城市深层地下空间地质环境韧性评估模型与应用 被引量：8

1

作者 苏栋 黄茂隆 +1 位作者 韩文龙 陈湘生 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期157-169,共13页

[研究目的]评估城市深层地下空间地质环境韧性有助于提高城市地下空间开发利用的安全性,减少灾害事件造成的经济损失。[研究方法]本文从城市深层地下空间的灾害事件严重度、地质体脆弱性、抵御力、恢复力和适应力等方面出发,建立了城市... [研究目的]评估城市深层地下空间地质环境韧性有助于提高城市地下空间开发利用的安全性,减少灾害事件造成的经济损失。[研究方法]本文从城市深层地下空间的灾害事件严重度、地质体脆弱性、抵御力、恢复力和适应力等方面出发,建立了城市深层地下空间地质环境韧性多因素综合评估模型,并结合某城市一起突发事件的相关数据对评估模型进行了应用。[研究结果]评估模型具有较高操作性和可行性,可在各种复杂地质环境的城市中开展深层地下空间韧性评估工作;所评价灾害事件的严重度为5.601,属严重水平;地质体的暴露性为5.735,灾损敏感性为6.146,脆弱性综合评价结果为35.247,属脆弱地质体;预警能力指数为1.00,防灾能力指数由原来的5.66提高至灾后的7.00,故抵御力综合评价结果由15.38提高至19.02;通过填砂、地下注浆等措施后,恢复力为2.00,且由于地质环境趋于稳定,地质环境适应力综合分析为1.00。[结论]若受灾害影响,地质环境韧性水平的演化可分为正常、受灾、抵御、恢复、适应和新的正常水平6个阶段,韧性水平曲线呈现出先减小再增大后趋于稳定,且在受灾和抵御的节点处达到最小值。 展开更多

关键词 地质环境韧性 城市韧性 深层地下空间 评估模型 城市地质调查工程

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近接运营地铁的城市地下工程施工安全韧性评估方法研究 被引量：2

2

作者 韩凯航 李岩松 +6 位作者 陈湘生 包小华 王树英 张成平 魏纲 张治国 赵千 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第10期2005-2015,共11页

为提出一种用于评估近接运营地铁的城市地下工程施工安全韧性的方法,首先,通过对近接施工的3个方面(新建地下工程、地层、既有地下结构)以及2个维度(技术和管理)的分析,建立一个较为完整的韧性指标体系;其次,结合层次分析法、熵权法和... 为提出一种用于评估近接运营地铁的城市地下工程施工安全韧性的方法,首先,通过对近接施工的3个方面(新建地下工程、地层、既有地下结构)以及2个维度(技术和管理)的分析,建立一个较为完整的韧性指标体系;其次,结合层次分析法、熵权法和博弈论,提出韧性指标体系的权重组合分析方法;同时,基于集对分析理论,提出研究体系复合性能Q的连续评估方法;最后,从“最大损伤”和“累计损伤”2个角度提出韧性R的综合评估计算公式,并将其应用于具体工程案例的分析。研究结果表明:1)新提出的韧性评估方法与传统的风险评估方法可以相互印证,且新的韧性评估方法考虑因素更为全面;2)提出的系统复合性能Q包含3个维度,即既有地下结构(Q_(A))、地层(Q_(B))、新建地下工程(Q_(C)),比传统的评估理论更全面;3)随着既有地下结构的动态指标限值越来越严格,系统复合性能Q的评估结果对应有所下降。 展开更多

关键词 城市地下工程 近接施工 韧性评估 集对分析法 案例分析

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数字孪生技术在城市地下空间运维阶段的应用与研究进展 被引量：3

3

作者 曾仕琪 苏栋 +2 位作者 龚浩锋 刘平炜 陈湘生 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期57-76,共20页

系统综述数字孪生技术在城市地下空间运维阶段的应用现状和研究进展。首先,通过文献计量的方法,分析2019年1月1日至2024年4月21日发表的847篇学术文献,识别并总结数字孪生技术在城市地下空间运维管理中的核心技术和应用策略,从技术层面... 系统综述数字孪生技术在城市地下空间运维阶段的应用现状和研究进展。首先,通过文献计量的方法,分析2019年1月1日至2024年4月21日发表的847篇学术文献,识别并总结数字孪生技术在城市地下空间运维管理中的核心技术和应用策略,从技术层面对核心功能,例如实时数据监测、模型的持续更新、仿真与预测等进行系统总结。然后,探讨数字孪生技术在城市地下空间结构健康监测与管理、设施监控与管理、能源与环境管理以及灾害评估与应急管理4个主要领域的应用。最后,基于当前技术发展和需求,提出未来研究应集中构建系统性指标体系和开发多模态智能感知技术,以有效提升城市地下空间运维的安全性、可靠性和效率;同时,还需要通过构建多因素耦合作用下的运维性态演变规律和多维度性态智能评估技术研究,实现更为高效和精准的运维管理。 展开更多

关键词 数字孪生技术 城市地下空间 运维管理 结构监测 设施监管 能源环境 灾害应急

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“无废城市”背景下建筑废弃物资源化产业系统耗散演化研究——以深圳市为例 被引量：3

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作者 吴泽洲 官静 +2 位作者 孙晓辉 李俊杰 张佳盛 《现代城市研究》 北大核心 2024年第1期30-35,58,共7页

在“无废城市”背景下,建筑废弃物资源化可以减少环境污染,促进城市可持续发展。为提升建筑废弃物资源化水平,文章以深圳市建筑废弃物资源化产业为例进行研究,以耗散结构理论为基础,构建建筑废弃物资源化产业系统,并确定了31个熵指标,采... 在“无废城市”背景下,建筑废弃物资源化可以减少环境污染,促进城市可持续发展。为提升建筑废弃物资源化水平,文章以深圳市建筑废弃物资源化产业为例进行研究,以耗散结构理论为基础,构建建筑废弃物资源化产业系统,并确定了31个熵指标,采用Brusselator模型和熵值法对问卷调查收集的数据进行实证分析,判断建筑废弃物资源化产业是否处于耗散结构。研究表明,深圳市建筑废弃物资源化产业尚未达到耗散结构,并基于实证结果提出产业发展建议,以促进系统的有序协调发展,实现耗散结构状态。 展开更多

关键词 无废城市 建筑废弃物资源化 产业系统 耗散演化

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考虑城市地质环境影响的深圳市地下空间开发适宜性评价 被引量：12

5

作者 苏栋 黄茂隆 +3 位作者 韩文龙 李爱国 王恩志 陈湘生 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期514-524,共11页

为了深入分析深圳市城市地下空间开发的适宜性,本文在系统归纳深圳市地质环境、地表环境、经济发展及地质灾害等特征的基础上,研究了地下空间开发利用适宜性与各因素之间的关系,建立了浅层地下空间开发利用适宜性评价体系,并采用指数标... 为了深入分析深圳市城市地下空间开发的适宜性,本文在系统归纳深圳市地质环境、地表环境、经济发展及地质灾害等特征的基础上,研究了地下空间开发利用适宜性与各因素之间的关系,建立了浅层地下空间开发利用适宜性评价体系,并采用指数标度、层次分析法确定了指标权重,运用综合指数法对深圳市浅层地下空间开发利用适宜性进行了评价。研究结果表明,深圳市浅层地下空间开发利用适宜性评价指标可划分为6大类14个指标,其中工程地质条件、水文地质条件、地质灾害条件和区域发展条件对适宜性的评价结果的影响较大,而地形地貌条件和地质构造条件的影响相对较小。适宜性评价结果共分为适宜、次适宜、一般和较差4种等级,其中适宜与次适宜集中在福田区、南山区和宝安区,且适宜与次适宜的区域总面积占全市约80%,说明深圳市地下空间开发整体适宜性较好。该评价结果可为深圳市城市地下空间发展规划提供理论依据,且评价体系可应用于与深圳市地质条件相似城市的浅层地下空间开发适应性分析中。 展开更多

关键词 城市地质环境 地下空间 适宜性评价 层次分析法 深圳市

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明挖地铁车站建设期温室气体排放研究——以深圳市城市轨道交通12号线某车站为例 被引量：3

6

作者 陈坤阳 陈湘生 +3 位作者 王雷 阳文胜 吴环宇 段华波 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第S01期189-197,共9页

为合理量化明挖地铁车站建设期温室气体(GHG)排放强度及水平,基于LCA方法,开展明挖地铁车站建设期GHG排放评价工作,建立明挖车站建设期GHG排放核算公式,并结合实际工程数据进行GHG排放强度与水平的定量化分析。研究结果表明:案例明挖地... 为合理量化明挖地铁车站建设期温室气体(GHG)排放强度及水平,基于LCA方法,开展明挖地铁车站建设期GHG排放评价工作,建立明挖车站建设期GHG排放核算公式,并结合实际工程数据进行GHG排放强度与水平的定量化分析。研究结果表明:案例明挖地铁车站建设期的GHG排放总量为47718.61 tCO_(2)e。其中,建材生产、运输和施工阶段分别占比88.91%、3.92%和7.12%;明挖地铁车站建设期的GHG排放强度为335.52 tCO_(2)e/100 m^(2)。研究结果可为促进城市交通运输领域的绿色低碳转型提供理论基础。 展开更多

关键词 明挖地铁车站 生命周期评价 温室气体排放

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圆钢管高强卵石机制砂混凝土粘结滑移本构模型

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作者 管民生 郑宗颖 +1 位作者 张坤 杜宏彪 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第3期119-126,共8页

为研究圆钢管高强卵石机制砂混凝土界面粘结滑移性能,通过27根圆钢管高强卵石机制砂混凝土短柱试件的推出试验,获取荷载-滑移曲线参数,分析了试件粘结滑移的发展阶段与机理,考察了试件不同位置分布对于粘结滑移性能的影响,推导了考虑位... 为研究圆钢管高强卵石机制砂混凝土界面粘结滑移性能,通过27根圆钢管高强卵石机制砂混凝土短柱试件的推出试验,获取荷载-滑移曲线参数,分析了试件粘结滑移的发展阶段与机理,考察了试件不同位置分布对于粘结滑移性能的影响,推导了考虑位置变化的粘结应力-滑移本构模型.结果表明,圆钢管高强卵石机制砂混凝土粘结滑移经历了胶结、滑移、摩阻力和后滑移四个阶段,试件不同位置处发生滑移的顺序不同;验证了所提出的圆钢管机制砂混凝土粘结滑移本构在本文推出试验试件中的适用性,并基于上述本构模型,通过引入位置函数反映了试件局部粘结强度和滑移值的变化特点,提出了考虑位置变化的粘结滑移本构模型,该改进模型能更完全地反映局部粘结滑移规律和机理. 展开更多

关键词 粘结应力-滑移本构模型 粘结滑移 粘结强度 圆钢管高强卵石机制砂混凝土

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两墙合一预制地下连续墙纵向拼缝力学性能试验研究 被引量：1

8

作者 黄嘉欢 饶伟 +9 位作者 邱桐 陈湘生 陈武雄 杨立 陈坤阳 何秋凤 郑镇跡 吴贝钰 李爱东 路林海 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第3期556-566,共11页

为探究两墙合一预制地下连续墙纵向拼缝的力学性能,依托某地铁车站建设工程,揭示两墙合一预制地下连续墙沉插节点传力机制和破坏模式,明确沉插节点的承载力和延性特性,开展模拟现场拼装状态的抗弯试验。研究结果表明:1)CT锁与混凝土间... 为探究两墙合一预制地下连续墙纵向拼缝的力学性能,依托某地铁车站建设工程,揭示两墙合一预制地下连续墙沉插节点传力机制和破坏模式,明确沉插节点的承载力和延性特性,开展模拟现场拼装状态的抗弯试验。研究结果表明:1)CT锁与混凝土间的裂缝及分离现象是节点进入塑性和极限承载的重要标志,CT锁的拉结固定设置可确保沉插节点具备良好的延性以及两墙合一预制地下连续墙纵向结构的稳定性;2)沉插节点表现出明显的3阶段发展特性,其弯矩-转角关系曲线呈现双折线形态,屈服承载力约为215 kN·m,极限承载力约为265 kN·m,屈服承载力约占极限承载力的80%,该节点的承载力约为连续截面的30%;3)在CT锁的约束作用下,沉插节点为具有延性特性的铰接节点。 展开更多

关键词 两墙合一预制地下连续墙 沉插节点 CT锁 足尺抗弯试验 纵向拼缝 力学性能

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敬畏情绪对建筑废弃物再生产品购买意愿影响机制

9

作者 丁志坤 黄涛 +2 位作者 杨起帆 熊朝阳 任风梅 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第11期4809-4816,共8页

为提高建筑废弃物再生产品市场接受度,探讨了敬畏情绪如何影响消费者对建筑废弃物再生产品的购买意愿。采用情绪评估量表、购买意愿评分以及功能性近红外光谱技术(functional near-infrared spectroscopy, fNIRS),结合虚拟购买实验范式... 为提高建筑废弃物再生产品市场接受度,探讨了敬畏情绪如何影响消费者对建筑废弃物再生产品的购买意愿。采用情绪评估量表、购买意愿评分以及功能性近红外光谱技术(functional near-infrared spectroscopy, fNIRS),结合虚拟购买实验范式考察自然视频诱发敬畏情绪对被试建筑废弃物再生产品的购买意愿。分别测量了自然视频刺激诱发的情绪类型、建筑废物再生产品购买意愿以及观看自然视频时大脑特定区域的活动变化。量表结果显示自然视频诱发了显著的敬畏情绪,fNIRS结果显示,自然视频刺激导致与自我加工相关的大脑默认网络区域(default mode network, DMN)出现“去激活”现象,表明自我意识的抑制与敬畏情绪体验相关,评分结果显示敬畏情绪显著提升了被试对建筑废弃物再生生活用品的购买意愿,而对再生建材的购买意愿影响不显著。因此,在建筑废弃物再生生活用品营销策略中,通过自然视频的方式诱发敬畏情绪可提升建筑废弃物再生生活用品购买意愿,进而提高建筑废弃物再生生活用品市场接受度。 展开更多

关键词 建筑废弃物再生产品 敬畏情绪 购买意愿 FNIRS

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基于严肃游戏的建筑地下空间水灾应急逃生路径评价研究

10

作者 丁志坤 李金泽 +2 位作者 李永昌 孙梓桓 熊朝阳 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第1期196-204,共9页

在全球气候变化和城市化进程加速的背景下,地下建筑空间的水灾逃生问题日益突出。研究以深圳市某高校科教综合楼地下实验室为案例,开发了基于Unreal Engine游戏引擎的地下建筑水灾虚拟逃生严肃游戏平台。该平台融合了建筑信息模型(Build... 在全球气候变化和城市化进程加速的背景下,地下建筑空间的水灾逃生问题日益突出。研究以深圳市某高校科教综合楼地下实验室为案例,开发了基于Unreal Engine游戏引擎的地下建筑水灾虚拟逃生严肃游戏平台。该平台融合了建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)、流体仿真和严肃游戏模拟技术,通过BIM模型识别建筑逃生路网,并结合虚拟逃生试验获取逃生路径的评价指标数据。此外,采用客观权重法(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation,CRITIC)对评价指标进行客观赋权,计算逃生路径的综合得分,实现了多目标决策下的最优逃生路径识别。研究开发的严肃游戏平台为地下建筑水灾应急逃生提供了创新的分析和决策工具,对提高地下建筑安全性和应急管理能力具有现实意义。 展开更多

关键词 安全工程 建筑地下空间 水灾应急逃生模拟 建筑信息模型 严肃游戏

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城市轨道交通生命周期碳排放强度与碳减排潜力研究 被引量：38

11

作者 陈坤阳 周鼎 +2 位作者 粟月欢 段华波 陈湘生 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第5期1-7,共7页

城市轨道交通在促进城市交通绿色低碳发展、大幅提升出行便利度的同时也产生了一定的碳排放。如何合理量化城市轨道交通碳排放水平并测度其减排潜力是实现交通部门碳达峰、碳中和的首要问题。本文基于生命周期评价理论构建了地铁全生命... 城市轨道交通在促进城市交通绿色低碳发展、大幅提升出行便利度的同时也产生了一定的碳排放。如何合理量化城市轨道交通碳排放水平并测度其减排潜力是实现交通部门碳达峰、碳中和的首要问题。本文基于生命周期评价理论构建了地铁全生命周期碳排放评价方法,对地铁的碳排放强度与碳减排水平进行了定量化分析,并进一步探讨了地铁的低碳、近零碳排放路径与策略。研究结果表明:近年来全国地铁建设和运营阶段碳排放总量为2500万~3500万t CO_(2)e,地铁隧道单位里程碳排放约为1.3万t CO_(2)e/km,单位面积地下车站碳排放约为371 t CO_(2)e/100 m^(2),地铁出行碳排放0.7 kg CO_(2)e/人次。以2020年为例,全国地铁运营碳减排当量约为730万t CO_(2)e,预计到2025年将达到1240万t CO_(2)e,过去20年居民选择地铁出行方式累计减碳量约占全国能源领域化石燃料碳排放总量的1%。2020年因地铁建设释放地上土地资源形成的城市绿地碳汇量约为30万t CO_(2)e,预计到2025年将达到44.8万t CO_(2)e。研究结果可为交通领域科学实现绿色低碳转型及制定地铁系统节能管理政策提供理论支撑及数据参考。 展开更多

关键词 城市轨道交通 地铁 生命周期评价 碳排放 碳减排 碳汇

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极端环境隧道建造面临的主要问题及发展趋势 被引量：13

12

作者 陈湘生 全昭熹 +2 位作者 陈一凡 沈翔 苏栋 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第3期401-432,I0005-I0036,共64页

聚焦艰险山区、深水海域与城市敏感区3类极端环境,全面梳理和总结了在此环境下隧道建造面临的主要问题、相关技术突破和未来发展趋势。针对艰险山区中极高地应力、高地温、高海拔以及活动断裂带等极端条件,总结分析围岩和隧道的变形机... 聚焦艰险山区、深水海域与城市敏感区3类极端环境,全面梳理和总结了在此环境下隧道建造面临的主要问题、相关技术突破和未来发展趋势。针对艰险山区中极高地应力、高地温、高海拔以及活动断裂带等极端条件,总结分析围岩和隧道的变形机制、破坏机制及防护措施,并指出未来可通过大数据、机器学习等手段建立更精准的预测模型,以实现隧道建造过程的实时监控和风险评估;针对深水海域中高水压、高烈度地震、强侵蚀环境等极端条件,分析多因素耦合下沉管法及盾构法隧道管片及接头的劣损和破坏机制,总结提升其力学和耐久性能的主要技术措施,并提出未来仍需针对海底隧道管片接头的防水、抗震及抗侵蚀性能开展更深入的研究,以形成完整的理论和技术体系;针对城市敏感区隧道穿越既有隧道、敏感建构筑物、地下障碍物等挑战,总结分析盾构法和顶管法施工环境响应规律、地层变形评估方法和控制技术措施,提出未来可采用机器学习等技术辅助隧道建设,以提升预测和控制的准确性,减小建设过程对城市环境的扰动。目前,相关研究成果为极端环境下的隧道工程建设提供了重要支撑,但部分技术仍需进一步在实践中完善并形成规范,以指导后续的工程建设;而随着新一代信息技术的发展,未来隧道建造必将朝着数字化、智能化、自动化的方向发展,从而保障极端环境下隧道建设的安全、绿色、高效。 展开更多

关键词 隧道 极端环境 艰险山区 深水海域 城市敏感区 施工技术

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基于驾驶模拟的隧道照明对行车安全及舒适度评价影响研究 被引量：4

13

作者 胡明伟 吴雯琳 +2 位作者 田卿燕 郭忠鑫 杨文杰 《南京信息工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期654-666,共13页

随着交通运输基础设施建设发展模式由追求速度规模向更加注重质量效益转变,精细化、因地制宜地设定隧道照明环境需求日益增多.隧道照明系统设计应以保证驾驶员行车的安全性与舒适度为前提,因此需要对隧道照明如何影响驾驶员隧道行车的... 随着交通运输基础设施建设发展模式由追求速度规模向更加注重质量效益转变,精细化、因地制宜地设定隧道照明环境需求日益增多.隧道照明系统设计应以保证驾驶员行车的安全性与舒适度为前提,因此需要对隧道照明如何影响驾驶员隧道行车的安全性与舒适度进行量化评估.基于隧道照明理论和驾驶员行车基础研究,选取影响驾驶员安全性与舒适度的8项指标,建立驾驶员安全性与舒适度评价体系,并通过隧道驾驶仿真环境与硬件设施实现室内仿真研究:基于UC-win/Road软件建立隧道虚拟仿真模型,通过驾驶模拟器和生理仪器获取8项指标对应的数据,对数据进行处理后通过熵权法确定指标权重,评估不同照明亮度与色温环境下的隧道安全性与舒适度.以驾驶员的行车安全及舒适评价值最优为目的,得出隧道内亮度和色温的最佳设定值.实验结果验证了驾驶员行车安全与舒适度评价体系的有效性,提出了改进的照明方案,为隧道运营方提供参考. 展开更多

关键词 隧道照明 驾驶模拟 虚拟仿真 行车安全 舒适度 评价模型

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水下盾构隧道管片拼装质量控制方法研究现状与展望 被引量：5

14

作者 包小华 李浚弘 +3 位作者 陈湘生 沈俊 刘自明 姚义 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第4期643-662,共20页

针对大型水下盾构隧道施工阶段可能存在的管片拼装质量问题,综述国内外相关水下盾构隧道管片拼装的重要研究,主要涵盖管片拼装质量控制指标、管片拼装对隧道衬砌力学性能的影响、管片拼装质量控制以及质量检测的应用等方面。针对管片拼... 针对大型水下盾构隧道施工阶段可能存在的管片拼装质量问题,综述国内外相关水下盾构隧道管片拼装的重要研究,主要涵盖管片拼装质量控制指标、管片拼装对隧道衬砌力学性能的影响、管片拼装质量控制以及质量检测的应用等方面。针对管片拼装质量控制指标,探讨管片尺寸和几何要求、裂损性、水密性及防渗性能要求等关键内容。通过现场监测、相似模型试验与原型试验归纳管片拼装对水下盾构隧道衬砌力学性能的影响。在拼装质量控制方面,介绍管片拼装设备、盾构隧道管片传感监测系统、盾构姿态预测方法以及管片定位技术的发展和应用。同时,总结近期管片拼装缺陷检测方法的研究成果,包括三维激光扫描、图像三维重建以及计算机视觉等技术在管片衬砌裂缝及渗漏方面的应用。最后,讨论管片拼装的尚存问题以及研究趋势。目前存在的主要问题包括:1)缺乏有效的拼装质量实时监测与评估方法;2)对水下环境中管片拼装力学性能影响研究不足;3)自动化控制技术的成熟度不够;4)隧道缺陷检测精度及其风险评估方法仍需进一步优化。展望未来,将通过对管片拼装质量评估手段、自动化与智能化拼装技术以及高精度缺陷定量分析方法的不断创新和改进,实现对拼装质量的实时监测、数据分析和定量评估,从而提高管片拼装的效率、精度和安全性。 展开更多

关键词 水下盾构隧道 管片拼装质量 控制指标 力学特性 质量检测

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海底软弱地层浅埋大直径盾构对接开挖面失稳灾变机制研究 被引量：4

15

作者 陈一凡 沈翔 陈湘生 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第4期712-723,共12页

为探明对接距离对海底大直径盾构开挖面失稳机制及规律的影响,依托甬舟铁路金塘海底盾构隧道工程,建立考虑渗流的盾构隧道对接有限元模型,研究对接距离L对开挖面失稳机制以及极限支护压力的影响,并基于极限平衡法建立考虑渗流的盾构近... 为探明对接距离对海底大直径盾构开挖面失稳机制及规律的影响,依托甬舟铁路金塘海底盾构隧道工程,建立考虑渗流的盾构隧道对接有限元模型,研究对接距离L对开挖面失稳机制以及极限支护压力的影响,并基于极限平衡法建立考虑渗流的盾构近距离对接开挖面极限支护压力理论模型。随着对接距离的增大,开挖面失稳形状和极限支护压力的变化可分为3个阶段。1)快速增长阶段(0<L/D≤0.4)(D为隧道直径):该阶段与单个隧道工况区别最明显,失稳区域由楔形体与仓筒组成;此时受对接隧道的阻碍作用最大,且开挖面附近水头场变化剧烈,渗流力占据主要部分。2)缓慢增长阶段(0.4<L/D≤0.7):失稳区域由对数螺旋体与仓筒组成,此时对接隧道的阻碍作用减小,因此极限支护压力在该阶段受对接距离的影响减小,增长缓慢。3)趋于平缓阶段(0.7<L/D≤1.5):失稳区域由对数螺旋体与倒棱台组成,此阶段对接隧道的阻碍作用可忽略不计,极限支护压力、失稳区域形状与非对接情况相近,可视为单个隧道工况。建立的理论模型得出的结果与数值模拟的结果接近,两者误差在10%以内,验证了该模型的可行性。 展开更多

关键词 海底隧道 大直径盾构 对接工程 开挖面失稳 理论模型

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既有建筑围护结构节能改造多目标优化设计 被引量：14

16

作者 丁志坤 王展 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第17期7269-7277,共9页

对既有建筑进行节能改造是减少建筑业能源消耗和碳排放的重要策略之一,提出了BP神经网络与蒙特卡洛-非支配排序遗传算法(Monte Carlo-non-dominated ranking genetic algorithm,MC-NSGAⅢ)相结合的多目标优化方法,对建筑围护结构改造参... 对既有建筑进行节能改造是减少建筑业能源消耗和碳排放的重要策略之一,提出了BP神经网络与蒙特卡洛-非支配排序遗传算法(Monte Carlo-non-dominated ranking genetic algorithm,MC-NSGAⅢ)相结合的多目标优化方法,对建筑围护结构改造参数进行优化设计。基于DesignBuilder软件进行建筑性能模拟,得到样本数据集;利用BP神经网络学习数据集,建立建筑围护结构与性能指标之间的预测模型,作为各个目标的适应度函数;利用蒙特卡洛方法对交叉概率和变异概率进行不确定性分析,建立MC-NSGAⅢ多目标优化模型,得到Pareto最优解集;最后利用理想点法找到围护结构设计参数的最优组合。以科教综合楼为例,验证了该方法的可行性和有效性。结果表明,提出的方法可在多种改造设计方案中找到一个综合权衡的最优方案,研究结果可为建筑改造规划与设计提供参考。 展开更多

关键词 建筑改造 多目标优化 BP神经网络 NSGAⅢ 蒙特卡洛

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临界状态土的物理标度律 被引量：1

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作者 费建波 唐昊 +1 位作者 介玉新 陈湘生 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1831-1839,共9页

土的临界状态理论描述了土有效应力、抗剪强度与土密实度之间的对应关系,大量土力学试验还揭示了土体强度与加载速率存在相关性。考虑到颗粒物质是自然土体的实际载体,从颗粒物理本源出发,将流态颗粒惯性数I发展为考虑砂土密实程度(即... 土的临界状态理论描述了土有效应力、抗剪强度与土密实度之间的对应关系,大量土力学试验还揭示了土体强度与加载速率存在相关性。考虑到颗粒物质是自然土体的实际载体,从颗粒物理本源出发,将流态颗粒惯性数I发展为考虑砂土密实程度(即初始颗粒体积分数Ф0)的准静态颗粒物理惯性数Q=Ф0[ln(I)+α]。以砂土的经典三轴试验数据为基础,探究了处于临界状态土的颗粒物理标度律,发现颗粒的摩擦系数μ与准静态颗粒惯性数Q之间满足简单的μ=ξQ线性关系。新建立的简单物理标度律能够统一刻画处于临界状态砂土的密实状态、剪切速率、围压和粒径等因素与土内摩擦角间复杂的经验关系。为描述受剪颗粒准静态变形的体变规律,进一步探索了临界状态下土颗粒体积分数与准静态颗粒惯性数间的相关性。对三维应力状态情况,引入一个新的无量纲量“中主应力数”对标度律进行拓展,可揭示中主应力对临界状态砂土摩擦特性的影响。 展开更多

关键词 颗粒 临界状态 标度律 剑桥模型 砂土

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基于混合仿真试验的建筑拆除废弃物管理减碳减排效益研究 被引量：4

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作者 丁志坤 王欣睿 文馨平 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2444-2453,共10页

建筑拆除废弃物的增加对城市低碳可持续发展造成了严重阻碍。研究旨在探讨以“低碳化”和“无废化”为目标的建筑拆除废弃物管理政策,采用基于主体仿真和系统动力学方法的混合仿真模型,借助Anylogic软件和Java编程语言构建拆除废弃物管... 建筑拆除废弃物的增加对城市低碳可持续发展造成了严重阻碍。研究旨在探讨以“低碳化”和“无废化”为目标的建筑拆除废弃物管理政策,采用基于主体仿真和系统动力学方法的混合仿真模型,借助Anylogic软件和Java编程语言构建拆除废弃物管理的碳排放仿真试验平台,以评估不同管理策略的减废与减碳效果。研究结果显示:在建筑拆除废弃物的管理过程中,现场管理阶段的碳排放量与废弃物排放量最大,应重点改善;利益主体之间的互动有助于拆除公司向绿色拆除公司转型,提升建筑拆除废弃物管理的减排和减碳效果;源头减量、分类分拣、从量收费和宣传教育政策的组合政策效果最佳,其中的源头减量政策在减碳减排方面发挥了显著作用。研究成果有助于政府制定相关低碳管理政策,推动实现“碳中和”和“无废城市”的目标。 展开更多

关键词 环境工程学 建筑废弃物 碳排放 混合仿真 政策模拟

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交通运输业碳排放预测与达峰路径研究--以安徽省为例 被引量：1

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作者 吴泽洲 崔翔宇 +2 位作者 郎皓 牛永宁 陈湘生 《现代城市研究》 北大核心 2024年第10期15-22,共8页

为加快交通运输领域实现碳达峰目标,文章选取安徽省为研究对象,利用“自上而下”法测算2010-2021年安徽省交通运输碳排放量;基于扩展的STIRPAT模型并运用情景分析法设置9类不同情景对2022-2035年碳排放量及达峰情况进行预测并提出了减... 为加快交通运输领域实现碳达峰目标,文章选取安徽省为研究对象,利用“自上而下”法测算2010-2021年安徽省交通运输碳排放量;基于扩展的STIRPAT模型并运用情景分析法设置9类不同情景对2022-2035年碳排放量及达峰情况进行预测并提出了减排建议。结果表明:(1)安徽省碳排放量总体呈波动上升的趋势;(2)人口、人均GDP、城镇化率、交通运输结构、能源强度和能源结构对碳排放均有促进作用;(3)适当约束人口规模、保持经济平稳发展、加强能源结构与交通运输结构调整和降低能源强度是最可能符合现阶段的碳达峰路径。 展开更多

关键词 交通运输业 碳排放 “自上而下”法 STIRPAT模型 安徽省

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大断面组合式顶管机掘进排渣离散元仿真 被引量：1

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作者 谢军 吕庆龙 +3 位作者 张海山 张宏伟 张润麒 苏栋 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第22期9608-9615,共8页

顶管法已在地下工程中广泛应用,但对新型超大断面组合式顶管机掘进排渣过程中土体的运动和力学响应仍缺乏研究。建立了世界最大断面组合式顶管机的等尺寸模型,利用离散元法模拟顶管机的掘进排渣过程,研究排渣速度对土体运动行为和力学... 顶管法已在地下工程中广泛应用,但对新型超大断面组合式顶管机掘进排渣过程中土体的运动和力学响应仍缺乏研究。建立了世界最大断面组合式顶管机的等尺寸模型,利用离散元法模拟顶管机的掘进排渣过程,研究排渣速度对土体运动行为和力学响应的影响。模拟结果表明,最佳的掘进-排渣速度比约为0.6 cm/rev,土仓流动性受上下两个半截面底部两侧刀盘的影响,滞排时土压随掘进累积增大,存在地表隆起倾向;超排时土压小于静止土压力,上覆土体随掘进由局部破坏发展为整体破坏。 展开更多

关键词 组合式顶管 大断面 排渣 土体流动性 离散元法

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