基于模糊认知图的桥梁运营安全风险决策研究

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作者 向鹏成 郭佩文 张雪芹 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第9期202-211,共10页

为探究桥梁运营安全风险决策机制,防范桥梁运营重大安全风险,搭建桥梁运营安全风险感知—风险认知—风险决策三阶段理论框架,利用Heronian有序加权平均(H-OWA)算子处理专家评分,建立决策因素的交互矩阵;确定模糊认知图(FCM)概念节点的... 为探究桥梁运营安全风险决策机制,防范桥梁运营重大安全风险,搭建桥梁运营安全风险感知—风险认知—风险决策三阶段理论框架,利用Heronian有序加权平均(H-OWA)算子处理专家评分,建立决策因素的交互矩阵;确定模糊认知图(FCM)概念节点的含义及结构,揭示因素间的映射关系;收集某铁路桥梁2020年1月1日列车通行时的监测数据,开展工程应用与验证分析。结果表明:桥梁结构加速度、应变、位移的权重重要度排序与迭代过程重要度排序最高,是桥梁结构健康感知关键指标;桥梁下部结构加固策略的实施效果在低、中、高风险情景下均显著高于防水隔热、上部结构加固,有效提升桥梁的整体稳定性和安全性。 展开更多

关键词 模糊认知图(FCM) 桥梁运营安全 风险决策 Heronian有序加权平均(H-OWA)算子 维护策略

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坡度与滴头间距对砂壤土地下滴灌水分运移影响研究

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作者 王亚林 唐晨晰 +3 位作者 刘新健 杨忠勇 夏栋 燕乔 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第8期246-256,共11页

为探究坡度与滴头间距对砂壤土地下滴灌水分运移特性的影响,构建土壤水分二维运动模型,借助HYDRUS—2D软件求解,并利用土箱试验进行验证。分析研究在15°、30°、45°三种坡度,0.2 m、0.25 m、0.3 m三种滴头间距和0.183 cm^... 为探究坡度与滴头间距对砂壤土地下滴灌水分运移特性的影响,构建土壤水分二维运动模型,借助HYDRUS—2D软件求解,并利用土箱试验进行验证。分析研究在15°、30°、45°三种坡度,0.2 m、0.25 m、0.3 m三种滴头间距和0.183 cm^(3)/cm^(3)、0.218 cm^(3)/cm^(3)、0.363 cm^(3)/cm^(3)三种初始含水率条件下多点入渗湿润锋动态变化、湿润体含水率分布及灌溉均匀度的变化规律。结果表明:在坡度影响下,湿润锋更倾向于向坡下运移;布置间距的增加会降低湿润锋的运移速率,推荐的布置间距为0.25 m,初始含水率的增加使湿润锋形态更不规则;在沿坡面方向上土壤含水率略有减小,垂直方向上土壤含水率变化不大,压力补偿灌水器适用于坡地地下滴灌系统;灌溉均匀度在0.9以上。方差分析结果表明,初始含水率对土壤含水率影响最显著。 展开更多

关键词 边坡生态修复 地下滴灌 坡度 滴头间距 水分运移特性 砂壤土

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梯级电站调峰驱动的河道洪水波传播特征分析

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作者 白治朋 黄建平 +5 位作者 刘新健 刘新波 文勇波 赵新益 栾华龙 杨忠勇 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第2期91-99,共9页

基于三峡和葛洲坝电站2018年实测水位、流量数据和一维解析模型,重点讨论了梯级电站调峰驱动的洪水波在两坝间河道的传播过程。在三峡和葛洲坝同时进行日调峰的背景下,2个电站的出库流量均呈显著的日波动和半日波动现象,两电站的流量日... 基于三峡和葛洲坝电站2018年实测水位、流量数据和一维解析模型,重点讨论了梯级电站调峰驱动的洪水波在两坝间河道的传播过程。在三峡和葛洲坝同时进行日调峰的背景下,2个电站的出库流量均呈显著的日波动和半日波动现象,两电站的流量日波动幅度平均分别在1500~2000 m^(3)/s和1200~1500 m^(3)/s之间,黄陵庙和南津关两个水位站的水位日波动幅度均在0.5~0.8 m之间。基于一维解析模型能够很好地模拟和再现两坝间河道的水位和流量波动过程。模型模拟结果分析表明,两坝间河道洪水波以周期为1.2 h的高频驻波进行传播,驻波的最大水位和流量振幅分别约为2.1 cm和210 m^(3)/s。该洪水波是由两个电站调峰流量共同驱动和叠加生成的,下游葛洲坝电站调峰时间对河道洪水波有显著影响,若将调峰时间由现行的0.6 h调整到1.2 h,洪水波振幅将显著增强。河道底摩擦因数对洪水波生成时的波高影响较小,但会影响洪水波在传播过程中的衰减速度。 展开更多

关键词 电站调峰 洪水波 解析模型 驻波 波能衰减

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基于DenseNet121和迁移学习的拱结构损伤识别

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作者 李杰 唐启智 +2 位作者 辛景舟 刘增武 马闻达 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期352-358,共7页

针对传统拱结构损伤识别方法存在提取特征适应性差、识别能力弱的问题,提出一种基于DenseNet121和迁移学习的拱结构损伤识别方法.首先,利用连续小波变换,将拱结构的加速度响应转换成时频图,并以此划分训练集、验证集和测试集样本;其次,... 针对传统拱结构损伤识别方法存在提取特征适应性差、识别能力弱的问题,提出一种基于DenseNet121和迁移学习的拱结构损伤识别方法.首先,利用连续小波变换,将拱结构的加速度响应转换成时频图,并以此划分训练集、验证集和测试集样本;其次,基于迁移学习策略,利用DenseNet121模型对训练集进行特征学习,通过模型优化使其性能达到最优,并作为损伤识别的模型;然后,将测试集送入训练好的最优模型中进行损伤识别;最后,通过钢管混凝土拱结构试验来验证方法的有效性.结果表明:该方法在训练过程中具有良好的稳定性,能够对拱结构损伤程度进行精确识别,识别准确率达到93.33%;与ResNet50、VGG16、AlexNet相比,该方法识别准确率分别提升了2.94%、5.53%、10.53%;采用准确率、精确率、训练损失值、召回率和F_(1)值5个评价指标定量评估模型性能,该方法具有更好的综合识别效果. 展开更多

关键词 拱结构 拱桥 损伤识别 DenseNet121 迁移学习

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ALC墙板钩头螺栓连接节点平面外抗冲切试验研究 被引量：13

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作者 秦士洪 郑鸿翔 +3 位作者 张京街 范世杰 宋开伟 无 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2022年第5期142-149,共8页

为了解节点的受力性能,对13块钩头螺栓连接的ALC墙板节点试件进行了平面外荷载试验和有限元模拟。结果表明:对于使用钩头螺栓连接的蒸压加气混凝土墙板,在风荷载平面外吸力或向墙板外侧的水平地震作用下,通过垫片传递荷载,最终形成冲切... 为了解节点的受力性能,对13块钩头螺栓连接的ALC墙板节点试件进行了平面外荷载试验和有限元模拟。结果表明:对于使用钩头螺栓连接的蒸压加气混凝土墙板,在风荷载平面外吸力或向墙板外侧的水平地震作用下,通过垫片传递荷载,最终形成冲切破坏,整个破坏过程大致可分为开裂前的线性阶段、开裂阶段以及最后的破坏阶段;抗冲切承载力将随着节点区域横向钢筋数量增加或钢筋间距减小而加大;墙板厚度可明显影响抗冲切承载力;配置抗冲切短钢筋是提高抗冲切承载力的有效方式;节点破坏是沿着垫片四周按一定角度发生的冲切破坏,板长度方向的冲切破坏角在67.23°~71.07°之间变化,平均值为69.35°;板宽度方向的冲切角在61.67°~68.42°之间变化,平均值为64.89°;长度方向的冲切角略大于板宽方向,总体较为对称;设计的试验方法符合钩头螺栓连接的受力特点,通过跨中节点试验与有限元模拟相结合,得到端部节点的抗冲切承载力约为跨中节点抗冲切承载力的73%,可以认为随着节点位置与板端距离的增加,冲切锥体体积及周长将会增大,从而提升冲切峰值荷载。 展开更多

关键词 围护结构 平面外受力性能 拉拔试验 ALC墙板节点 钩头螺栓连接 冲切破坏

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繁华城区浅埋隧道应用单臂掘进机开挖适用性研究——以新红岩隧道下穿地下商场工程为例 被引量：7

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作者 吕永林 张东杰 +3 位作者 唐文喜 杨学中 秦小锋 任毅 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第4期649-656,共8页

为进一步探索单臂掘进机在浅埋、近接既有建(构)筑物和铁路大断面隧道开挖中的适用性,以成渝客专新红岩隧道下穿地下商场为工程背景,从隧道非爆法开挖方法的比选、外围环境及围岩岩性的分析、数值模拟计算和现场试验等方面进行了分析研... 为进一步探索单臂掘进机在浅埋、近接既有建(构)筑物和铁路大断面隧道开挖中的适用性,以成渝客专新红岩隧道下穿地下商场为工程背景,从隧道非爆法开挖方法的比选、外围环境及围岩岩性的分析、数值模拟计算和现场试验等方面进行了分析研究。主要结论如下:1)在浅埋、近接既有建(构)筑物环境中应用单臂掘进机切削法进行隧道开挖,在减小对周边围岩及建(构)筑物的扰动、控制沉降方面效果明显,安全性高;2)在围岩强度为30 MPa左右时,单臂掘进机的开挖掘进效率较高;3)从经济效益上分析,单臂掘进机开挖的成本由于设备投入、功效等因素,较普通机械开挖成本有比较大的增加,在开挖Ⅳ、Ⅴ级围岩时单臂掘进机的施工成本基本一致;4)单臂掘进机开挖受大断面隧道尺寸、隧道安全步距控制等方面的制约,影响其功效正常发挥,导致开挖过程工序相对繁多,降低了隧道掘进速度。对于单臂掘进机切削法,建议在特殊环境、敏感工点、短距离隧道掘进中应用,对于长距离隧道掘进还需进一步优化单臂掘进机开挖的工法体系,以及在砂岩、泥岩夹砂岩围岩环境中的降尘措施。 展开更多

关键词 铁路隧道 近接既有结构 非爆法开挖 机械适用性 单臂掘进机 数值模拟 现场试验

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微生物诱导加固砂土的动力特性及微观试验研究 被引量：7

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作者 李春 谭维佳 《人民长江》 北大核心 2022年第12期173-178,共6页

微生物诱导碳酸盐沉积(MICP)加固砂土受时间因素影响显著。为了研究不同固化时间下巴氏芽孢杆菌对砂土的固化效果,以及固化后砂土动力特性与其微观孔隙之间的定量联系,对不同固化时间下巴氏芽孢杆菌诱导碳酸盐沉积加固的砂土进行了共振... 微生物诱导碳酸盐沉积(MICP)加固砂土受时间因素影响显著。为了研究不同固化时间下巴氏芽孢杆菌对砂土的固化效果,以及固化后砂土动力特性与其微观孔隙之间的定量联系,对不同固化时间下巴氏芽孢杆菌诱导碳酸盐沉积加固的砂土进行了共振试验、阻尼试验及电镜扫描试验,从固化砂土的动力特性及微观孔隙特征两方面分析了加固效果,并采用定量分析方法建立了固化砂土动力特性与微观孔隙特征参数之间的联系。结果表明:随着固化时间的增加,砂土最大动剪切模量表现为先加速增加后减速增加直至平缓,最小阻尼比表现为先加速减小后减速减小至平缓,两者的变化符合指数函数规律;随着固化时间的增加,砂土内部微观孔隙分形维数和孔隙率均呈下降趋势,其变化规律可采用Boltzmann函数表达;基于微观孔隙分形维数和孔隙率建立的固化砂土动力特性方程能较好地表达固化作用下砂土动力特性与其微观孔隙间的联系。 展开更多

关键词 砂土固化 MICP 巴氏芽孢杆菌 动力特性 SEM

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新型建筑耐候钢铸造性能的神经网络算法优化 被引量：1

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作者 汤东 王兵 刘松林 《热加工工艺》 北大核心 2023年第1期78-81,共4页

为了进行新型建筑耐候钢铸造性能优化,本文以合金元素、合金元素添加量、熔炼温度、静置时间和浇注温度5个神经单元为输入层参数、以腐蚀电位为输出层参数,以tansig函数为隐含层传递函数、purelin函数为输出层传递函数,构建了5×30&... 为了进行新型建筑耐候钢铸造性能优化,本文以合金元素、合金元素添加量、熔炼温度、静置时间和浇注温度5个神经单元为输入层参数、以腐蚀电位为输出层参数,以tansig函数为隐含层传递函数、purelin函数为输出层传递函数,构建了5×30×6×1四层拓扑结构的新型建筑耐候钢铸态性能神经网络优化模型,并进行了模型的学习训练与预测验证。结果表明:模型具有较佳的预测能力和较高的预测精度,模型相对预测误差介于3.57%与5.02%之间,平均相对预测误差4.24%。模型优化出的新型建筑耐候钢是在09MnCuPTi钢中添加0.3%Ce,熔炼温度是1630℃、静置时间是30 min、浇注温度是1600℃。与09MnCuPTi建筑耐候钢相比,优化的新型建筑耐候钢的腐蚀电位从-676 mV正移到-543 mV,正移133 mV,耐腐蚀性能得到明显提高。 展开更多

关键词 神经网络算法优化 铸态性能 耐腐蚀性能 建筑耐候钢 合金化 09MnCuPTi钢

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两坝间河道高含沙水流驱动的下游船闸阀门井水位异常特征分析

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作者 杨忠勇 李林 +5 位作者 孙诗为 张勇 唐艳平 王紫阳 刘新健 徐杨 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第9期79-85,92,共8页

葛洲坝船闸充水阀门井与输水廊道进水口水体相连,1993年洪季期间曾发生过阀门井水位异常升高,影响船闸设备设施安全等问题。为分析葛洲坝一号船闸充水阀门井水位异常升高的根本原因,基于Mike三维水沙数值模型,模拟分析了不同流量和含沙... 葛洲坝船闸充水阀门井与输水廊道进水口水体相连,1993年洪季期间曾发生过阀门井水位异常升高,影响船闸设备设施安全等问题。为分析葛洲坝一号船闸充水阀门井水位异常升高的根本原因,基于Mike三维水沙数值模型,模拟分析了不同流量和含沙量级别下的河道水流和含沙量垂向分布结构特征,进而计算阀门井水位异常升高值与河道水流和含沙量的关系,反演1993年洪季葛洲坝一号船闸两个阀门井出现的水位异常现象。研究结果表明,葛洲坝一号船闸阀门井水位异常超过阈值0.5 m的流量和含沙量条件分别约为(30 000 m^(3)/s, 2.85 kg/m^(3)),(40 000 m^(3)/s, 1.42 kg/m^(3)),(50 000 m^(3)/s, 1.23 kg/m^(3))。受三峡水库及上游梯级水库蓄水拦沙、退耕还林政策等因素的影响,未来葛洲坝船闸出现高含沙水流导致阀门井水位异常升高>0.5 m的可能性极小,但在三峡水库排沙泄洪期间仍应引起重视。研究成果可为葛洲坝一号船闸安全营运和科学管理提供参考依据。 展开更多

关键词 葛洲坝船闸 阀门井 水沙数值模拟 高含沙水流 水位异常

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融合密集卷积网络和注意力机制的拱桥损伤识别 被引量：3

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作者 辛景舟 刘倩茹 +3 位作者 唐启智 李杰 张洪 周建庭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期18-28,36,共12页

针对传统深度学习方法缺乏对网络特征的差异化利用且损伤识别精度易受环境因素影响的问题,提出了一种融合密集卷积网络(DenseNet121)和混合注意力机制(convolutional block attention module,CBAM)的拱桥损伤识别方法。首先,获取拱桥加... 针对传统深度学习方法缺乏对网络特征的差异化利用且损伤识别精度易受环境因素影响的问题,提出了一种融合密集卷积网络(DenseNet121)和混合注意力机制(convolutional block attention module,CBAM)的拱桥损伤识别方法。首先,获取拱桥加速度响应数据,利用连续小波变换将其转换成时频图,形成拱桥损伤识别数据集;其次,将CBAM嵌入DenseNet121模型,加强断层特征的传播和特征的差异化利用,经训练得到拱桥损伤识别模型;然后,基于测试集评估损伤识别模型的性能,引入t分布随机邻域嵌入非线性降维技术对特征进行可视化分析;最后,通过数值案例验证了该方法的可行性和鲁棒性,并应用于劲性骨架拱肋的损伤识别。结果表明:所提方法可增强有用信息的权重,实现网络特征的差异化利用;与传统方法相比,该方法在单损伤和多损伤识别中准确率分别达到了91.67%和92.78%,准确率更高,且具有较强的鲁棒性和实用价值。 展开更多

关键词 桥梁健康监测 拱桥 损伤识别 DenseNet121 注意力机制 特征可视化

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山地掉层结构扭转效应控制参数的讨论 被引量：2

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作者 唐洋洋 李英民 +1 位作者 姜宝龙 姬淑艳 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2022年第6期122-128,共7页

不等高基础嵌固的山地掉层结构在地震作用中存在难以避免的扭转效应,合理控制参数的选择在扭转效应研究中至关重要。文中对山地掉层结构扭转效应研究中的基本控制参数进行了总结,介绍了刚心的不同定义,对比了不同定义的刚心对应的偏心... 不等高基础嵌固的山地掉层结构在地震作用中存在难以避免的扭转效应,合理控制参数的选择在扭转效应研究中至关重要。文中对山地掉层结构扭转效应研究中的基本控制参数进行了总结,介绍了刚心的不同定义,对比了不同定义的刚心对应的偏心率与掉层结构扭转效应的关系,并通过对系列山地掉层结构模型的数值模拟,讨论了扭转控制指标在山地掉层结构中的适用性。建议以“单一楼层刚度中心”定义的刚心对应的偏心率表征掉层结构的扭转效应,耦联周期比已不能作为反映结构扭转效应程度的指标,位移比限值在掉层结构的适用性有待进一步探讨。 展开更多

关键词 掉层结构 扭转效应 控制参数 刚心 偏心率

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超高延性混凝土仿生梁弯曲性能及其理论模型

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作者 叶俊宏 俞可权 +4 位作者 王义超 董方园 余江滔 邹勇 朱杰 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期196-203,共8页

参照贝壳珍珠母的微观多级分层组装形式,在宏观尺度下进行了仿生分层设计,使用超高延性混凝土(UHDC)制作了一系列梁试件。先通过轴拉、轴压试验获取了UHDC的拉压本构关系。再通过4点弯曲试验,对其分层梁弯曲性能进行了详细研究。试验结... 参照贝壳珍珠母的微观多级分层组装形式,在宏观尺度下进行了仿生分层设计,使用超高延性混凝土(UHDC)制作了一系列梁试件。先通过轴拉、轴压试验获取了UHDC的拉压本构关系。再通过4点弯曲试验,对其分层梁弯曲性能进行了详细研究。试验结果表明:直接堆叠UHDC梁的抗弯强度达16.75 MPa,是直接浇筑UHDC梁的1.34倍;当挠跨比为1/50时,所有仿生分层梁均体现出优异的变形能力、韧度和耗能能力;仿生分层梁还表现出与贝壳珍珠母类似的层间滑移和裂缝偏转等破坏模式。最后,结合UHDC的本构关系和4点弯曲试验结果,提出了分层梁的理论计算模型,并与试验结果进行对比,验证了模型的合理性。 展开更多

关键词 珍珠母仿生 超高延性混凝土 分层梁 弯曲性能 建筑3D打印

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嵌岩桩基岩石抗压强度检验方法

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作者 陈小平 何平 +3 位作者 薛尚铃 汤启明 陈希昌 李成芳 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期38-43,共6页

重庆地区嵌岩桩岩石地基承载力通常采用岩石单轴抗压强度标准值计算确定,现有单轴抗压强度的检验方法是将检验时所取单桩岩石抗压强度标准值与设计提供的标准值进行比较,进而判定其是否合格,该方法在重庆市建筑与市政工程的桩基承载力... 重庆地区嵌岩桩岩石地基承载力通常采用岩石单轴抗压强度标准值计算确定,现有单轴抗压强度的检验方法是将检验时所取单桩岩石抗压强度标准值与设计提供的标准值进行比较,进而判定其是否合格,该方法在重庆市建筑与市政工程的桩基承载力检验过程中出现的一些问题引发了广泛的争议。为此,提出一种嵌岩桩承载力检验新思路,即将比较单桩岩石抗压强度标准值的检验过程转化为复核岩石强度标准值的桩基设计过程,其主要观点:一是勘察阶段标准值和施工阶段检验标准值之间天然存在差异,不应比较标准值大小作为判定标准;二是勘察和施工检验取样试验都是认识岩体特性的过程,通过检验取样在勘察的基础上增加了样本数量,合并统计提出的标准值作为设计依据,提高了样品的代表性和数据的可靠度;三是满足统计规律的低值无需处理,异常低值孤点或异常低值区域需进行处理,并应以异常低值作为设计依据。该检验思路合理地解决了嵌岩桩检验工作中的一系列问题和争议,提高了设计的可靠度和经济性,缩短了工期。研究中的理论方法对山地岩石地基检验具有一定的指导意义,可为重庆地方标准的修编提供参考。 展开更多

关键词 嵌岩桩 承载力检验 抗压强度 异常低值

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