检索结果-内蒙古大学图书馆

硅酸盐学报 2025年第1期53卷 60-70页

作者：卿龙邦李万飞李明祺河北工业大学土木与交通学院天津300401

边壁效应使集料在模板附近与基体内部分布不同,造成混凝土微观结构和宏观性能的差异。为探究混凝土边壁效应对集料分布的影响,利用蒙特卡洛原理,构造了单形状–双尺寸、单形状–多尺寸卵球形集料堆积体系,研究了集料形状、尺寸和体积分... 详细信息

边壁效应使集料在模板附近与基体内部分布不同,造成混凝土微观结构和宏观性能的差异。为探究混凝土边壁效应对集料分布的影响,利用蒙特卡洛原理,构造了单形状–双尺寸、单形状–多尺寸卵球形集料堆积体系,研究了集料形状、尺寸和体积分数变化对边壁效应层厚度的影响。利用体视学理论和截面分析算法确定了边壁效应层厚度与粒子体积分数和平均直径的量化关系,建立了粒子分布密度的预测模型并验证了其可靠性。最后,应用边壁效应层厚度和粒子分布预测模型计算了混凝土不同位置处的弹性模量。统计分析可知,边壁效应层厚度随粒子的体积分数增加而减小,随着粒子的平均直径增大而增大,相比之下受粒子形状的影响较小。

关键词：卵球形集料边壁效应集料体积分数集料平均直径弹性模量

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S-FBLS驱动的城市道路交叉口事故严重程度预测

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哈尔滨工业大学学报 2025年

作者：王铭欢王睿涵李巧茹陈亮河北工业大学土木与交通学院

为全面提升交通事故严重程度预测效果，针对现阶段传统机器学习与深度学习方法预测精度有限、网络收敛缓慢等问题，提出一种改进模糊宽度学习系统（fuzzy broad learning system，FBLS）的城市道路交叉口事故严重程度预测方法。模型采用... 详细信息

为全面提升交通事故严重程度预测效果，针对现阶段传统机器学习与深度学习方法预测精度有限、网络收敛缓慢等问题，提出一种改进模糊宽度学习系统（fuzzy broad learning system，FBLS）的城市道路交叉口事故严重程度预测方法。模型采用Takagi-Sugeno模糊系统取代宽度学习系统（broad learning system，BLS）的特征节点层，在保留BLS快速收敛特性的前提下，更为广泛地提取高维事故数据所隐藏的特征；同时在模型的输入层融合SMOTE过采样算法，平衡事故数据类别，增强预测结果的可靠性。通过英国大曼彻斯特地区交通事故的历史数据，在横向维度上选择原始FBLS，在纵向维度上选择交通事故严重程度预测常用的随机森林（RF）、支持向量机（SVM）、BP神经网络（BPNN）、长短期记忆网络（LSTM）、卷积神经网络（CNN），分别与S-FBLS进行预测性能对比，结果表明：S-FBLS在横向上相较原始FBLS将严重事故的预测准确率提升52.87%，在纵向上相较5种对比模型提升网络训练速度97%以上，整体准确率分别提升2.2%、8.95%、8.68%、6.47%、5.64%，特异度平均提升6.49%，灵敏度平均提升6.31%，精确度平均提升5.66%。基于S-FBLS的事故严重程度预测方法可为城市道路交叉口事故发生预警提供可靠的理论支撑。

关键词：交通安全事故预测 FBLS SMOTE算法城市道路交叉口

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钢纤维增强碱矿渣再生骨料混凝土的力学性能

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土木与环境工程学报（中英文） 2025年第1期47卷 188-195页

作者：陈庞王政轩张健新王辉史朝悦河北工业大学土木与交通学院天津300401

碱矿渣再生混凝土是以碱激发胶凝材料替代水泥、再生骨料取代天然石子制备而成的新型混凝土,能有效降低波特兰水泥用量,提高废弃混凝土利用率,但尚未见对其力学性能的相关研究。为研究碱矿渣再生混凝土的基本力学性能,以钢纤维取代率和... 详细信息

碱矿渣再生混凝土是以碱激发胶凝材料替代水泥、再生骨料取代天然石子制备而成的新型混凝土,能有效降低波特兰水泥用量,提高废弃混凝土利用率,但尚未见对其力学性能的相关研究。为研究碱矿渣再生混凝土的基本力学性能,以钢纤维取代率和再生骨料取代率为主要试验参数,进行抗压试验、劈裂抗拉试验和抗折试验。研究结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,碱矿渣再生混凝土的抗压强度f_(cu)、劈裂抗拉强度f_(t)和抗折强度f_(w)均降低,再生粗骨料取代率为100%时的降低幅度分别为30%、10%、15%;碱矿渣再生混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度随钢纤维体积取代率增加先提高后降低,钢纤维体积取代率为0.6%时,抗压强度和抗折强度达到最大值;碱矿渣再生混凝土抗折强度随钢纤维体积取代率增加而增加。

关键词：再生骨料混凝土抗压强度抗拉强度抗折强度钢纤维体积取代率

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基于离散元法的水泥稳定碎石微裂细观机理研究

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土木与环境工程学报（中英文） 2025年第1期47卷 196-204页

作者：刘子龙马士宾贺苗梁栋牛宗岳河北工业大学土木与交通学院天津300401

为探究水泥稳定碎石微裂细观演化机理,构建了细观非均质水泥稳定碎石数值模型,结合室内无侧限抗压强度试验和单轴压缩数值试验反演出模型细观参数,引入微裂隙网络研究不同裂隙参数对微裂程度的影响,分析不同裂隙数目下系统能量演化规律... 详细信息

为探究水泥稳定碎石微裂细观演化机理,构建了细观非均质水泥稳定碎石数值模型,结合室内无侧限抗压强度试验和单轴压缩数值试验反演出模型细观参数,引入微裂隙网络研究不同裂隙参数对微裂程度的影响,分析不同裂隙数目下系统能量演化规律。结果表明:数值模拟与室内试验结果基本吻合,构建的水泥稳定碎石离散元模型可较为准确地表征材料细观破坏特征;微裂损伤是二次振动加载后裂隙宽度增大和裂隙数目增多共同作用的结果,裂隙密度对水泥稳定碎石微裂程度起决定性作用;裂隙密度增加,材料储存弹性应变能的能力减弱,峰值点水泥稳定碎石材料的输入总能量降低。验证了早期微裂对于降低收缩应力的积极作用,揭示了水泥稳定碎石材料微裂力学特征和细观机理。

关键词：水泥稳定碎石无侧限抗压强度离散元法微裂技术细观机理

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变分模态分解与时间序列模型相结合的结构损伤识别方法研究

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振动与冲击 2025年第5期44卷 131-139,217页

作者：姚小俊孙守鹏王强杨小梅河北工业大学土木与交通学院天津300401 福州大学土木工程学院福州350108

针对准确定位土木工程结构突变损伤的损伤时刻和损伤位置问题,提出了基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)与差分整合移动平均自回归(autoregressive integration moving average,ARIMA)模型的突变损伤识别方法。首先... 详细信息

针对准确定位土木工程结构突变损伤的损伤时刻和损伤位置问题,提出了基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)与差分整合移动平均自回归(autoregressive integration moving average,ARIMA)模型的突变损伤识别方法。首先,利用自回归模型功率谱确定初始频率及需要分解的模态数量,接着通过VMD方法将振动非平稳信号初步分解为多个平稳的分量信号;然后,利用ARIMA模型来拟合各阶信号分量,获取模型残差,再利用ARIMA拟合模型信号分量得到的模型残差确定损伤的具体时刻;最后,利用主成分分析法获取结构的模态振型,构造一个基于频率与振型的损伤指标,结合损伤阈值定位出损伤位置。该方法通过地震激励下十自由度框架模拟算例以及实际简支钢桁梁桥数据进行分析。结果证实,该方法能够用于平稳及非平稳激励下的结构损伤时刻和损伤位置的定位。

关键词：损伤识别变分模态分解(VMD) 差分整合移动平均自回归(ARIMA)模型自回归模型功率谱模型残差

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钢连接装配式混凝土框架结构振动台试验研究

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建筑结构学报 2025年

作者：戎贤阚义文张健新河北工业大学土木与交通学院河北工业大学河北省土木技术创新中心

装配式混凝土框架结构符合建筑结构工业化的发展方向。已有研究表明钢连接装配式混凝土节点具有装配速率快、抗震性能高的优点，但缺乏钢连接装配式混凝土整体框架动力性能的研究。本文提出一种将装配式混凝土预制构件间连接转化为可快... 详细信息

装配式混凝土框架结构符合建筑结构工业化的发展方向。已有研究表明钢连接装配式混凝土节点具有装配速率快、抗震性能高的优点，但缺乏钢连接装配式混凝土整体框架动力性能的研究。本文提出一种将装配式混凝土预制构件间连接转化为可快速装配钢结构连接的新型钢连接装配式混凝土框架结构体系。为探究新型钢连接装配式混凝土框架结构的动力特性和实际地震响应，设计并制作一个1/5缩尺的三层两跨钢连接装配式混凝土空间框架模型，开展不同地震水准下结构的振动台试验。试验结果表明：在峰值加速度为1g的地震作用下，模型最大层间位移角达到1/107。与卧龙地震波和ChiChi地震波相比，试验模型在卓越频率较低的El Centro地震作用下加速度响应和层间位移响应更大。框架模型在峰值加速度为1.5g的地震作用下基本保持弹性，表现出良好的变形协调，仅在梁板连接处楼板表面出现细小裂缝；同时，结构整体损伤逐步稳定增加，试验模型自振频率最大下降幅度达到21.7%。

关键词：装配式混凝土框架结构钢连接节点振动台试验动力响应

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温拌改性沥青制备、微观形貌及性能分析实验设计

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实验技术与管理 2025年第3期42卷 198-205页

作者：张彩利于焱龙卿龙邦李霞龚芳媛河北工业大学土木与交通学院天津300401

结合“道路工程材料”课程特点,以科研项目为牵引,设计了不同温拌剂对沥青性能影响的实验教学案例。该案例以双碳目标下降低沥青混合料拌合温度为切入点,以布氏黏度、60℃动力黏度、储存稳定性为主要控制指标,探究不同温拌剂对高黏高弹... 详细信息

结合“道路工程材料”课程特点,以科研项目为牵引,设计了不同温拌剂对沥青性能影响的实验教学案例。该案例以双碳目标下降低沥青混合料拌合温度为切入点,以布氏黏度、60℃动力黏度、储存稳定性为主要控制指标,探究不同温拌剂对高黏高弹沥青性能的影响,并得到最优配比;采用扫描电镜与原子力显微镜分析温拌剂加入对沥青分子结构的影响,探究其改性机理。该案例以“问题导向—材料制备—微观分析—机理探究”为主线,以全面提升学生综合能力和创新能力为目标,涉及材料优选、性能测试、结构表征、化学分析等诸多知识点,能够提升学生综合运用跨学科知识解决实际问题的能力。

关键词：道路工程材料温拌技术高黏高弹沥青微观结构实验教学

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基于分子动力学模拟的老化沥青再生机理研究

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重庆交通大学学报(自然科学版) 2025年第3期44卷 26-32页

作者：乔建刚张帅泽河北工业大学土木与交通学院天津300401

利用分子动力学软件Materials Studio构建老化和未老化的12组分沥青分子模型,以研究在不同模拟温度、老化程度和再生剂掺量下老化沥青的再生机理,并通过沥青动力黏度试验对分子动力学模拟结果进行验证。结果表明:随着温度提升,扩散系数... 详细信息

利用分子动力学软件Materials Studio构建老化和未老化的12组分沥青分子模型,以研究在不同模拟温度、老化程度和再生剂掺量下老化沥青的再生机理,并通过沥青动力黏度试验对分子动力学模拟结果进行验证。结果表明:随着温度提升,扩散系数对温度的敏感性降低,增速变缓;再生剂对老化沥青模型扩散系数提升幅度影响大,再生剂在老化沥青中的扩散速度更快;随着再生剂掺量的增加,老化沥青模型扩散系数的增幅减小,当掺量达到10%后扩散系数基本不再升高;老化沥青动力黏度随再生剂掺量的增加而减小,表明沥青流动性增加,扩散性能提升,这与纳微观尺度分子动力学模拟结果一致。

关键词：道路工程分子动力学模拟老化沥青再生剂扩散系数

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基于装配式桥梁界面黏结层的力学性能分析

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科学技术与工程 2025年第10期25卷 4326-4333页

作者：乔建刚胡恩乾陶瑞杨海洋河北工业大学土木与交通学院天津300401

装配式桥梁具有施工简便、环境污染小特点,越来越受到交通建设的重视,为了保证装配式桥梁结构连接的安全性和可靠性,以桥梁工程、结构力学为基础,对不同种类的界面剂进行强度试验设计,分析不同水泥标号、水灰比、灰砂比的力学性能,得到... 详细信息

装配式桥梁具有施工简便、环境污染小特点,越来越受到交通建设的重视,为了保证装配式桥梁结构连接的安全性和可靠性,以桥梁工程、结构力学为基础,对不同种类的界面剂进行强度试验设计,分析不同水泥标号、水灰比、灰砂比的力学性能,得到不同种类的界面剂与不同龄期下抗折强度变化规律,明确了水泥砂浆前期强度较后期增长更快;得到不同种类的界面剂与不同龄期下抗压强度变化规律,构建了水泥砂浆不同龄期与强度的关系预估模型,从折压比角度提出SS-Ⅲ的力学性能最优;通过开发黏结劈裂抗拉强度试验装置,试验并分析不同界面剂与黏结劈裂抗拉强度的关系,得到相同水泥标号条件下,水泥砂浆的黏结性能要优于水泥净浆,不同水泥标号条件下,高标号水泥黏结性能更优,确定了SS-Ⅲ为装配式桥梁界面黏结剂其黏结性能最优,最后从黏结层的折压比、黏结性两个维度提出了SS-Ⅲ即P.O52.5水泥、水灰比为0.4、灰砂比为2.4的水泥砂浆作为装配式桥梁界面剂较为合理,为装配式桥梁界面连接的安全性和可靠性分析提供了一种新的研究思路。

关键词：装配式桥梁界面剂力学性能折压比黏结性能

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纳米TiO_(2)分散性对TiO_(2)陶瓷超滤膜结构与性能的影响

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水处理技术 2025年第3期51卷 31-36页

作者：田家宇黄奥耿明月高珊珊河北工业大学土木与交通学院天津300401

分别以纳米TiO_(2)粉末和分散液为原料,通过浸涂-固态粒子烧结工艺在Al2O3中空平板支撑体上制备了TiO_(2)超滤膜层,考察了纳米TiO_(2)颗粒的分散性对所制备的TiO_(2)陶瓷超滤膜结构和性能的影响。结果表明,纳米TiO_(2)颗粒分散性的提高... 详细信息

分别以纳米TiO_(2)粉末和分散液为原料,通过浸涂-固态粒子烧结工艺在Al2O3中空平板支撑体上制备了TiO_(2)超滤膜层,考察了纳米TiO_(2)颗粒的分散性对所制备的TiO_(2)陶瓷超滤膜结构和性能的影响。结果表明,纳米TiO_(2)颗粒分散性的提高可有效改善TiO_(2)陶瓷超滤膜的界面特性与分离精度。采用颗粒分散性能更加优异的TiO_(2)分散液所制备的TiO_(2)陶瓷超滤膜具有更加致密且光滑的表面结构、更低的接触角以及更高的Zeta电位绝对值,其平均孔径和纯水通量分别为48 nm和242 L/(m^(2)·h·bar),对实际地表水中UV254和DOC的去除率可达到10.2%和8.5%。

关键词：二氧化钛分散性固态粒子烧结法陶瓷超滤膜膜性能

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