建筑科学与工程学报 /oa 基于GMM的湿筛混凝土轴拉损伤演化机制研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403001 为研究不同加载阶段下的二级配湿筛混凝土开裂模式与损伤演化过程,将声发射技术(AE)与高斯混合模型(GMM)进行结合作为损伤识别手段,以3种加载速率(1&#215;10<sup>-6</sup>、5&#215;10<sup>-6</sup>、25&#215;10<sup>-6</sup> s<sup>-1</sup>)作为试验变量,对二级配湿筛混凝土开展单轴拉伸损伤时空演化机制试验研究。结果表明:随着加载速率增大,湿筛混凝土试件内部裂缝开展更加密集,并且裂缝种类随机性更高; 利用GMM法对声发射数据进行处理分类结果显示,拉伸裂缝为试验加载过程的主要开裂模式,加载速率升高会导致剪切裂缝占比增大; 随着加载速率增大,拉伸裂缝频率分布明显扩大,而剪切裂缝与混合裂缝频率分布基本不变; 随着加载进行,拉伸裂缝与剪切裂缝概率密度区域均向AF轴趋近; GMM法所得裂缝开裂模式有拉伸裂缝、剪切裂缝与混合裂缝3种类别,并且随着加载进行,混合断裂区所处位置也会发生变化; 相较于常规裂缝模式分类方法,GMM法提供了更好的裂缝分类近似值分析,对裂缝开裂模式表述更加可靠。 2024年05月20 00:00 2024年03期 1 9 6109794 陈徐东<sup>1</sup>,石振祥<sup>1</sup>,张忠诚<sup>1</sup>,宁英杰<sup>2</sup>,白丽辉<sup>2</sup> 纳米SiO<sub>2</sub>改性粉煤灰混凝土力学性能及吸水特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403002 为了探索粉煤灰混凝土的高性能,开展了纳米SiO<sub>2</sub>改性粉煤灰混凝土的力学和吸水试验,研究了粉煤灰取代率和纳米SiO<sub>2</sub>掺量对混凝土力学性能(抗压强度、劈拉强度、动弹性模量)和吸水特性的影响。结果表明:粉煤灰混凝土的力学性能指标均随纳米SiO<sub>2</sub>掺量的增加先增大后减小; 当纳米SiO<sub>2</sub>掺量从0%增加至2%时,粉煤灰混凝土28 d抗压强度、劈拉强度和动弹性模量分别提高了12.90%、7.53%和5.85%,可见纳米SiO<sub>2</sub>对抗压强度影响更显著; 当粉煤灰取代率从10%增加至30%时,混凝土28 d抗压强度、劈拉强度和动弹性模量分别降低了7.24%、2.61%和9.87%,可见粉煤灰对动弹性模量影响更显著; 随纳米SiO<sub>2</sub>掺量增加,粉煤灰混凝土的毛细吸水系数呈现出先下降后上升的趋势; 随粉煤灰取代率增加,混凝土毛细吸水系数增大,且纳米SiO<sub>2</sub>对混凝土毛细吸水系数影响也越显著; 粉煤灰取代率和纳米SiO<sub>2</sub>掺量对混凝土力学性能与毛细吸水系数之间的相关性无显著影响,混凝土抗压强度、劈拉强度以及动弹性模量与毛细吸水系数均呈现负相关性,其中抗压强度与毛细吸水系数相关性最好。 2024年05月20 00:00 2024年03期 10 17 1064057 蒋建华,卢宸宸,师效哲,陈林林,周家冰 基于拌和生产数据的BP神经网络混凝土抗压强度预测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403003 为解决混凝土生产中抗压强度试验周期长及工程管理存在滞后性的问题,提出了一种基于混凝土拌和生产实时监控数据的BP神经网络混凝土抗压强度预测模型。以混凝土拌和生产中的8项物料生产称重数据和5项生产配比数据作为预测输入变量,建立200组混凝土拌和站生产监控数据和对应的抗压强度试验数据样本集,按照6:2:2比例划分为训练集、验证集和测试集; 分别以C40配比混凝土拌和生产的8项物料称重数据和全部13项数据作为输入变量,进行混凝土28 d抗压强度预测,将预测结果与实际试验结果进行比较,验证所提出BP神经网络模型的预测效果。结果表明:所提出的BP神经网络混凝土强度预测模型能较好地实时预测混凝土28 d抗压强度,且相对误差优于利用7 d抗压强度试验数据估算值; 8项物料称重数据作为输入变量的BP神经网络预测模型预测精度更好,平均绝对百分比误差为0.82%,均方根误差为0.52 MPa; 利用不同拌和站C20配比、C30配比混凝土拌和生产监控数据对8项输入变量BP神经网络混凝土抗压强度预测模型进行适应性验证可知,其预测平均绝对误差均在0.5 MPa之内,平均绝对百分比误差均小于2%,与C40配比预测误差一致; 该预测模型充分挖掘了混凝土拌和站生产实时监控数据的价值,实现了传统混凝土抗压试验结果提前化,对提高工程建设质量水平具有重要意义。 2024年05月20 00:00 2024年03期 18 25 1727080 王海英<sup>1</sup>,李子彤<sup>1</sup>,张英治<sup>2</sup>,王晨光<sup>1</sup> 基于索塔大体积混凝土实体温度匹配养护的C50混凝土性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403004 为探究桥梁索塔结构内部混凝土的实际性能发展规律,将某长江公路大桥索塔C50大体积混凝土施工时的芯部温度作为混凝土的匹配养护温度,对比研究了标准养护和温度匹配养护对纯水泥、单掺20%粉煤灰、复掺20%粉煤灰和15%矿粉3种C50混凝土试件的强度发展规律、抗氯离子渗透性和水化产物微观形貌的影响。结果表明:温度匹配养护下的高水化温度显著激发了掺有粉煤灰和矿粉的复合胶凝材料的水化活性,复掺粉煤灰和矿粉的混凝土在温度匹配养护下的3 d抗压强度和抗折强度较标准养护分别提高45%和30%以上; 温度匹配养护抑制了纯水泥混凝土的后期强度发展,且增大了其脆性,降低了抗氯离子渗透性,而单掺粉煤灰或复掺粉煤灰和矿粉可以改善或消除上述不利影响; 无论是标准养护还是温度匹配养护,复掺粉煤灰和矿粉的混凝土具有最高强度、最大折压比和最好的抗氯离子渗透性,适合索塔大体积混凝土结构施工使用。 2024年05月20 00:00 2024年03期 26 33 2612223 杨宏天<sup>1</sup>,李北星<sup>1</sup>,田常兵<sup>2</sup>,钟 翔<sup>1</sup> 高强混凝土的断裂特性及其参数化分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403005 为了研究高强混凝土(HSC)的断裂特性,对单边切缝的HSC梁进行三点弯曲试验,采用扩展有限元法(XFEM)对HSC梁进行数值模拟; 采用数字图像相关技术(DIC)得到不同加载阶段HSC梁的水平应变场,并采用XFEM模型分析了不同缝高比<i>a<sub></i>0<i></sub>/D、</i>梁跨度<i>S</i>对HSC断裂特性的影响。结果表明:模拟的荷载-裂缝口张开位移(<i>P-s</i>)曲线在加载阶段与试验结果基本一致,但在卸载阶段小于试验值; 模拟的临界有效裂缝长度<i>a</i><sub>c</sub>、起裂荷载<i>P</i><sub>ini</sub>、峰值荷载<i>P</i><sub>un</sub>、峰值荷载下的裂缝口张开位移<i>s、</i>起裂断裂韧度<i>K</i><sup>ini</sup><sub>IC</sub>、失稳断裂韧度<i>K</i><sup>un</sup><sub>IC</sub>与试验结果大致吻合,即二者<i>P-s</i>曲线和断裂参数均比较接近,数值模型能较好模拟HSC的断裂行为; 在试验过程中,裂缝路径不规则,而在数值模拟过程中,裂缝基本呈直线扩展; 随着缝高比<i>a<sub></i>0<i></sub>/D</i>增大<i>,</i>起裂荷载<i>P</i><sub>ini</sub>、峰值荷载<i>P</i><sub>max</sub>、<i>K</i><sup>un</sup><sub>IC</sub>减小,<i>K</i><sup>ini</sup><sub>IC</sub>基本不变; 随着跨度<i>S</i>的增大<i>,</i>起裂荷载<i>P</i><sub>ini</sub>、峰值荷载<i>P</i><sub>max</sub>减小,<i>K</i><sup>un</sup><sub>IC</sub>增大,而<i>K</i><sup>ini</sup><sub>IC</sub>基本保持稳定。 2024年05月20 00:00 2024年03期 34 42 4170368 龙 巧<sup>1</sup>,陈红鸟<sup>1,2</sup>,刘灯凯<sup>1</sup>,沈 杰<sup>1</sup>,许应杰<sup>1</sup> 常温养护超高性能混凝土弯拉性能及轴拉本构模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403006 根据水化反应方程和紧密堆积理论确定了常温养护下超高性能混凝土(UHPC)的基础配合比,基于此考虑水胶比和钢纤维掺量设计了8组UHPC抗弯试件。通过四点弯曲试验,分析了试件的受弯破坏形态、荷载-挠度曲线、弯拉特征参数和弯曲韧性等; 基于试验结果采用倒推方法得到了UHPC轴拉应力-应变曲线,采用回归分析提出了考虑纤维特征的轴拉本构模型,并经过材料和构件两个层次的验证。结果表明:掺加钢纤维可抑制主裂缝的发展,从而明显改善UHPC的抗弯韧性,钢纤维掺量为2.0%的UHPC弯曲韧性指数达到116.9 J; 随着水胶比增大,试件抗折强度和峰值挠度均呈下降趋势; 增大钢纤维掺量明显提升了试件弯曲性能,掺入2.0%钢纤维的UHPC与未掺纤维相比,其初裂挠度和抗折强度分别提升157.14%和148.63%; 当纤维含量为1.5%~2.0%时,试件具有良好的弯拉性能; 水胶比对曲线平台段趋势影响不大,纤维掺量大于1.0%时曲线具有较明显的应变硬化特征,可保证UHPC良好的抗拉性能,其应变硬化特征随着纤维掺量增大而变得更明显; 所提模型对UHPC受拉应力-应变关系具有较好的预测性。 2024年05月20 00:00 2024年03期 43 53 4319534 梁 林<sup>1</sup>,王秋维<sup>1,2,3</sup>,史庆轩<sup>1,2,3</sup>,韩文超<sup>1</sup>,于 婧<sup>1</sup> 预应力UHPC槽形节段与整体式混凝土板组合梁受剪性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403007 将预制的UHPC槽形节段通过干缝连接和预应力张拉形成槽形梁,再与整体现浇的混凝土板组合成的组合梁,称为预应力UHPC槽形节段与整体式混凝土板组合梁(PUCS-MCS组合梁)。它是一种能充分发挥不同材料的性能、施工方便且整体性能好的新型桥梁结构。为探究其抗剪性能,开展了9根模型梁的试验。分析了接缝数、接缝处剪力键数、剪跨比、UHPC钢纤维体积率、配箍率和纵筋率等参数对试件变形、破坏模式、抗剪承载力的影响; 基于试验研究结果,提出了PUCS-MCS组合梁抗剪承载力计算方法。结果表明:PUCS-MCS组合梁均为剪压破坏,所有梁在开裂前的荷载-挠度曲线差异不大,在开裂后刚度不断下降; PUCS-MCS组合梁的抗剪承载力随接缝处剪力键数、UHPC钢纤维掺量、配箍率和纵筋率的增大而增大,随干接缝数量增加和剪跨比的增大而减小,其中影响最显著的是干接缝和剪力键,影响最小的是钢纤维掺量和配箍率,因此PUCS-MCS组合梁可不配箍筋,并可采用较低钢纤维掺量的UHPC。 2024年05月20 00:00 2024年03期 54 64 3077509 陈宝春<sup>1</sup>,陈逸聪<sup>1</sup>,周家亮<sup>2</sup>,刘永健<sup>3</sup> 梯形波纹钢明渠抗冻胀性能有限元模拟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403008 为研究冻土环境中的梯形波纹钢明渠抗冻胀性能,建立了可精细模拟土-渠相互作用的实体-壳体三维空间有限元分析模型,提出了同时考虑含水率与温度的冻土弹性模量计算公式。通过考虑土体在不同月份的温度场变化,采用瞬态热传导模拟了实际升温、降温过程中的土-渠相互作用。合理考虑了含水率与温度对冻土弹性模量、冻胀系数、内摩擦角、黏聚力等本构参数的影响,研究了波纹钢明渠变形与应力的变化规律,分析对比了不同的土体类型与初始含水率、地下水埋深、横撑间距与截面尺寸、波纹钢壁厚与卷边宽度对变形和应力的影响。结果表明:波纹钢明渠可承受一定的水平冻胀作用; 渠周土体初始含水率及地下水埋深对波纹钢明渠变形与应力的影响显著,当地下水位在波纹钢侧壁埋深的下半部分时尤为明显; 为减小渠体变形,可采取在渠顶设置横向支撑、减小侧壁坡度、增大波纹钢壁厚或加宽卷边的措施,相比之下,前两种更为经济且有效,不过横撑规格需满足受压稳定性要求; 设置横撑后,卷边可提供一定的侧向刚度; 虽然加宽渠顶卷边对减小渠顶的横向变形有一定贡献,但在10~100 mm宽度范围内贡献不大; 未设支撑的波纹钢明渠Mises应力整体低于钢材屈服强度,应力较大的部位多见于底边角部和底部位置,侧壁应力水平不高; 设置横撑后,波纹钢渠体应力较大的部位由底部转移至侧壁及卷边,尤其在卷边与横撑的连接处,钢材可达到屈服状态。 2024年05月20 00:00 2024年03期 65 75 5627894 杨理贵<sup>1</sup>,王玉银<sup>2</sup>,刘发起<sup>2</sup>,千玉锦<sup>3</sup>,李宣毅<sup>3</sup> 带T形钢翼缘的核心钢管混凝土组合柱轴压比限值研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403009 为了充分发挥带T形钢翼缘的核心钢管混凝土组合柱(T-CFST柱)的变形性能,保证柱在地震作用下能满足延性需求,通过理论推导和数值模拟,对T-CFST柱的延性和轴压比限值进行研究。基于大小偏心受压界限破坏建立了T-CFST柱的标准轴压比和设计轴压比计算公式,同时基于ABAQUS软件建立了T-CFST柱的精细化有限元模型,在验证有限元模型准确性的基础上,研究了高轴压比下不同影响因素对组合柱延性的影响,建议了不同含钢率、型钢强度、混凝土强度下组合柱的设计轴压比限值。结果表明:T-CFST柱延性随混凝土强度降低、截面含钢率降低、型钢强度提高、体积配箍率提高而提高; 即使在较大轴压比时,柱的延性依然较好,T-CFST柱的轴压比限值在计算的基础上有所提高。 2024年05月20 00:00 2024年03期 76 85 4368693 高 亮<sup>1</sup>,王 朋<sup>2</sup>,张 鹏<sup>2</sup> 模块化冷弯薄壁型钢结构体系低层村镇住宅设计研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403010 在传统冷弯薄壁型钢结构体系的基础上,从模块化、装配化角度出发,提出了一种适用于低层村镇住宅的新型结构体系——模块化冷弯薄壁型钢结构体系。首先,简述了墙体模块单元的构成,给出了7种通用标准化墙体模块单元,并介绍了基于通用标准化模块单元的村镇模块化户型构建原则及过程; 其次,详述了便于快速装配安装的标准墙体单元间模块化连接方式,对模块连接节点进行了受力分析及数值模拟,并给出了模块化冷弯薄壁型钢结构体系构建的原则; 最后,重点介绍了适用于所有冷弯薄壁型钢结构体系的抗剪墙长简化设计方法以及基于模块化冷弯薄壁结构体系的抗剪墙长设计方法,并通过实际案例详述了墙长确定过程,同时对比了不同计算方法的抗剪墙长,进一步验证了所提出的抗剪墙长简化设计方法的可行性。结果表明:所提出的模块化冷弯薄壁型钢结构体系可大幅提高冷弯薄壁型钢结构低层村镇住宅的工业化和产品化水平,大幅缩减了工期; 所提出的抗剪墙长简化设计方法可显著降低设计门槛,便于该类体系的推广应用。 2024年05月20 00:00 2024年03期 86 97 3395023 刘宜丰<sup>1</sup>,姜 雪<sup>1</sup>,叶美琳<sup>1</sup>,赵广坡<sup>1</sup>,李秋稷<sup>1</sup>,王 欢<sup>1</sup>,张 鑫<sup>2</sup>,白蜀珺<sup>1</sup>,宋谦益<sup>1</sup> 部分无黏结螺杆连接梁柱节点的恢复力模型研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403011 为研究部分无黏结螺杆连接梁柱节点的抗震性能和恢复力特性,基于2榀高性能装配式框架结构的低周往复试验,分析典型边跨梁柱连接节点的破坏现象、滞回性能、骨架曲线、延性和变形能力等抗震性能指标; 根据试验结果和理论分析,提出了四折线的节点弯矩-转角骨架曲线模型,并给出各特征点的计算方法; 基于试验滞回曲线的特征分析,构建了节点的恢复力滞回规则,与骨架曲线构成节点的恢复力模型。结果表明:极限状态时,部分无黏结螺杆连接梁柱节点的节点区混凝土损伤程度较轻,节点的主要屈服机制为连接螺杆,节点整体工作状态良好; 节点弯矩-转角滞回曲线捏拢明显,呈现出明显的转动变形滑移,节点耗能能力较差; 节点转角位移延性系数介于3.94~6.21之间,2榀框架中节点的最大转角分别约为1/58和1/53,节点延性性能和变形能力良好; 所提出的节点弯矩-转角骨架曲线模型和恢复力滞回模型与试验结果吻合良好,该恢复力模型可用于应用该类型连接节点的整体装配式框架结构的弹塑性分析。 2024年05月20 00:00 2024年03期 98 107 2816030 程卫红<sup>1,2</sup>,肖从真<sup>1,2</sup>,田春雨<sup>1</sup>,李建辉<sup>1,2</sup> 基于多标签卷积神经网络的结构损伤识别 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403012 准确识别结构多位置损伤一直是结构损伤识别的难题。为提升结构多位置损伤识别的准确率,提出一种基于卷积神经网络(CNN)的多标签分类(MLC)方法(CNN-MLC)进行结构损伤识别。该方法将结构多个位置损伤识别转换为多标签分类问题,每个损伤位置均用一个对应的标签表示; 利用CNN强大的特征提取能力,深入挖掘不同损伤工况之间公共损伤位置的相关性,实现结构多位置损伤识别。通过四层框架结构和一座铁路连续梁桥多位置损伤识别验证了CNN-MLC方法的识别准确率,并将其识别结果与基于CNN的多类别分类(MCC)方法(CNN-MCC)和基于示例差异化算法(InsDif)的多标签分类方法(InsDif-MLC)进行了对比。结果表明:框架结构在两位置和三位置损伤工况下,CNN-MLC方法比CNN-MCC方法的识别准确率分别提升2.50%和9.64%,比InsDif-MLC方法识别准确率提升17.50%和29.28%; 对于铁路连续梁桥的两位置损伤和三位置损伤,CNN-MLC方法比CNN-MCC方法识别准确率提升1.63%和6.85%,比InsDif-MLC方法识别准确率提升4.18%和18.49%; 随着损伤位置数量的增加,CNN-MLC方法的识别准确率显著提升。 2024年05月20 00:00 2024年03期 108 119 4585805 秦世强,苏 晟,杨 睿 全铁尾矿混凝土梁受弯性能试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403013 为了充分利用铁尾矿,对铁尾矿混凝土结构的力学性能进行探究,以铁尾矿粉为掺合料,铁尾矿碎石和铁尾矿砂分别作为粗、细骨料,制备成全铁尾矿混凝土(FITC)梁,并与以粉煤灰作掺合料,普通碎石及河砂作粗、细骨料的常规混凝土(CC)梁进行弯曲试验对比。首先,测试铁尾矿的各项参数,验证其作为混凝土原材料的可行性; 其次,基于现行规范公式计算梁各阶段的承载力和挠度; 最后,将FITC梁和CC梁的实测数值和计算数值对比分析。结果表明:FITC的强度比CC略低,弹性模量显著降低; FITC梁的开裂弯矩和极限弯矩与CC梁相当,梁的抗裂能力与承载力并未因FITC的强度和弹性模量比CC低而明显降低; 在裂缝出现之前,FITC梁的混凝土应变与平截面假定基本一致; 在荷载作用下,FITC梁受拉区混凝土应变比CC梁的大; FITC梁的延性、裂缝开裂间距均与CC梁接近,FITC梁弯剪区斜裂缝比CC梁更接近梁的顶部; 在同等弯矩下,FITC梁的挠度大于CC梁的挠度,FITC梁的受拉纵筋应变也大于CC梁; 中国现行设计规范对FITC梁的承载力计算是安全的,但挠度计算公式需要修正。 2024年05月20 00:00 2024年03期 120 128 2864049 马馨鑫<sup>1,2</sup>,孙建恒<sup>1</sup>,张若兰<sup>1</sup>,张凤双<sup>1</sup>,袁 敬<sup>1</sup>,孟志良<sup>1</sup> 寒区隧道防冻保温层隔热作用机理及其厚度影响因素研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403014 针对寒冷地区公路隧道防冻保温层表面铺设,共设置了21组计算工况,通过对年周期下隧道防冻保温层、衬砌结构和围岩沿径向温度场变化以及各工况所需的防冻保温层厚度进行数值模拟计算,研究隧道防冻保温层隔热作用机理及其所需厚度的影响因素。结果表明:防冻保温层隔热作用显著,主要体现在使隧道衬砌结构和围岩年温度振幅降低上,同时年平均温度也有一定升高; 随着防冻保温层铺设厚度增大,隧道衬砌结构和围岩年平均温度和年温度振幅分别呈指数函数升高和降低,相应的年最低温度也呈指数函数升高,防冻保温层厚度越大,隔热效果越好,但是隔热效率不断降低; 围岩导热系数越大,导温系数越小,防冻保温层隔热效果越显著; 防冻保温层所需厚度随围岩导热系数和围岩初始温度升高呈指数函数减小,随围岩导温系数升高呈对数函数增加,随年平均气温和年温度振幅升高分别呈线性减小和增加,防冻保温层厚度应综合考虑以上各因素进行计算确定。 2024年05月20 00:00 2024年03期 129 137 3034806 陈建勋<sup>1,2</sup>,董体健<sup>1</sup>,赵鹏宇<sup>1,2</sup>,黄解放<sup>3</sup>,杨野东<sup>4</sup> 新型波形钢腹板组合箱梁桥动力性能分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403015 对一种新型波形钢腹板组合箱梁桥结构开展了动力特性及抗震性能分析; 以鄄城黄河大桥跨中箱梁段为例,建立组合箱梁桥的多尺度有限元模型,并与实测值进行了对比,验证了多尺度模型的有效性; 基于此设计了该新型波形钢腹板组合箱梁的截面参数,采用多尺度建模方法研究了各参数变化对箱梁动力特性的影响规律,通过地震反应谱法分析了该结构在各向地震作用下的结构响应。结果表明:箱梁横隔板的数量和厚度是结构动力特性的敏感参数,对结构的扭转刚度影响很大; 增大波形钢腹板厚度可有效提高结构刚度,且刚度增大对频率的影响程度大于质量增大对频率的影响,建议腹板厚度宜设为20~30 mm; 槽形钢板可有效提高截面的抗弯刚度,尤其对结构竖向弯曲模态影响较大; 横向地震作用对混凝土顶板和横隔板应力的影响最大,纵向地震力对波形钢腹板应力的影响最大,竖向地震力对混凝土底板和槽形钢板的应力影响较大。 2024年05月20 00:00 2024年03期 138 148 2933749 吴丽丽,徐胜彦,韩港豪,洪成鹏,孙培珂 地震与波浪联合作用下斜拉桥桥塔的响应分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403016 为了研究跨海桥梁在地震与波浪联合作用下的响应规律与破坏机制,以一座斜拉桥为研究对象,选取了适用于3类不同场地的El-centro波、Taft波、天津波3条地震波,取不同的地震峰值加速度与无水、水深8 m、水深16 m和水深24 m组合成不同的工况,分别对斜拉桥进行地震和波浪联合作用下的动态时程分析和Pushover分析,并将两种方法的分析结果进行对比。结果表明:在地震与波浪联合作用下,地震加速度的峰值越大,动水压力对斜拉桥桥塔响应的相对影响越小; 水深越深,斜拉桥桥塔受到动水压力的影响越大; 在水深较浅的低海况下,地震力占主导地位; 在水深较深的高海况下,波浪力占主导地位; Pushover方法与动力时程分析的结果相一致,在对斜拉桥进行地震与波浪联合作用下的非线性响应分析时,Pushover分析方法具有较高的精度且计算更加简便,更适用于工程实际。 2024年05月20 00:00 2024年03期 149 158 3405270 刘禹含,秦泗凤 改进的分层总和法在黄土地区高填方地基沉降变形中的应用研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403017 黄土高填方沉降变形控制是工程建设的重点和难点。通过室内侧限压缩试验和加湿试验,总结了重塑黄土在自重应力和含水率变化下的变形特征。基于分层总和法的思想,引入了Gunary模型和割线模量法,将黄土高填方地基的沉降分为荷载引起的施工沉降和含水率变化引起的施工后沉降,并提出了黄土高填方地基沉降变形的计算方法。结合实际工程背景,预测了高填方工程的沉降变形。结果表明:黄土高填方沉降的主要来源是施工期荷载引起的沉降; 随着填土高度的增加,工后沉降占总沉降的比例逐渐增大; 在最优含水率条件下,当施工期压实度达到95%以上时即可完成土的排气固结,施工后期为土的排水固结; 压实度的控制对高填方工程至关重要; 该研究成果丰富了黄土高填方地基沉降变形的计算理论,为黄土高填方工后沉降和湿陷性沉降的研究提供了理论依据,并对黄土高填方工程的施工及工后沉降控制具有一定的参考价值。 2024年05月20 00:00 2024年03期 159 168 1951966 朱彦鹏<sup>1</sup>,董怀堂<sup>1,2</sup>,韦杰强<sup>2</sup>,赵 骏<sup>2</sup>,王怡轩<sup>2</sup> 抗拔桩承载能力影响因素与群桩变形规律试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403018 利用自主研发的桩基室内抗拔测试装置,结合数值模拟技术对抗拔桩的承载破坏过程及影响因素、群桩的协同工作特征展开了深入研究。结果表明:抗拔桩的承载破坏经历4个阶段,承载初期,桩顶侧摩阻力最先发挥作用,桩顶土体发生塑性破坏; 随上拔荷载不断增大,桩体产生相对位移,桩周土体由于桩身侧摩阻力产生塑性破坏; 当桩身轴力自桩顶传递至桩底时,桩身底端产生抗拔“吸附力”,并伴随局部土体塑性破坏; 随着桩周土体塑性区的拓展、连通,抗拔桩承载能力达到极限; 桩身长径比、桩-土界面摩擦因数、桩侧土体压力与其承载极限呈正相关关系,其中桩身长径比对桩端“吸附力”具有重要影响; 群桩抗拔过程中,角桩侧摩阻力发挥最充分,桩身位移量最小,极限承载力最大,中心桩桩身位移最大,极限承载力最低; 距径比影响抗拔桩的群桩效应,当距径比从2增大至8时,桩身侧摩阻力提高30%,将距径比8作为群桩工程的推荐值,6~10作为群桩距径比的推荐范围。 2024年05月20 00:00 2024年03期 169 177 4373280 李浩然<sup>1,2</sup>,王鑫磊<sup>3</sup>,张 岩<sup>4</sup>,方宏进<sup>2</sup> 基于科学知识图谱的劈裂注浆研究热点与发展态势分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202403019 针对传统建筑科学分析方法对工程领域研究存在的局限性,引入科学知识图谱及大数据计量等人工智能方法,借助可视化软件Citespace,检索Web of Science(WOS)核心合集数据库,得到2007~2022年主题为劈裂注浆的文献709篇,对发文总量、学科归属、期刊分布、核心作者、区域合作、关键词和被引文献等方面做科学知识图谱分析。通过区域合作关系图谱的寻径,理清现阶段国际合作的格局,指出中国未来国际合作的主要任务。依据成果数量和突现时间,评析贡献较大的代表性作者。提取318个研究关键词,以发文频次和中心性为导向,筛选精炼了现阶段研究热点。从10个聚类的特性分组出发,展示了理论研究、应用实践和数值模拟的发展脉络,明确了研究的前沿方向。排列10条聚类发展时间线,精炼了注浆效率和封堵效率两条热门主线,同时提示了较难取得研究成果的线路。通过聚焦关键词的时区分布态势,总结热点演进的两个规律,并预测今后两年新热点与2017年研究成果之间的潜在关联。根据文献共被引关系发生的时间,对比4组年度切片的变化,评价了学科知识基础的发展脉络和未来走向。结果表明:科学知识图谱作为人工智能分析方法,能总结分析劈裂注浆近年来的研究热点,并可以预测劈裂注浆在未来阶段的学术研究发展态势。 2024年05月20 00:00 2024年03期 178 190 6774884 何忠茂<sup>1,2,3</sup>,戴 烺<sup>1,2</sup>,周茗如<sup>1,2</sup>,邢利军<sup>1</sup>,乔宏霞<sup>1,2</sup>