可靠性高、污染少等特点,符合大中城市可持续发展的要求。 展开更多

关键词 城市轨道交通 交通拥堵 成本管理与控制 轨道交通运营 运量 大中城市 安全可靠性 城市化进程

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纳米改性超高性能混凝土板在爆炸荷载下的动态响应试验研究 被引量：1

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作者 李少杰 张云峰 +3 位作者 张玉令 闫军 杜仕国 陈博 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期88-96,共9页

为探究纳米改性超高性能混凝土板(UHPC)在爆炸荷载下的动态力学响应,设计了系列UHPC靶板并对其进行近场爆炸冲击试验,采用动态测试系统和相关传感器采集响应信号,对靶板在受载下的位移、应变、加速度等关键力学参数进行研究分析。结果表... 为探究纳米改性超高性能混凝土板(UHPC)在爆炸荷载下的动态力学响应,设计了系列UHPC靶板并对其进行近场爆炸冲击试验,采用动态测试系统和相关传感器采集响应信号,对靶板在受载下的位移、应变、加速度等关键力学参数进行研究分析。结果表明,两次爆炸冲击下系列UHPC板的抗爆抗冲击性能均显著优于普通高强混凝土板,同时掺有钢纤维和碳纳米管(CNTs)的UHPC板(SF0.5CNT-UHPC、SF1.0CNT-UHPC)具有良好的抗变形能力和结构稳定性。随钢纤维含量的增加,UHPC板的应变峰值、加速度峰值和跨中最大挠度均明显减小,相应损伤程度减轻。使用等效单自由度分析从理论上计算了SF0.5CNT-UHPC、SF1.0CNT-UHPC板在弹性阶段的位移响应,发现跨中最大挠度的理论计算结果与实测值较为接近,两靶板误差分别为13.5%、8.7%。CNTs和钢纤维通过抑制不同尺度的缺陷显著提升了UHPC的强度、刚度和抗裂性,对UHPC表现出协同强化作用。 展开更多

关键词 超高性能混凝土 碳纳米管 钢纤维 爆炸冲击 动态响应

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软弱地质小净距隧道围岩压力计算方法及受力特征研究 被引量：13

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作者 刘佳 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第S01期174-180,共7页

为研究软弱地质小净距隧道围岩压力计算方法及不同隧道净距和埋深对围岩压力的影响规律,引用三塌落拱理论,确立深浅埋隧道分界深度,基于公路隧道设计规范,建立隧道荷载计算模型,推导出围岩压力理论计算公式,并讨论不同的隧道净距和埋深... 为研究软弱地质小净距隧道围岩压力计算方法及不同隧道净距和埋深对围岩压力的影响规律,引用三塌落拱理论,确立深浅埋隧道分界深度,基于公路隧道设计规范,建立隧道荷载计算模型,推导出围岩压力理论计算公式,并讨论不同的隧道净距和埋深对隧道内外侧围岩压力的影响规律。最后,结合工程实例,针对受力薄弱的中夹岩柱部位提出有效的加固措施。结论如下:1)极浅埋和浅埋小净距隧道围岩压力采用规范法中的全土柱和谢家烋理论公式,深埋隧道采用修正后的比尔鲍曼计算方法更为安全合理;2)小净距隧道施工过程偏压特性显著,围岩压力与埋深近似呈线性关系;3)左右洞室施工相互影响随净距增大而呈现减弱趋势,当净距大于1倍洞跨时,围岩压力可按单洞计算;4)中夹岩柱是软弱地质小净距隧道受力的关键、薄弱部位,采用中空注浆锚杆并合理确定锚杆长度,能有效抑制中夹岩柱塑性应变发展,提高围岩抗拉及抗剪强度。 展开更多

关键词 小净距隧道 软弱地质 围岩压力 理论计算 中夹岩柱

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考虑环境色彩协调的隧道墙式洞门色彩设计方法 被引量：1

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作者 叶飞 刘佳 +3 位作者 温小宝 张兴冰 朱文豪 杨永 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1317-1323,共7页

为了提升隧道洞门与自然环境的协调统一,应用色彩学理论和图像处理技术,对我国公路隧道墙式洞门色彩与洞口环境色彩之间的协调性问题开展研究。通过调查问卷和引入色相协调理论,构建了隧道洞门色彩协调性设计准则,即色相符合谐波协调类... 为了提升隧道洞门与自然环境的协调统一,应用色彩学理论和图像处理技术,对我国公路隧道墙式洞门色彩与洞口环境色彩之间的协调性问题开展研究。通过调查问卷和引入色相协调理论,构建了隧道洞门色彩协调性设计准则,即色相符合谐波协调类型、饱和度和明度均为弱对比类型;基于该准则提出了隧道墙式洞门色彩量化设计方法:利用聚类分析对隧道洞口环境图像进行色彩提取并转化为HSV(色相、饱和度、明度)色彩空间,分析色相谐波类型,计算饱和度和明度,进而确定洞门色彩三属性的取值范围。应用基于色相协调理论的洞门色彩设计方法对既有隧道进行案例分析,其协调性评价结果与主观问卷结果一致,验证了该方法的可行性与有效性,同时为新建隧道洞门设计提供科学依据。 展开更多

关键词 隧道洞门 色彩设计 协调理论 环境 图像处理

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寒区隧道洞口段空气幕保温理论研究 被引量：7

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作者 王仁远 朱永全 +3 位作者 高焱 方智淳 张红钰 王道远 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期144-153,共10页

为保证寒区隧道在服役期间不发生冻害,根据相似原理搭建隧道温度场模型试验台,研究寒冷季节隧道内温度的变化规律,并提出一种新型的主动保温措施-隧道洞口段空气幕保温措施。使用流函数叠加与热平衡原理,得出空气幕保温措施的控制方程,... 为保证寒区隧道在服役期间不发生冻害,根据相似原理搭建隧道温度场模型试验台,研究寒冷季节隧道内温度的变化规律,并提出一种新型的主动保温措施-隧道洞口段空气幕保温措施。使用流函数叠加与热平衡原理,得出空气幕保温措施的控制方程,使用叠加原理及贝塞尔特征函数推导出在空气幕作用下,寒区隧道洞口断面处围岩的径向温度解析解,最后以正盘台隧道为算例,验证该保温措施的可行性。研究结论表明:外界环境温度和围岩温度是影响寒区隧道温度场的主要因素;采用控制方程计算,图像结果显示空气幕保温措施可有效防止隧道冻害;隧道径向温度理论解与有限元计算结果相差较小,解析法可为今后的工程实践提供理论基础。 展开更多

关键词 寒区隧道 温度场 模型试验 空气幕 保温措施

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动水压力下水泥混凝土路面基层溶蚀脱空研究 被引量：4

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作者 陈望平 刘安刚 +2 位作者 唐钰杰 刘炳华 张超 《混凝土》 CAS 北大核心 2022年第8期174-178,共5页

半刚性基层水泥混凝土路面在动水压力作用下易产生溶蚀脱空病害,导致路面疲劳寿命急剧下降。为了研究溶蚀脱空病害下水泥混凝土路面预防性养护的合理时机与重点养护区域,采用动水冲刷进行溶蚀试验和脱空试验,研究了半刚性基层的溶蚀作... 半刚性基层水泥混凝土路面在动水压力作用下易产生溶蚀脱空病害,导致路面疲劳寿命急剧下降。为了研究溶蚀脱空病害下水泥混凝土路面预防性养护的合理时机与重点养护区域,采用动水冲刷进行溶蚀试验和脱空试验,研究了半刚性基层的溶蚀作用及造成水泥混凝土路面脱空的影响因素,提出了基于脱空的水泥路面防治与养护最佳时机。研究结果表明:动水压力作用会溶出半刚性基层中的钙离子,致使基层内部孔洞增大、强度降低,增加路面脱空发生的机率,增加水泥掺量可以减轻动水溶蚀的危害;对于板角脱空病害,轴载越大、脱空面积越大、路面厚度越小,脱空发生的概率和危害越大;针对脱空病害的养护防治应当在路面脱空半径小于0.4 m,脱空率低于16.5%时进行。同时水泥路面角隅处受到脱空损害更大,在养护时应重点关注。 展开更多

关键词 水泥混凝土路面 半刚性基层 动水压力 溶蚀 脱空 路面养护

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环境温度影响下基于支持向量机与强化飞蛾扑火优化算法的结构稀疏损伤识别 被引量：6

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作者 雷勇志 黄民水 +2 位作者 顾箭峰 杨雨厚 舒国明 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期170-177,共8页

结构处于自然环境中常会受到环境温度变化的影响,引起实测动力响应出现较大误差,进一步影响对结构健康状况的判定。另外,基于优化算法的损伤识别在反演损伤位置及量化损伤程度时,易出现局部最优解,且计算效率低下。针对以上难题,本文提... 结构处于自然环境中常会受到环境温度变化的影响,引起实测动力响应出现较大误差,进一步影响对结构健康状况的判定。另外,基于优化算法的损伤识别在反演损伤位置及量化损伤程度时,易出现局部最优解,且计算效率低下。针对以上难题,本文提出一种结合支持向量机与强化飞蛾扑火优化算法的损伤识别方法,用于对环境温度影响下的结构稀疏损伤进行识别。该方法首先采取支持向量机对环境温度变化进行量化分析;随后引入稀疏正则化确定稀疏损伤工况;接着将获得的环境温度变化及损伤工况信息作为强化飞蛾扑火优化算法的初始种群生成依据,从而得到针对实际损伤的初始种群用于缩小算法搜索空间,提高计算效率。最后采用基于频率的结构多损伤定位保证准则及模态应变能基本因子构建目标函数,通过考虑环境温度及随机噪声双重影响的简支梁数值算例以及I-40钢-混组合体系桥梁工程实例验证了本文所提方法的可行性。 展开更多

关键词 结构损伤识别 温度影响 稀疏正则化 支持向量机 稀疏损伤 优化算法 I-40桥

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