土木工程

  • 外包角钢-预应力钢丝绳组合加固框架结构边节点抗震试验研究

    朱坤;席丽君;张子昕;杨宗兴;崔合鑫;亓琳皓;武瑞甜;

    提出一种新型钢筑混凝土(RC)框架结构边节点加固方法,该方法采用外包角钢-预应力钢丝绳组合加固技术。通过钢丝绳缠绕箍紧外粘角钢的框架边节点,利用拉拔仪对钢丝绳施加预应力并锚固,强化外粘角钢与节点核心区混凝土的协同工作性能,提升节点的变形能力和抗剪承载力。

    2025年04期 v.26;No.101 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1990K]
  • 燃气爆炸作用下灌浆套筒连接预制混凝土柱的损伤分析

    张曙光;赖超;

    为研究装配式钢筋混凝土柱的抗爆性能,利用ABAQUS有限元软件建立装配式钢筋混凝土柱的数值模型,通过燃气爆炸超压时程曲线施加爆炸荷载,分析不同燃气爆炸荷载峰值作用下装配式钢筋混凝土柱的动力响应和损伤情况,并根据承载力损伤准则评估爆炸后装配式钢筋混凝土柱的损伤程度。分析结果表明:在燃气爆炸荷载作用下,装配式钢筋混凝土柱呈现局部损伤,内部的钢筋和套筒没有暴露,核心混凝土保持完好,柱头和柱脚的根部区域混凝土脱落,柱体出现轻微的侧向变形,3种燃气爆炸荷载峰值下装配式钢筋混凝土柱均为轻度损伤。

    2025年04期 v.26;No.101 10-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 2504K]
  • 粉煤灰基地聚合物的制备及其力学性能影响因素的试验研究

    张懿婷;李阳;李九阳;

    为了促进粉煤灰等焚烧废弃物在绿色建筑材料中的应用,降低环境污染,用粉煤灰等原料制备地聚合物,并设计三因素四水平正交试验研究水玻璃模数、碱激发剂掺量、水灰比等内部因素对地聚合物试块抗压强度的影响。采用极差分析得到了不同因素对抗压强度影响的主次顺序和最佳配合比。研究了碱激发剂的陈化时间、搅拌时间、养护温度和高温养护时间等外部因素对地聚合物抗压强度的影响。利用SEM微观分析地聚合物的微观结构及强度影响机理。得出结论:各因素对地聚合物抗压强度的影响顺序为水玻璃模数>水灰比>碱激发剂掺量;地聚合物的最优配合比为水玻璃模数1.4、水灰比0.26、碱激发剂质量掺量10%;最佳的制备条件是碱激发剂陈化时间3 h,搅拌时间3 min,养护温度65℃,高温养护时间24 h。

    2025年04期 v.26;No.101 18-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1836K]
  • 基于Arcgis的地铁盾构施工沉降风险分级方法

    李岳洋;易帅;李浩然;何子琦;高成梁;王兴;韩超;

    以长春地铁5号线蔚山路西站至硅谷广场站区间为工程背景,针对现有盾构施工风险评估中忽视地层条件与地表建筑密度的问题,提出了一种融合无人机遥感影像与GIS技术的沉降风险分级方法。通过构建200 m×150 m试验样方,利用皮尔逊相关系数与斯皮尔曼相关系数验证房屋建筑密度与地表沉降的关联性(相关系数分别为0.32和0.41),证实建筑密度与沉降值存在显著正相关。采用权重分级法与层次分析法(AHP)综合分析沉降与建筑密度数据,将施工区域划分为高、中、低风险等级,两种分级结果一致性达90%以上。研究结论表明,建筑密度可作为盾构施工沉降风险评估的关键量化指标。

    2025年04期 v.26;No.101 28-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1820K]
  • 大温差地区沥青混凝土路面摊铺温度场模拟

    魏四平;

    沥青作为热塑性材料,其黏度与温度密切相关:在一定温度范围内,温度越高,黏度越低,沥青混凝土路面越易于被压实。沥青混合料从开始碾压到冷却至最低可压实温度的时间为有效压实时间,这一时间的主要影响因素为混合料摊铺温度(初压温度)、环境气温、下承层温度、风速和太阳辐射等。为模拟分析大温差区域沥青混凝土路面摊铺后的有效压实时间,以优化施工过程并提升路面质量,采用COMSOL多物理场耦合软件建立了沥青混凝土路面的温度场模型,通过数值模拟分析不同环境条件下的有效压实时间。模拟结果表明,在大温差环境下,温度越低,沥青混凝土的降温速度越快,有效压实时间相应缩短。此外,日照辐射强度对降温速率有抑制作用,而高风速则显著加快了降温过程,显示出对流换热效果的显著性。

    2025年04期 v.26;No.101 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 2248K]
  • PVA纤维-改性橡胶粒径对混凝土基本力学性能影响及微观分析

    宗翔;张睿;

    为促进废旧轮胎资源化利用,研究PVA纤维和改性橡胶粒径对混凝土力学性能的影响。通过NaOH溶液对橡胶进行预处理,以不同纤维掺量和橡胶粒径制备混凝土试块,进行抗压、抗劈裂强度试验,并开展SEM扫描和XRD分析。结果表明:经NaOH溶液改性后,橡胶粒径越大,混凝土力学强度的提升越显著,其中经1~3 mm橡胶颗粒改性的混凝土强度最高,但纤维掺量增加会使强度下降。方差分析显示,改性橡胶粒径对混凝土力学性能的影响更显著。微观分析揭示了纤维和改性橡胶粒径提升混凝土性能的作用机理。

    2025年04期 v.26;No.101 41-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1476K]
  • 福宜高速小屯特大桥大跨径重型钢箱梁整体吊装施工力学性能研究

    刘小锋;栗明亮;朱书红;孙亚迪;李文杰;

    以福宜高速小屯特大桥大跨径重型钢箱梁整体吊装施工为例,采用Midas FEA软件建立精细化有限元模型,研究在整体吊装施工过程中钢箱梁、盖梁及桥墩的应力和变形分布,并结合现场监测值对比分析相应结构的应力和变形的变化趋势。结果表明:在整体吊装施工过程中,钢箱梁的整体应力和变形均由两端向跨中逐渐增大,其应力和竖向变形最大值分别为-106.32 MPa和70.80 mm。钢盖梁和悬挑梁的应力最大值均出现于钢箱梁悬臂段底部,分别为-91.38 MPa和-9.19 MPa;钢盖梁的竖向变形由两端向跨中逐渐增大,悬挑梁的竖向变形由墩顶段向悬挑段逐渐增大,两者的竖向变形最大值分别为8.19 mm和11.35 mm。方形薄壁空心墩、矩形薄壁空心墩的应力均由底部向上逐渐增大,两者的应力最大值分别为-5.89 MPa和-5.79 MPa;横桥向变形方向相反,其墩顶横桥向位移分别为+9.46 mm、-14.78 mm;纵桥向向跨中发生不同程度变形,其墩顶纵桥向位移分别为-4.72 mm、+8.86 mm。数值模拟结果与监测结果吻合良好,各构件的力学性能均满足要求,可为类似工程提供参考。

    2025年04期 v.26;No.101 47-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 2715K]
  • 粉煤灰对页岩陶粒混凝土技术性能的影响分析

    汪洋;宋纪鸿;张程;杨睿;杨琳琳;

    以页岩陶粒混凝土为研究对象,用粉煤灰替代部分水泥,经过对比试验,分析粉煤灰掺量对页岩陶粒混凝土性能的影响,并通过水化产物的微观形貌和成分含量的鉴定,从微观机理的角度加以验证。结果显示,适量添加粉煤灰使页岩陶粒混凝土表现出了更加优异的技术性能,如掺加质量分数为30%的粉煤灰可使LC20的塌落度、抗压强度、导热系数、抗冻性等指标得到显著改善。合理的轻混凝土配合比可为工程实践提供参考。

    2025年04期 v.26;No.101 56-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 2697K]
  • 生物油改性沥青制备、机理及性能研究进展

    孙培;方平;杨世杰;

    生物油由农作物秸秆、动物粪便、地沟油等生物质经热解或分流提纯等途径获得,具有可再生、储量丰富、环保等优点。总结生物油的来源、制备生物沥青的工艺流程及其改性机理,并对不同类型生物油制备的生物沥青在路用性能方面的表现进行了综述。研究表明,生物油改性沥青被应用在路面工程中具有显著优势,展现出了广阔的应用前景,不仅推动了农林业废弃物的资源化利用,而且可有效应对全球石油资源供求失衡的危机。未来的研究应重点关注优化制备工艺、降低成本以及提高其大规模应用的可行性。

    2025年04期 v.26;No.101 64-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1690K]
  • 地质聚合物对机制砂混凝土性能影响研究

    周万东;杨硕;汤林;申辰启;

    针对机制砂(MS)表面粗糙、需水量大、早期强度低等性能缺陷,系统分析了掺偏高岭土(MK)与粉煤灰(FA)对机制砂混凝土力学性能及微观机理的影响规律。通过设计多组复合掺量方案,分析试件抗压强度随时间的变化规律,并结合扫描电子显微镜(SEM)分析微观机制。结果表明,复掺体系可协同优化性能,提高抗压强度。微观分析显示,掺合料通过微集料填充和火山灰反应,可细化孔隙结构,减少Ca(OH)_2晶体取向,改善界面过渡区密实度。研究还发现,机制砂石粉含量与掺合料存在交互作用。因此,偏高岭土与粉煤灰复掺可有效平衡机制砂混凝土的力学性能,为绿色高性能机制砂混凝土配合比设计提供理论依据。

    2025年04期 v.26;No.101 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1464K]
  • 建筑工程清水混凝土施工工艺控制要点分析

    曾焕镜;

    清水混凝土作为免装饰、高质感的绿色建材,其施工质量直接决定建筑结构的安全性与外观美学效果,对施工工艺控制精度要求极高。结合某工程案例,在原有施工技术方案基础上,进行数值模拟分析与工艺规律性研究,从原材料优选与配合比优化、模板系统力学仿真、混凝土浇筑振捣数值模拟、养护过程温湿度场分析及缺陷演化规律等方面,系统阐述清水混凝土施工全流程控制要点。通过数值模拟与试验数据耦合分析,揭示施工参数与混凝土性能的内在关联,为清水混凝土高质量施工提供理论支撑与技术参考,助力建筑行业绿色工业化发展。

    2025年04期 v.26;No.101 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1398K]

电气工程

  • 现役66 kV架空输电杆塔结构加固数值模拟分析

    唐晓成;付鹏帅;张忠松;王清平;宋冬瑞;郭宇;

    输电线路受到破坏会影响电力系统的正常运行,造成巨大的经济损失。吉林市及附近地区因冬季气温骤降并伴随着雨雪及大风天气,导致多个高压架空输电线路杆塔发生倒塔事故,针对倒塔的具体原因及特点进行分析,以事故中破坏最为严重的3560ZS2-18铁塔为原型进行加固改造,提出一种背向斜材加固方法,选取加固前后的输电塔主材和斜材各8组进行研究,并基于道亨计算程序对原输电铁塔及加固改造后的铁塔进行数值模拟,将模拟结果与规范计算结果对比分析。研究表明:原输电铁塔被破坏的原因主要为输电塔中部主材被扭曲损坏,输电塔薄弱部位是处于横膈面上方的主材角钢,输电塔被加固后应力比有所下降,承载力得到全面提高。

    2025年04期 v.26;No.101 84-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1556K]

地质学·测绘学

  • 低渗油气藏水力压裂数值模拟研究进展

    翟梁皓;荀杨;

    数值模拟技术因其可重复性高、成本低、边界和荷载条件易于施加和保持等优势,是目前研究低渗油气藏水力压裂技术的主要手段之一。在介绍水力压裂技术概念分类的基础上,详细说明了低渗油气藏资源开发过程中实施水力压裂技术的必要性,论述了位移不连续法(DDM)、离散元法(DEM)、有限元法(FEM)以及扩展有限元法(XFEM)的现阶段主要研究成果,重点探讨各数值模拟方法的模拟原理、实现途径和技术优势,最后,阐述现阶段低渗油气藏水力压力数值模拟技术面临的挑战,并对其发展方向提出建议,为低渗油气藏水力压裂数值模拟软件的选择提供参考。

    2025年04期 v.26;No.101 90-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1488K]
  • 基于SBAS-InSAR技术的长春地铁7号线地表沉降监测方法研究

    邹世涛;蒋少华;朱伟刚;申子龙;范家刘;金圣博;武迪;

    地表沉降是一种缓慢且具有累积性的地质灾害,当地表沉降超过安全阈值时,将威胁公共安全并影响经济社会发展。为提升地铁沿线形变监测的精度与效率,以长春市主城区地铁7号线为研究对象,基于Sentinel-1A降轨卫星数据,采用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术中的小基线集(SBAS-InSAR)方法,提取2023年1月1日—2025年1月1日的地表形变信息。研究区域共识别169 311个沉降点,统计显示约96.75%的观测点年均形变速率介于-5~5 mm/a,表明地表形变整体稳定。SBAS-InSAR监测结果的最大年均形变速率为22.83 mm/a,最小值为-13.87 mm/a。进一步通过水准测量数据验证SBAS-InSAR结果,相关系数R为0.88,均方根误差为0.25 mm,标准差为0.21 mm,最大偏差为0.89 mm,表明两种技术具有高度一致性与可靠性,可为大规模城市区域形变监测提供技术支撑。

    2025年04期 v.26;No.101 96-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 2235K]

水利工程

  • 松花江流域近20 a水沙时空演变特征及影响因素研究

    段延;邱丹;王帅;

    为探究松花江流域近20 a水沙时空演变特征及影响因素,基于流域内具有代表性的4个水文站2003—2023年径流与输沙数据,采用M-K检验与归因分析,解释水沙演变与自然动力和人类活动的关系。结果表明:各代表站径流量均呈增长趋势,其中大赉站增幅最大,为4.6%,扶余站增幅最小,为2.5%;输沙量演变存在空间分异,扶余站下降9.7%,而其余3站均呈增长趋势,尤以大赉站增幅6.8%最为突出;影响松花江流域输沙变化的主要因素包括降雨量、水库调蓄及水土保持工程等,极端降水是流域输沙年际变化的主导驱动因素,人类活动则对松花江吉林段输沙量的下降起到主导作用。

    2025年04期 v.26;No.101 102-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2560K]

信息技术与应用

  • 基于阵列空间光场的端到端高效欠采样傅里叶单像素成像研究

    张启成;周成;秦宏伍;宋立军;

    单像素成像作为一种新型的计算成像技术,在获取高质量图像时需要多次测量,严重影响了成像速度。为实现高效成像,提出一种基于阵列空间光场的端到端傅里叶单像素成像方法。该方法基于双残差网络,通过引入全局注意力机制,显著提升了网络性能。利用2×2阵列傅里叶空间光场调制获取一维探测值信号,并将探测值及其对应的目标图像标签输入到优化的双残差网络中,经过训练后能够有效重构出高质量的目标物体图像。数值仿真结果表明,相同采样率下,该方法的成像质量优于传统的随机散斑、自然序Hadamard和傅里叶单像素成像方法的,即使在采样率低至0.195%时,仍然能够重构出清晰的目标图像。

    2025年04期 v.26;No.101 110-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1567K]

基础研究

  • 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾制备实验的优化

    王琨琦;刘丹丹;曹凤娟;

    本科无机基础实验——三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备能培养学生的动手能力、观察能力、独立分析和解决问题的综合能力,已被国内高校广泛开设。但该实验存在成功率低、晶体产率低、实验条件的设定不够精准等问题,优化草酸亚铁沉淀洗涤方式、氧化配位反应和酸溶配位反应体系控温、过氧化氢(H_2O_2)体积分数和去除时间、草酸滴加方式、草酸合铁(Ⅲ)酸钾结晶时间和方式,制得了色泽鲜艳的翠绿色菱形晶体,且产率达到74.09%,形成了一套更完善的三草酸合铁(Ⅲ)酸钾制备的实验方案。

    2025年04期 v.26;No.101 115-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K]
  • 乡村振兴背景下长春市城乡产业融合发展水平及时空演变格局分析

    赵思宇;马心毅;王宇婷;郭紫萱;董姝娜;

    城乡产业融合发展有助于推动乡村地区产业发展、加快乡村振兴、优化城乡关系。运用熵权法、核密度估计法、空间自相关分析及灰色关联度模型,分析2012—2022年长春市城乡产业融合发展水平的时空演变特征及影响因素。结果表明:1)长春市城乡产业融合发展水平呈波动变化趋势且高值区与低值区的差距扩大;2)市辖区城乡产业融合发展水平远高于其他地区的,长春市个别年份的城乡产业融合发展水平呈空间差异状态,九台区、双阳区、公主岭市及德惠市成为城乡产业融合发展“洼地”;3)基本公共服务与经济发展对长春市城乡产业融合发展水平具有显著影响。最后,针对研究结果提出相应建议。

    2025年04期 v.26;No.101 120-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1599K]