土木工程

  • 纳米TiO2再生骨料透水混凝土耐久性试验研究

    韩伟濛;林子琪;周洪仟;丛培江;

    为研究再生粗骨料质量替代率(0%、30%、50%、70%和100%)和纳米TiO_2质量分数(0%、5%、10%)对纳米TiO_2再生骨料透水混凝土抗冻性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)与能谱分析技术(EDS)分析了不同冻融条件下纳米TiO_2再生骨料透水混凝土内部材料元素组成与材料微观形貌。结果表明:再生粗骨料质量替代率为30%、纳米TiO_2质量分数为10%时,试件显现出最优抗冻性能,其抗压强度达26.38 MPa,经80次冻融循环后相对动弹性模量仍保持为66.96%;利用二次项函数分别建立了再生粗骨料质量替代率、纳米TiO_2质量分数与连续孔隙率、透水系数和冻融循环次数的关系。微观分析证实纳米TiO_2能有效填充裂缝并抑制其扩展,EDS检测到Ti元素的存在验证了纳米TiO_2能够在混凝土中稳定固着。为提升再生骨料透水混凝土的耐久性提供了参考。

    2025年02期 v.26;No.99 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 2088K]
  • 冻融循环对粉煤灰改良土剪切特性影响规律试验研究

    梁冲;张以晨;丁嘉顺;刘华南;

    为探究冻融循环作用下粉煤灰改良粉质黏土的剪切性能,选取辽源地区输变电塔杆基础工程周围的土样作为试验材料,针对试样界面开展了不同粉煤灰掺量、正应力条件和冻融循环次数下的剪切试验研究。建立了应力-应变关系的本构模型,并分析了各个因素对界面强度参数的影响规律。试验结果表明:剪应力和位移曲线呈现出非线性的变化规律。变化范围可分为线弹性变形初期、塑性变形以及残余稳定3个阶段。随着冻融循环次数的增加,改良粉质黏土的黏聚力和内摩擦角均出现减小趋势;改良土体的强度特性受粉煤灰掺入量的影响,展现出先增后减的规律性变化趋势;当粉煤灰掺量为质量分数10%时,试样的力学指标均达到最大值,若继续增加粉煤灰掺量反而会导致抗剪强度下降。在粉质黏土中掺入适量粉煤灰,能够显著提升土颗粒之间的结构性与连接紧密度。可为季节性冻土区建筑工程基础设计提供实践参考。

    2025年02期 v.26;No.99 7-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 2501K]
  • 沁河特大桥钢混组合梁整孔架设施工力学特性分析

    李浩;郭洁;张贤松;张勇华;李文杰;

    针对大跨度、大吨位架桥机整孔架设且施加反提力的工程特点,以沁河特大桥钢混组合梁段为依托,基于Midas Civil建立有限元模型,分析JQJ600(1600)t-80m架桥机主梁在不同工况下的应力状态、变形特征及整体稳定性,并结合动态监测值验证了模拟结果。研究结果表明:架桥机在对桥面板施加二次反提力时,主梁下弦产生的应力最大,最大值为200.5 MPa,小于材料容许应力239.8 MPa。过孔时最大悬臂状态下架桥机前辅助支腿位置最大变形为595.877 mm,施加二次提拉力时中间吊点位置最大变形为177.338 mm,均满足规范要求的许用挠度。悬臂工况下整体稳定性、抗倾覆系数及风荷载下抗滑移系数均满足设计要求,能够安全进行施工作业。现场监测所得实测值与模拟值结果吻合较好,再次证明架桥机满足安全使用要求,并提出了整个施工流程中的架设关键技术。

    2025年02期 v.26;No.99 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1845K]
  • 立体交叉地下结构抗震研究综述

    张登祥;李彪;

    随着我国地下工程建设的迅速发展,立体交叉地下结构正大量涌现,开展立体交叉地下结构的抗震研究对保障其安全稳定运行至关重要。相比于单一地下结构,立体交叉地下结构在理论和技术上还不够成熟,具有地下结构间立体交叉风险大、多重效应耦合明显、环境效应多次叠加、变形难以控制等特点,立体交叉地下结构的地震动力响应规律更加复杂。基于对现有立体交叉地下工程研究成果的归纳和总结,从理论分析和模型试验两方面阐述立体交叉地下结构的抗震研究现状和进展,指出现有研究中存在的问题和不足之处,并对后续研究方向提出建议。

    2025年02期 v.26;No.99 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1601K]
  • 基于三维扫描和BIM技术的装配式混凝土施工技术研究

    周超;

    为了优化装配式混凝土施工质量,提出基于三维扫描和BIM的装配式混凝土施工技术。通过改良传统伸出筋定位装置,设计了立体式伸出筋定位装置,以提高安装效率。采用组合式注浆套筒施工技术,在混凝土柱底和面板之间,添加一个厚度为1 cm的钢垫,使得两者之间形成一个空仓。根据出浆孔的浆液流出情况,判断注浆施工的进度。采用增加特殊导线的方法,设计了防雷引下线连接装置,以确保电流可以传到地下。将BIM技术与三维扫描技术相结合,复核预制装配式混凝土结构的尺寸,实现预制装配式混凝土的施工。实例分析表明,文中施工技术得到的混凝土柱结构尺寸的复核结果与实际结果相符。证明所提技术能够得到超出工程项目混凝土柱施工规范要求的区域,可提高施工效率和质量。

    2025年02期 v.26;No.99 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1671K]
  • 蒸汽养生工艺下混凝土收缩徐变性能研究

    姜昂峰;卢汉文;陈嘉鑫;段登辉;

    通过设置不同的养护条件、不同的恒温养护时间和不同的蒸养静停时间等3种参数,开展了抗压强度、收缩和徐变试验,分析了不同蒸汽养生制度下混凝土的力学性能、收缩性能和徐变性能。试验结果表明:蒸汽养生可以使混凝土在较短养护期内达到一定的抗压强度,并使其孔隙结构发生改变,产生较多的连通孔隙和微裂缝,从而提高早期收缩率;恒温55℃、静停8 h的蒸汽养生混凝土的收缩性能和徐变性能最佳。为工程实践提供参考。

    2025年02期 v.26;No.99 35-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1794K]
  • 冻融循环作用下水泥-纤维复合处理粉质黏土地基的力学性能研究

    杨沛;赵启飞;

    为提高季节性冻土区建筑基坑的稳定性和耐久性,提出了在粉质黏土中加入水泥和纤维的复合加固方法,以进一步探究建筑基坑粉质黏土的抗冻性能。研究结果表明:水泥纤维复合材料处理土的弹性模量和无侧限抗压强度随初始含水率和冻融循环次数的增加而降低;在第1次冻融时,其力学性能发生了明显变化,经过6次冻融循环后趋于稳定。对于水泥质量掺量为6%的复合处理土,玄武岩纤维和聚丙烯纤维的最佳质量掺量分别为1.0%和0.15%~0.25%。在相同含水率和冻融循环次数下,0.15%聚丙烯纤维复合土的无侧限抗压强度高于1.0%玄武岩纤维复合土的。为冻融循环对建筑基坑粉质黏土的力学性能研究提供了参考。

    2025年02期 v.26;No.99 42-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 2171K]
  • 深厚黏土地层盾构开挖面稳定性对既有铁路的影响分析

    梁程程;祝磊;

    在深厚黏土地层隧道中,盾构下穿铁路施工时,对土层的扰动会使路基产生不均匀沉降,可能导致上部结构失去正常使用能力。为确保施工过程中铁路群的正常使用,需要对既有铁路进行安全评估。采用有限元软件Midas建立模型模拟盾构施工穿越铁路,分析实际过程中支护压力变化可能会出现的问题,归纳总结地层和铁路的变形规律,并提出合理的施工参数范围。结果表明:当深厚黏土地层盾构下穿铁路,盾构支护压力比为0.6~0.8时,开挖面土体位移方向发生改变;当土体深度<13 m时,土体沉降随着埋深的增加线性增加;当13 m≤土体埋深≤18 m时,土体沉降随着埋深的增加呈幂函数变化趋势;当土体埋深>18 m时,土体临近破坏;在开挖过程中,当开挖面靠近钢轨时,钢轨水平位移值逐渐增大,随着开挖面的远离,其最终恢复到一定数值,钢轨最大水平位移出现在开挖面到达钢轨位置处。

    2025年02期 v.26;No.99 48-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 2399K]
  • 高性能双层排水沥青路面路用性能与施工工艺优化研究

    张鸿涛;

    针对传统沥青路面在高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性等方面的不足,以某高速公路工程为背景,研究高性能双层排水沥青路面的路用性能与施工工艺优化。通过SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)改性沥青与HVA(高黏弹添加剂)构建复合改性沥青体系协同提升材料性能,并结合上面层PAC-10和下面层PAC-16的级配设计,实现了路面结构的高温抗车辙能力(动稳定度≥5 000次/mm)、低温抗裂性(最大弯拉应变>3 000με)及水稳定性(残留稳定度≥85%、冻融劈裂强度比≥85%)的综合优化。施工工艺方面,采用智能化拌和控制系统实现温度-速度动态协调,结合实时监测摊铺厚度与组合碾压工艺(双钢轮静压、胶轮与振动压路机复压),显著提升了施工精度与路面密实度。研究结果表明,双层排水沥青路面在提升路用性能、延长使用寿命及适应复杂气候条件方面具有显著优势,为类似工程提供了技术参考。

    2025年02期 v.26;No.99 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1890K]

机械工程

  • 最小量冷却润滑精准调控装置研究

    韩明洋;李帅;杨虎翼;贾东洲;渠达;

    在涉核材料的加工过程中,常采用的传统浇注式润滑方式导致切削液处理成本高,为解决这一问题,研究了一种数字化的最小量冷却润滑精准调控装置。基于对润滑介质和高压空气的混合,及二者用量的精准调控,结合低温介质辅助射流,将润滑介质和低温介质协同输送并作用于切削微区,进而改善切削微区的传热和润滑特性。经测试表明,该装置实现了流量误差<1%的润滑介质射流,以及温度<-20℃的低温介质射流。通过冷却润滑介质射流试验研究,分析了润滑介质射流流量、高压空气压力等对射流特性的作用规律,并提出了冷却介质射流温度的准确调控方法。为满足涉核材料在制造过程中的降本增效需求提供了解决方案。

    2025年02期 v.26;No.99 61-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1618K]

水利工程·能源与动力

  • 砂层渗流与管涌通道内集中流的耦合特性研究

    张育淞;

    管涌是汛期堤防常见的险情,表现为堤基强弱透水层的交界面处形成朝上游发展的集中渗流通道。砂层渗流通过管涌通道边壁渗入通道内,汇集成为集中流。目前常采用扩大通道集中流渗透系数来实现渗流-管流耦合模拟,由于渗透系数扩大倍数的取值具有任意性,计算结果准确性欠佳。综合考虑通道边壁入渗影响的通道管流模型,采用渗流-管流耦合模拟方法对已有的管涌砂槽试验进行三维数值模拟,系统分析通道内集中流水力学参数演变规律。结果表明:水力坡降朝管涌口方向先增大后减小,摩擦压降较大的占比表明摩擦压降是通道总压降的主体部分;断面平均流速介于9.4~112.5 mm,通道内集中流雷诺数小于临界雷诺数,表明通道内集中流为层流。

    2025年02期 v.26;No.99 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 3343K]
  • 余热发电系统对长输管网燃驱压缩机组性能影响的对比测定方法

    宋志刚;陈向阳;高仕玉;樊融;

    长输管道燃气轮机驱动压缩机组的选型设计一般按照单循环系统进行,后期配套建设的余热利用系统可以提高能源利用效率,从而获得可观的效益,但余热利用会对已有管网公司燃驱机组的性能产生影响,对于此类复杂工艺系统的性能测试较为困难,通用的测试标准不完全适用现场环境。针对该问题,提出一套可以在装置现场实施的性能对比测定方法,能够克服现场测试软硬件条件限制,解决数据采集和处理、压缩机多变工况负载测定、场站自用燃料流量测定和性能修正计算等问题。采用热力学模型和大数据算法,通过对比性测试和等工况修正,得出余热系统带来的背压和机组热耗增加的相对关系,其测试结果与燃机厂家提供的性能曲线结果一致,验证了本测试方法的有效性和可靠性。

    2025年02期 v.26;No.99 73-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 2706K]

环境科学

  • 低压驱动膜直接过滤处理城市污水捕集有机物的研究进展

    梁斌斌;万立国;张丽君;貟姗;肖本益;郝锦怡;赵茜;

    城市污水中蕴含大量有机化学能,而活性污泥法及其衍生工艺等主流处理工艺,主要是通过好氧生物过程将有机物矿化为二氧化碳,不仅造成资源浪费,还加剧能耗与碳排放。将污水中的有机物通过厌氧消化等手段实现能源化利用,有助于提升污水处理的环境与经济效益,然而由于污水有机物质量浓度普遍偏低,资源化转化效率有限。低压驱动膜直接过滤技术凭借其高效浓缩能力、流程简洁与占地小等优势,在城市污水有机物捕集方面展现出良好的应用前景,受到广泛关注。系统综述了该技术在有机物回收领域的研究进展,重点分析了膜污染的来源与作用机制、膜分离性能的影响因素及污染控制策略,评估其对后续能源化利用的支撑潜力。旨在为构建低能耗、高回收率的污水处理系统提供参考。

    2025年02期 v.26;No.99 80-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1246K]

信息技术与应用

  • MOCHA:一种面向移动自组织网络的分布式机器学习优化方法

    赵玮;赵佳;

    针对移动自组织网络中设备性能的异构性和网络拓扑的动态变化,提出了一种面向移动自组织网络的分布式机器学习优化方法(A Distributed Machine Learning Optimization Method for Mobile Adhoc Networks, MOCHA),MOCHA创新性地引入了基于设备计算能力、电量等性能指标的通信概率机制,并通过目标值子矩阵法完成最优适配,最后以模型参数的传递完成设备间信息的交互。理论分析与试验结果表明,相比传统的分布式学习方法,MOCHA在移动环境下展现出了显著的性能提升优势,为移动分布式机器学习实践提供了新的思路。

    2025年02期 v.26;No.99 87-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1352K]
  • 基于数据挖掘算法的高校信息化教育资源整合研究

    史晓峰;陈翰林;赵琪;

    随着计算机技术的不断发展,高校教育教学管理的信息系统日益丰富。针对高校信息化项目建设时间过长,缺乏统一规划,信息资源不准确和信息管理不能跨部门共享等问题,提出一种基于数据挖掘技术的高校信息化教育资源整合方法,通过多线程综合调度方法构建高校教育信息化资源调度模型,采用数据关联规则挖掘方法实现教育资源的信息融合。试验结果表明,在资源调度的吞吐量上均高于目前主流的方法,达到710 Mb/s,在各任务规模下执行时间均较短,具有较好的信息化教育资源整合与调度能力,促进了教学水平的提升。

    2025年02期 v.26;No.99 94-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1201K]

基础研究

  • 分子荧光光谱法检测番茄酱中染色剂苏丹红Ⅰ

    席欢;陈柳;王琨琦;

    苏丹红Ⅰ是偶氮苯人工合成染料,具有潜在致癌性,在食品中被列为禁止使用的色素添加剂,因此,建立快速、准确和费用低廉的苏丹红Ⅰ分析检测方法是国内外分析检测人员特别关注的问题。采用分子荧光光谱法检测苏丹红Ⅰ,研究了硫酸高铈(Ⅳ)物质的量浓度、体系酸度和反应时间对标准品苏丹红Ⅰ分子荧光光谱的影响,在最优试验条件下对苏丹红Ⅰ标准品绘制标准曲线,其线性范围是0.015×10~(-3)~0.130×10~(-3) mol/L,相关系数为0.996,检出下限为0.108×10~(-3) mol/L。以正己烷-丙酮为萃取体系处理番茄酱样品,利用前述方法对染色剂苏丹红Ⅰ进行分析检测。结果显示:样品番茄酱中染色剂苏丹红Ⅰ质量浓度是26.390 mg/L,平均加标回收率为97.130%。

    2025年02期 v.26;No.99 98-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1458K]
  • 基于随机微分博弈的网约车平台、司机与乘客的博弈模型

    陈雨濛;陆媛媛;

    网约车的普及给城市居民的出行带来了极大的便利,同时也出现了网约车平台、网约车司机与乘客之间的诸多问题。将网约车平台、司机与乘客看作一个系统,从三方博弈视角出发,通过构建随机微分博弈模型,研究网约车平台的最优监管努力程度、网约车司机的最优服务努力程度、乘客的最佳期望效用等问题,力求实现网约车平台、司机与乘客三者的利益最大化,为网约车行业健康运营提供参考。

    2025年02期 v.26;No.99 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1229K]
  • 基于多点称重法的小型无人机静态质心测试研究

    李圳峰;谢新军;孙立伟;

    质心位置是决定无人机稳定性和操控性的关键因素,因此准确测量质心至关重要,旨在提出并验证一种针对无人机(Unmanned Aerial Vehicles, UAVs)静态参数质心测试的方法。基于多点称重法的质心测试手段,设计一种无人机静态质心检测设备,并利用称重传感器进行系统标定。通过三点称重法测量对称旋翼无人机在不同姿态下的重力分布,计算出质心坐标。试验结果表明,该方法能够有效获取小型无人机的质量质心参数,为无人机设计、无人机飞行稳定性分析与优化提供参考。

    2025年02期 v.26;No.99 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1794K]
  • 聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)降解塑料拉曼光谱快速检测技术研究

    王寒冰;赵婷婷;杨震;徐进;葛磊;陶红;张楠;

    采用拉曼光谱建立数据模型对应用最广泛的生物降解材料PBAT掺杂复合物进行快速检测技术研究。通过制备PBAT标准样品及PBAT复合可降解标准样品,建立高效准确的支持向量机(SVM)和极限梯度提升(XGBoost)两种典型机器学习算法模型,其在有效处理高维光谱数据特征的前提下具备较强的泛化能力和抗噪声能力。采用Savitzky-Golay滤波算法不断训练与优化模型,消除噪声,确保不同维度特征的尺度具有一致性。综合分析完成了基于SVM和XGBoost的PBAT降解塑料拉曼光谱分类模型。两种模型的识别准确率均>90%(92.3%和96.2%),且ROC曲线分析显示出极高的分类可靠性。同时考察不同配比的无机和有机辅料及降解塑料制品对PBAT的光谱影响,实现对PBAT降解塑料的快速识别和检测。

    2025年02期 v.26;No.99 113-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 2502K]
  • 以模拟馏程初馏点表征润滑油开口闪点的研究

    路庆花;

    利用气相色谱对润滑油进行快速模拟馏程测定,根据模拟馏程的初馏点及其与润滑油闪点的关联性,计算得到润滑油的开口闪点,与传统的闪点分析方法GB/T 3536—2008 《石油产品闪点和燃点的测定克利夫兰开口杯法》的分析结果无显著差异。同时对影响关联拟合开口闪点结果与实测结果的因素进行了考察,发现轻组分、杂质元素、芳烯烃含量等因素会影响分析结果的准确度。

    2025年02期 v.26;No.99 118-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1389K]
  • 体育器械用纤维复合材料的应用性能研究

    沈劲松;黄卓;

    为了提升体育器械用纤维复合材料的拉伸性能、弯曲性能和动态热机械性能,在纤维复合材料中加入一定比例碳纤维(CF),考察了碳纤维添加量对聚酰胺纤维-1(PF)/聚酰胺共聚物(coPA)复合材料力学性能的影响,并对断口形貌进行了观察。结果表明,在复合材料中用CF代替部分PF使用时,随着CF体积替代量逐渐从5%增至20%时,纤维复合材料的0°方向室温拉伸强度逐渐增大,90°方向室温拉伸强度和模量、弯曲强度和模量都表现为先增大后减小,且当碳纤维体积添加量为10%时,纤维复合材料的90°方向室温拉伸强度、弯曲强度和模量最大。在相同温度时,拉伸模式下储能模量最高的为CF-PF(10∶10)/coPA,而未添加碳纤维的PF20/coPA复合材料的储能模量最低。因此,体育器械用纤维复合材料中适宜的碳纤维体积添加量为10%。

    2025年02期 v.26;No.99 124-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1752K]
  • 下载本期数据