检索结果-内蒙古大学图书馆

岩土力学 2025年第1期46卷 133-146,155页

作者：孙宏磊徐振恺刘斯杰蔡袁强浙江工业大学土木工程学院浙江杭州310014 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072

由于疏浚淤泥性质特殊,其真空预压固结特性与以往不同,然而现有能够准确描述真空预压过程中土柱发展的大应变固结模型仍然较少,无法充分考虑土体淤堵特性随时间和位置的变化。针对该问题,建立了能考虑土柱半径增长过程的真空预压大应变... 详细信息

由于疏浚淤泥性质特殊,其真空预压固结特性与以往不同,然而现有能够准确描述真空预压过程中土柱发展的大应变固结模型仍然较少,无法充分考虑土体淤堵特性随时间和位置的变化。针对该问题,建立了能考虑土柱半径增长过程的真空预压大应变固结模型,囊括了沿半径变化的渗透性、随时间变化的井阻、土体自重和非线性压缩渗透关系等因素的影响,推导了以孔隙比为控制变量的控制方程并采用有限差分法求解,获得了考虑土柱变化的疏浚淤泥真空预压固结行为的计算方法。通过将预测结果与现有分析模型进行比较,验证了所提出的模型的正确性,并通过参数分析,探讨了土柱区渗透系数分布模式、土柱半径增长时间和变井阻等因素的影响。研究结果表明,考虑土柱半径随时间的变化以及土体渗透性随到排水板距离的变化对固结计算结果有显著影响;忽略土柱发展过程将导致固结速度和固结度的计算结果偏低,造成的固结度计算误差可达10%以上;假定土柱渗透系数不随土体到排水板的距离变化而变化将低估固结速度和固结度,且误差随土柱的渗透性降低而增大;不同土柱半径增长时间下的固结度发展过程差异明显,该差异随着土柱半径的增大和土柱渗透系数的降低而增大。

关键词：真空预压疏浚淤泥大应变固结土柱

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法兰-套管组合连接的圆CFRP-钢管混凝土节点抗弯性能

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复合材料学报 2025年第4期42卷 2126-2137页

作者：吕柏行赵恒刘博咸贵军肖海荣郭志光何俊中国建筑土木建设有限公司长安大学建筑工程学院哈尔滨工业大学土木工程学院

在钢管混凝土外侧粘贴碳纤维增强复合材料(CFRP)形成的CFRP-钢管混凝土拱架具有高承载力与刚度的优点，用于高应力、极软岩、强采动和断层破碎带等不良地质条件下的大断面隧道支护。本文提出了一种新型法兰-套管组合连接形式，用于CFRP... 详细信息

在钢管混凝土外侧粘贴碳纤维增强复合材料(CFRP)形成的CFRP-钢管混凝土拱架具有高承载力与刚度的优点，用于高应力、极软岩、强采动和断层破碎带等不良地质条件下的大断面隧道支护。本文提出了一种新型法兰-套管组合连接形式，用于CFRP-钢管混凝土拱架的节点。通过四点弯曲试验研究了法兰厚度(20 mm、30 mm、40 mm)对CFRP-钢管混凝土节点破坏模式、抗弯承载力、刚度等弯曲性能的影响。试验结果表明：试件的破坏模式均为CFRP沿轴向剥离破坏，法兰-套管节点完好，该连接方式有效；法兰厚度为20 mm时，抗弯承载力和刚度与无节点试件的基本一致，且抗弯承载力和刚度随着法兰厚度的增加而增大。通过有限元分析，研究法兰厚度、套管长度和套管壁厚对CFRP-钢混凝土节点弯曲性能影响规律。有限元结果表明：内聚力模型能较好地模拟CFRP剥离过程；法兰厚度对节点力学特性影响显著，套管长度和壁厚对节点力学特性影响较小；对于工程中常用的直径为140 mm的CFRP-钢管混凝土拱架节点，建议法兰厚度取20 mm，套管长度取200 mm，套管壁厚取5.5 mm。

关键词：隧道工程 CFRP-钢管混凝土节点连接弯曲性能试验研究数值模拟

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新型混杂纤维UHPC双向板弯曲韧性研究

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哈尔滨工程大学学报 2025年第2期46卷 219-226,233页

作者：于跟社邓宗才中南大学土木工程学院湖南长沙410075 北京工业大学建筑工程学院北京100124

为研究混杂纤维对超高性能混凝土板弯曲性能的影响,本文开展了混杂纤维超高性能混凝土方板弯曲试验。试验共设计7组尺寸为500 mm×500 mm×50 mm的方板试件,其中单掺钢纤维1组,钢纤维分别与2种长径比粗聚烯烃纤维混掺2组、与2... 详细信息

为研究混杂纤维对超高性能混凝土板弯曲性能的影响,本文开展了混杂纤维超高性能混凝土方板弯曲试验。试验共设计7组尺寸为500 mm×500 mm×50 mm的方板试件,其中单掺钢纤维1组,钢纤维分别与2种长径比粗聚烯烃纤维混掺2组、与2种长径比粗聚乙烯醇纤维混掺2组,与2种长径比粗聚酯纤维混掺2组。测定了各组板试件的荷载-挠度曲线、初裂荷载和峰值荷载,计算并分析了双向板的裂后弯曲韧性指标和能量吸收值等。结果表明:板的破坏经历了弹性阶段、强化阶段和软化阶段;混杂纤维超高性能混凝土板变形曲线具有明显的硬化特征;与单掺钢纤维比较,混杂纤维有利于提高板峰值荷载和裂后弯曲韧性;混掺长径比较大的粗合成纤维有利于改善板强化阶段和软化阶段力学性能,特别是显著改善了板的裂后韧性和耗能能力;粗聚酯纤维的直径不宜大于0.75 mm。

关键词： UHPC 混杂纤维弯曲韧性能量韧性指标双向板弯曲力学性能

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极端波浪作用下深水浮桥结构失效概率主动学习方法

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中国公路学报 2025年第2期38卷 23-32页

作者：柏晓东凡子豪郭安薪向升高永新傅阳薛业梦合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150001 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

为响应国家综合立体交通战略需求,中国多个沿海跨海湾、连岛桥梁工程正处于建造、设计和规划中,深水浮式桥梁作为其潜在技术方案受到广泛关注。极端波浪荷载下深水浮桥结构失效概率分析对其概念性设计具有重要意义。为此,首先基于最新... 详细信息

为响应国家综合立体交通战略需求,中国多个沿海跨海湾、连岛桥梁工程正处于建造、设计和规划中,深水浮式桥梁作为其潜在技术方案受到广泛关注。极端波浪荷载下深水浮桥结构失效概率分析对其概念性设计具有重要意义。为此,首先基于最新发展的适用于估算窄带随机波浪作用下浮体结构极端响应的主动学习方法,构建深水浮桥结构失效概率计算框架;随后以深水浮桥节段为研究对象,建立动力学分析模型;最后,基于主动学习方法探索不同失效模式(基于位移和张力腿张力)、不同失效阈值下的浮桥结构失效概率主动学习规律,得到相应的预测结果。研究结果表明:主动学习方法仅需少量样本即可获取浮桥结构失效概率预测的收敛结果,计算成本较小;该主动学习方法对基于单一目标(位移)和多目标(张力腿张力)的失效模式均适用;对于所研究的浮桥结构,百年一遇海况条件下,基于跨中位移的结构失效概率在失效阈值比w_(S)/w_(B)=2.2时为2.5%,基于张力腿张力的结构失效概率在失效阈值比F_(S)/F_(B)=2.5时为1.3%。研究相关成果有望为深水浮桥可行性研究、结构设计、防灾减灾及防护等相关技术提供快速计算方法和理论依据。

关键词：桥梁工程浮桥结构失效概率主动学习水动力动力响应

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冲击荷载作用下仿生双正弦波纹点阵结构动态响应数值模拟

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复合材料学报 2025年第4期42卷 2282-2301页

作者：孔祥清常雅慧张宁张明亮张瑞祥丁小轩辽宁工业大学土木建筑工程学院中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院松山湖材料实验室

为了探究仿生双正弦波纹点阵结构(Bio-inspired bi-directional corrugated lattice structure,BBCLS)的抗冲击性能，采用ANSYS/LSDYNA有限元分析软件建立了其在冲击荷载作用下的有限元数值模型，并基于已有的试验结果与数值模拟结果进... 详细信息

为了探究仿生双正弦波纹点阵结构(Bio-inspired bi-directional corrugated lattice structure,BBCLS)的抗冲击性能，采用ANSYS/LSDYNA有限元分析软件建立了其在冲击荷载作用下的有限元数值模型，并基于已有的试验结果与数值模拟结果进行了对比，验证了该模型的有效性。在此基础上，研究了不同冲击速度对BBCLS的应力分布、变形模式、承载能力以及能量吸收特性的影响，并与传统体心立方点阵结构(BCC)进行了对比。同时利用该数值模型进一步分析了振幅、波纹数和胞壁厚度等微结构几何参数对BBCLS抗冲击性能的影响。研究结果表明：BBCLS在冲击荷载作用下的承载能力、吸能总量及比吸能均明显优于传统的BCC点阵结构。BBCLS的冲击动力学响应主要与冲击速度和微结构几何参数有关。在低速冲击时，BBCLS呈现整体变形模式；中高速冲击时，结构向局部变形模式转换。随着冲击速度的提高，增大振幅、波纹数、胞壁厚度均使结构在受到冲击载荷时应力分布均匀，有效增加了冲击端的平台应力。此外，微结构几何参数的改变对结构比吸能以及综合比吸能有显著影响。由于波纹数的增大，BBCLS的承载能力、刚度和吸能性均大幅度提高，当波纹数为8，冲击速度达到100 m/s，相比于波纹数为5，冲击速度为10 m/s比吸能提高201.36%。研究结果为研究仿生点阵结构的冲击变形失效和吸能效果提供了力学依据。

关键词：仿生点阵结构有限元模型动态冲击微结构几何参数能量吸收

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海狸算法:一种自然启发的元启发式算法

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控制与决策 2025年第3期40卷 1043-1049页

作者：廖想周安琪刘珂郑梓煜付波李超顺湖北工业大学电气与电子工程学院武汉430068 华中科技大学土木与水利工程学院武汉430074

为了克服传统数值方法在处理复杂优化问题时的局限性,提高找到全局最优解的效率,提出一种名为海狸算法(BA)的新型元启发式算法,用于解决全局优化问题.首先,BA根据海狸在修建海狸坝时的伐木行为,将海狸分为质检狸、开发狸和采伐狸3种类型... 详细信息

为了克服传统数值方法在处理复杂优化问题时的局限性,提高找到全局最优解的效率,提出一种名为海狸算法(BA)的新型元启发式算法,用于解决全局优化问题.首先,BA根据海狸在修建海狸坝时的伐木行为,将海狸分为质检狸、开发狸和采伐狸3种类型,以模拟其在伐木过程中的群体合作.其中:开发狸以随机方式搜索未知木材地,寻找新的木材资源;采伐狸则奔袭至质检狸处搜集木材,并在奔袭过程中寻找木材资源;而质检狸引领海狸群体朝着木材资源最丰富的方向前进.然后,将BA在CEC 2017测试函数上进行测试,并与其他7种算法进行比较,研究结果显示,BA在大部分函数中获得了最佳解,具有较强的优化能力.最后,将BA应用于拉伸/压缩弹簧设计、三杆桁架设计等两个具有挑战性的工程问题,并与其他两种算法进行比较,结果表明,BA在这些工程问题中均取得了最佳的优化结果,相较于其他两种算法表现更为出色.

关键词：元启发式算法海狸算法群智能优化全局优化单目标优化算法

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初始静剪作用下含细粒砂土动力液化特性离散元分析

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岩土工程学报 2025年第2期47卷 417-427页

作者：潘坤李佩佩曹奕吴祁新杨仲轩浙江工业大学土木工程学院浙江杭州310014 浙江交工地下工程有限公司浙江杭州310005 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

为研究含细粒砂土液化行为的微观机理,采用颗粒流程序PFC3D模拟了砂土在不排水循环荷载下液化特性,将含有少量细粒的砂土试样与净砂在相同初始状态参数下的循环响应进行了对比,研究了初始静剪和细粒含量对砂土动力液化特性的影响。模拟... 详细信息

为研究含细粒砂土液化行为的微观机理,采用颗粒流程序PFC3D模拟了砂土在不排水循环荷载下液化特性,将含有少量细粒的砂土试样与净砂在相同初始状态参数下的循环响应进行了对比,研究了初始静剪和细粒含量对砂土动力液化特性的影响。模拟结果显示,不同静剪应力条件下,含细粒砂土呈现出两种典型的液化破坏模式:循环流动和残余变形累积。当试样表现为循环流动型响应时,配位数逐渐减小至4;而当土体破坏由残余变形累积导致时,配位数变化较小且组构模量始终大于0。相同初始状态和应力条件下,含细粒砂土在循环加载过程中的配位数变化量较净砂大,其抗液化能力也相应较大。此外,随着静剪应力增加,试样的配位数变化量逐渐增大,其抗液化动强度也随之增大。

关键词：含细粒砂土离散元模拟初始静剪细粒含量循环液化

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不同数量碳纤维布条带约束煤样的轴压蠕变特性细观模拟研究

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高压物理学报 2025年第2期39卷 50-62页

作者：李庆文高翔谭正林张帅帅徐康康才诗婷辽宁工业大学土木建筑工程学院辽宁锦州121001

为探究不同数量碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)条带对轴压煤样蠕变力学特性的影响,耦合PFC3D软件与FLAC3D软件,结合伯格斯(Burger’s)模型与平行黏结(Linearpbond)模型,建立混合接触的细观数值模型。根据未... 详细信息

为探究不同数量碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)条带对轴压煤样蠕变力学特性的影响,耦合PFC3D软件与FLAC3D软件,结合伯格斯(Burger’s)模型与平行黏结(Linearpbond)模型,建立混合接触的细观数值模型。根据未约束煤与6条带CFRP约束煤样单轴压缩蠕变室内试验,验证了数值模型的可靠性。研究了2~7条带CFRP约束煤样在单轴压缩蠕变下的力学特性及能量演化。研究表明:随着条带数的增加,煤样在初始阶段的轴向应变整体呈现增大趋势,加速蠕变阶段轴向应变明显增大;混合接触模型内部接触的最大力整体呈现增大趋势;伯格斯模型接触数量与平行黏结模型接触数量的比值约为1∶9时,数值模拟模型能够反映出煤样蠕变的力学特性;增加CFRP条带数,煤样的径向变形受到限制,产生的剪切微裂纹增多,煤样内部的剪切破坏更加严重,煤样的破坏形态由张拉破坏逐渐向剪切破坏转变;随着碳纤维布条带数量的增加,煤样的总能量、弹性能、耗散能均增加,在煤样发生蠕变失稳前,弹性能的变化与总能量的变化较为相似。

关键词：碳纤维增强复合材料条带数单轴压缩蠕变伯格斯模型 PFC^(3D)-FLAC^(3D)耦合

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干燥过程中花岗岩风化土开裂与收缩特征的试验研究

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岩土工程学报 2025年第3期47卷 652-658页

作者：安然蔡苏童汪亦显姚传芹合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 武汉科技大学城市建设学院湖北武汉430065 上海师范大学建筑工程学院上海201418

为了揭示干燥气候条件下花岗岩风化土的开裂与收缩特性的演化机制,开展不同脱湿时间的微米计算机层析识别(μ-CT)扫描与收缩试验,获得了花岗岩风化土三维孔隙分布与收缩曲线,并讨论了裂隙演化规律与收缩特征的关联性。结果表明:根据μ-C... 详细信息

为了揭示干燥气候条件下花岗岩风化土的开裂与收缩特性的演化机制,开展不同脱湿时间的微米计算机层析识别(μ-CT)扫描与收缩试验,获得了花岗岩风化土三维孔隙分布与收缩曲线,并讨论了裂隙演化规律与收缩特征的关联性。结果表明:根据μ-CT扫描的三维重建模型,花岗岩风化土内部组分分为黏土、石英颗粒、铁质胶结物和孔隙;总孔隙率和连通裂隙度随脱湿时间增加显著提高;在干燥脱湿作用下,不同等效孔径Re的孔隙均有一定程度的增加,等效孔径大于100μm的裂隙数量增幅最明显;花岗岩风化土的收缩曲线分为正常收缩、残余收缩和零收缩阶段;表面裂隙率Rsc在一定程度上可以预测土体收缩特征,但由μ-CT扫描获得的三维裂隙与土体真实收缩变形具有更好的相关性。

关键词：花岗岩风化土干燥脱湿 μ-CT扫描三维孔隙分布收缩变形

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基于证据理论的装药撞击点火不确定量化分析

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振动与冲击 2025年第7期44卷 201-208,257页

作者：刘骁骁徐阳冰侯欣婷张峰西安理工大学土木建筑工程学院西安710048 西北工业大学力学与土木建筑学院西安710129

炸药运输环境的要求较高也较为复杂,可能会有跌落、撞击等意外风险的发生,使得炸药内部形成局部损伤,引起燃烧、爆炸等后果。但炸药撞击过程中的不确定性使装药撞击点火也存在不确定性,从而导致现有的确定性定量分析结果往往过于保守或... 详细信息

炸药运输环境的要求较高也较为复杂,可能会有跌落、撞击等意外风险的发生,使得炸药内部形成局部损伤,引起燃烧、爆炸等后果。但炸药撞击过程中的不确定性使装药撞击点火也存在不确定性,从而导致现有的确定性定量分析结果往往过于保守或偏离理想状态。为此,研究了炸药爆炸过程中不确定性参数对装药撞击的影响,采用ANSYS/LS-DYNA,建立能够反映装药撞击点火的有限元模型,同时依据“裕量和不确定性量化(quantification of margins and uncertainties,QMU)”概念,提出了基于证据理论的装药撞击点火“最大动内能和”QMU方法,建立了装药撞击点火最大动内能和的响应面函数,从而获得“最大动内能和”的概率上下界。最后,基于QMU理论,确定了装药撞击点火模型“最大动内能和”在不同置信水平下的置信因子,用以评价装药撞击点火结构的安全性。该研究能为排查炸药撞击产生的安全隐患提供理论依据,亦为此后炸药运输的安全性设计提供基础保障。

关键词：裕量和不确定性量化(QMU) 不确定性装药撞击点火最大动能和证据理论

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