华侨大学学报（自然科学版）

功能可恢复RCS混合框架结构研究进展

2024年03月20 00:00

钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)混合框架结构以其结合了混凝土优异的抗压性能及钢材优异的抗弯性能而受到广泛关注,而可恢复功能结构以其震后快速恢复使用功能的能力,也成为地震工程界研究的新热点。功能可恢复RCS混合框架结构可以在弯矩较大的梁端和柱脚部位设置可更换构件,实现结构的功能可恢复能力。文中简述了近年来功能可恢复RCS混合框架结构研究进展,重点关注各类型功能可恢复钢梁、功能可恢复摇摆柱脚的构造研究,介绍了功能可恢复RCS混合框架结构性能分析研究进展。最后,对功能可恢复RCS混合框架结构仍需深入研究的问题进行了展望。

CO₂封存诱发近断层活化机制研究进展

2024年03月20 00:00

文中梳理了CO₂地质封存诱发地震活动的典型案例和总体进展,并结合注入诱发断层失稳理论,系统阐述热-流-力-化多场耦合作用下的CO₂封存诱发近断层活化机理,探讨不同物理过程对断层活化的关键影响因素,指出目前研究存在的问题和亟待突破的研究方向。研究结果表明:CO₂地质封存诱发地震活动与孔隙压力扩散、非等温效应及地球化学反应等物理过程紧密相关;相较于注水活动,CO₂注入触发了涉及多相流动状态、焦耳-汤姆逊效应、CO₂溶解放热及CO₂-地层盐水-岩体化学作用等一系列复杂多物理场耦合过程;实际断层活化及剪切破坏的发生是这些过程协同作用的结果,并受到地层应力状态和断层属性的控制,以及注入策略和注入位置的影响。今后研究工作需要在基础理论研究和应用实践层面全面考虑热-流-力-化多场耦合效应,加强封存场地地质构造勘查,并发展多模式的流体注入策略,这对理解CO₂注入诱发近断层活化机制进而实现地震活动的精确预测至关重要。

结构拓扑优化数值方法研究进展

石顺义, 郭新泽, 周克民 — 2024年03月20 00:00

综述结构拓扑优化数值方法,分析其主要发展趋势。根据不同近似参数比较两类主要优化方法,基于材料的方法借助离散形式的参数描述材料分布场,具有自由度高、描述能力强等优点,基于几何的方法通过描述材料边界形成最优结构,边界清晰且无需后处理。结果表明:放松工程制造约束和提高求解效率是拓扑优化值得深入探索的研究方向,具有广阔的应用前景。

框架填充墙平面外抗震性能数值模拟

2024年03月20 00:00

为研究不同程度平面内(IP)损伤,以及加载制度对框架填充墙平面外(OOP)抗震性能的影响,采用ABAQUS软件对分离式框架填充墙模型进行分析。模拟结果表明:框架填充墙平面内损伤程度是影响平面外承载力与刚度的重要因素,平面外承载力与刚度随着平面内损伤程度增大而降低;以1/200位移角为幅值进行低周往复加载后维持平面内位移,框架填充墙平面外承载力有一定提高,但维持平面内位移对于延缓平面外刚度退化影响不显著;框架填充墙平面内受损程度增加后,达到平面外峰值荷载时墙体面外变形程度增大,以1/100位移角为幅值进行低周往复加载后,维持平面内位移对墙体平面外横向变形有一定增大作用。

节段料石拼接构造对SCFST柱抗震性能影响有限元分析

2024年03月20 00:00

为研究节段料石拼接构造对内填料石钢管混凝土(SCFST)柱抗震性能的影响,通过ABAQUS软件建立SCFST柱的数值模型。以轴压比、钢管厚度、料石尺寸、节段料石构造为变化参数,对12个试件进行低周反复荷载作用下的数值模拟。结果表明:内填料石可显著提高试件的初始刚度、承载力及耗能能力,但会导致试件延性系数降低;混凝土强度、轴压比对试件的初始刚度、峰值承载力及耗能能力影响不明显,但对延性系数影响较大;随着料石尺寸的增大,初始刚度基本不变,峰值承载力最多降低17.8%,试件延性系数略微降低,耗能能力显著提高;料石节段布置与料石整体布置试件的初始刚度、峰值承载力基本相当,但延性系数最多降低32.7%,且料石节段间填充混凝土拼接时可显著提高试件承载力。

预应力张弦梁钢支撑系统力学性能分析

2024年03月20 00:00

为明晰预应力张弦梁钢支撑系统的力学性能,应用MIDAS/GTS有限元分析软件对预应力张弦梁钢支撑系统及周围土体进行三维模型仿真模拟;获得围护结构位移、基坑变形、预应力张弦梁钢支撑系统变形特性和内力变化规律,并与施工现场的监测数据进行对比分析。研究表明,基坑位移的数值仿真结果与现场监测数据基本吻合。在不同工况下,围护结构的垂直位移沿着垂直范围变化较小,靠近基坑角隅部分受到两个方向的约束作用,围护结构位移较大的区域集中在基坑长边中部区域。随着开挖深度增加,基坑附近沉降分布表现为抛物线形,沉降最大值发生在基坑长边,且距离基坑长边越远沉降值越小。预应力张弦梁钢支撑系统受力均匀,布置合理,钢对撑与钢角撑能够较好的承受水平土压力,张弦梁结构可以提升围护结构,保证基坑工程的安全。

不均匀锈蚀钢筋截面分布特征与拉伸数值模拟

2024年03月20 00:00

为研究锈蚀钢筋剩余截面积的分布规律,以及非均匀锈蚀对钢筋力学性能的影响,采用通电加速锈蚀试验获取锈蚀钢筋。通过3D扫描获取锈蚀钢筋的剩余截面积数据和3D实体模型,对剩余截面积进行统计分析,并基于3D扫描模型进行数值模拟。结果表明:剩余截面积沿纵向分布的不均匀性随锈蚀程度增加而显著增强;对平均截面锈蚀率在20.00%以下的钢筋,可采用正态分布模型对其剩余截面积概率分布进行拟合,对平均截面锈蚀率在20.00%以上的钢筋,其剩余截面积概率分布可选用Weibull分布模型;钢筋名义屈服强度、名义极限强度和名义极限应变均随平均截面锈蚀率的增大而降低;在钢筋截面锈损严重处出现应力集中现象,导致锈蚀钢筋力学性能退化。

地铁车站叠合墙内衬早龄期温度与应变演化规律

2024年03月20 00:00

为探究叠合墙早龄期内衬温度与应变演化规律,依托地铁车站叠合墙工程开展早龄期内衬墙温度与应变现场监测,分析内衬墙的裂缝分布特征、温度与应变演化规律。结果表明:在早龄期,裂缝多从内衬墙的底部施工缝向上延伸,大部分裂缝为竖向裂缝,少量斜裂缝位于墙角;内衬墙的中部温度高于四周温度,而墙体中心的温度峰值与降温速率最大,表面温度峰值最小,并且墙体存在明显的里表温差;在早龄期,内衬墙存在明显的膨胀与收缩现象,并且不同方向上的应变演化规律存在明显的区别。

轴向力对剪切钢板阻尼器抗震性能影响的数值模拟

2024年03月20 00:00

采用数值模拟的方式,对轴向力作用的剪切钢板阻尼器的抗震性能进行研究,设定5组不同的剪切钢板阻尼器,以探究高宽比和高厚比对阻尼器的影响,同时提出两种轴向自由的新型剪切钢板阻尼器。结果表明:轴向力对阻尼器抗震性能产生不利影响,使腹板更容易发生局部屈曲且屈曲程度更大,有必要做防屈曲措施;当高宽比、高厚比增大时,屈服荷载、极限荷载、初始刚度及屈服后刚度显著降低;当腹板高度保持不变时,增大腹板宽度或厚度,可有效改善阻尼器的抗震性能。

双金属复合管海水海砂混凝土短柱的轴压性能与承载力分析

2024年03月20 00:00

基于有限元程序ABAQUS,建立双金属复合管海水海砂混凝土(SSCFBT)短柱构件的精细化有限元模型,对轴压状态下模型的破坏形态、荷载-变形关系、内力分配和钢-混凝土界面接触作用进行研究,并开展参数分析。结果表明:双金属复合管与内填混凝土之间的共同工作性能良好,其荷载-变形曲线可分为3种类型,由双金属复合管对混凝土的约束效应系数决定。通过参数分析,得到了不同参数对SSCFBT短柱轴压承载力的影响规律,并验证了已有相关计算公式用于预测SSCFBT短柱轴压承载力的可行性。

水位升降和潮汐水位作用下围堰的安全稳定性

2024年03月20 00:00

为了分析水位升降和潮汐水位作用下滨海区域围堰的安全稳定性,基于厦门市集美岛车站工程实例,应用Plaxis有限元程序的非饱和土渗流理论,采用有限元强度折减法,进行不同水位升降速度及潮汐水位循环作用下围堰的稳定性分析,通过围堰的安全系数变化曲线分析水位变化对围堰稳定性影响的机理。结果表明:围堰安全系数在水位升高时减小,水位上升速度越快,围堰安全系数减小速率越大;水位下降时存在临界水位降速,临界水位降速为1.0 m·d^-1,当水位下降速度超过临界水位降速时,围堰安全系数先减小后增大,当水位下降速度小于临界水位降速时,围堰安全系数逐渐增大;围堰安全系数在落潮时增大,在涨潮时减小,潮汐振幅越大,围堰安全系数增值越大,随着循环次数的增加,相邻两次循环间围堰安全系数增量逐渐减小并趋于稳定。

列车轴质量和土工格室加固道砟对路基沉降的影响

2024年03月20 00:00

建立有砟轨道-路基三维有限元模型和土工格室模型,利用相位荷载模拟列车动荷载,研究列车轴质量和土工格室加固道砟对路基沉降的影响。模拟结果表明:在正弦相位荷载作用下,各轨枕之间位移变化基本一致;随着列车轴质量的增加,有砟轨道沉降显著增加;铺设土工格室加固后,有砟轨道的侧向位移和竖向沉降分别降低了约60%和11%;在重载情况下,土工格室加固效率有所降低,但改变土工格室刚度可以改变其加固效率;当土工格室刚度在400~800 MPa时,对重载路基的加固效果较好。

非高斯波浪作用下深水高墩的非线性随机振动

张镕哲, 陈林聪 — 2024年03月20 00:00

首先,建立非高斯波浪作用下深水高墩的随机动力学模型,采用泊松白噪声激励模拟非高斯随机波浪过程,利用达朗贝尔原理和伽辽金方法推导深水高墩的运动方程。然后,通过径向基神经网络法求解广义FPK方程,获得系统的瞬态响应概率密度函数。最后,考察不同结构参数对系统响应的影响,并采用蒙特卡罗模拟(MCS)验证理论解。结果表明:理论解与模拟结果吻合良好;浸入比和质量比增加均会放大高墩的响应;采用高斯模型会使结构设计偏于保守。

长期堆载预压处理软土地基效果评价

2024年03月20 00:00

为评估某园区10 a长期堆载预压后,场地后续沉降对拟建管线的影响,通过室内试验和现场试验对堆载预压处理后的场地进行系统评价,分别采用双曲线法与有限元法对后续沉降进行预测。结果表明:场地堆载预压10 a后各地层物理力学参数明显改善,但其中淤泥层性质相对较差,是场地后续沉降发生的主要地层;经过10 a堆载,场地主固结沉降基本完成,固结度达到95.5%,说明长期堆载预压效果较好;对于堆载多年后的场地,在进行后续沉降数值计算时,采用弹性模型并选用现场试验获得的参数进行计算,计算结果与实测数据较好吻合,场地剩余平均沉降量在15.4 cm左右;园区道路管线可采取常规预防措施。

碱激发富镁镍渣淤泥固化土USC及机理分析

2024年03月20 00:00

研究固化剂质量分数(固化剂掺量)、淤泥水的质量分数及碱激发剂种类等因素对淤泥固化土无侧限抗压强度(UCS)的影响,采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)分析、X射线衍射(XRD)和压汞仪(MIP)分析淤泥固化土的微观结构,并揭示其作用机理。试验结果表明:碱激发富镁镍渣固化剂能有效固化淤泥土,最高强度可达702 kPa;由淤泥固化土水化反应生成了钠镁硅铝酸盐聚合物凝胶产物(N-M-A-S),凝胶产物通过黏结土体颗粒并填充土体孔隙,使淤泥固化土的结构更加致密紧实。

玻璃粉水泥基涂层材料的制备及防腐性能

王百公 — 2024年03月20 00:00

为了降低钢材防腐速率,提高废弃玻璃的利用率,将玻璃粉水泥基材料作为钢材无机防腐涂层。采用电化学和核磁共振测试,表征和分析浸泡于质量分数为3.5%的NaCl溶液前、后该涂层对Q235钢片基体的防腐效果。结果表明:掺加质量分数15%玻璃粉可提高水泥基涂层材料的线性极化电阻,降低钢片基体在质量分数3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电流密度,且自腐蚀电位基本维持不变;玻璃粉对水泥基材料具有细化孔径的作用,使孔结构更加密实,从而降低侵蚀介质的渗透。

厦门集美杏林湾水库底泥重金属污染状况评价

2024年03月20 00:00

为了研究厦门市集美区杏林湾水库底泥重金属污染状况,利用相关性分析、地积累指数法、潜在生态风险指数法和污染负荷指数法,对杏林湾水库底泥中重金属污染特征和生态风险进行评价。结果表明:底泥中Zn,Cu,Ni,Cr,Pb,Cd,Hg,As质量比平均值分别为270.00,76.94,38.88,88.38,48.13,0.41,0.07,3.85 mg·kg^-1,除了As和Pb质量比平均值低于背景值外, Cd,Cu,Zn,Ni,Cr,Hg质量比平均值分别达到背景值的13.67,6.52,4.61,2.99,3.03,2.33倍;Zn,Cu和Cr变异系数均大于50%,尤其是Cu和Cr,变异系数均超过100%,其空间分布不均匀,受人为因素影响较大; Zn和Cu的质量比空间分布呈现沿水流方向逐渐减小的特征,Ni和Cr的质量比空间分布呈现从后溪汇入处至入海口处逐渐增加,从九天湖排洪渠和董任排洪渠交汇处至入海口处逐渐减小的特征,Pb,Hg,As的质量比空间分布较为均匀,Cd的质量比空间分布随着水流方向起伏较大;底泥中重金属污染主要来自周边人类活动排放和上游支流汇入;除Pb,As为无污染状态外,Zn,Cu,Ni,Cr,Cd和Hg 均呈现不同程度的污染,且Cd的污染程度最高;杏林湾水库底泥重金属潜在生态风险整体处于强至很强之间。

质量法测定植物营养液中电导率可行性

张华宇, 周帆, 廖晓斌, 刘新月, 朱家铭, 张嘉禾 — 2024年03月20 00:00

通过与测定电导率的传统电极法对比,探讨运用质量法测定植物营养液电导率的可行性。结果表明:采用质量法测定植物营养液中的电导率,测定值与采用高精度电导率/总溶解性固体水质测试笔测定结果极为接近,分别为19.85,19.30 mS·cm^-1;溶液中的颗粒物仅贡献2.4%的电导率,悬浮物和胶体对电导率贡献更低(0.5%),络合态的有机物对电导率贡献也有限;解络后,植物营养液的电导率由19.30 mS·cm^-1急剧增至66.68 mS·cm^-1。

应用LMDI模型的江西省交通运输业碳排放驱动力分析

2024年03月20 00:00

通过统计分析江西省2011-2020年公路运输、水路运输、铁路运输和民航运输总的能源消耗数据,确定了江西省交通运输业二氧化碳排放的变化趋势。利用对数平均权重(LMDI)法,分析了模式分担、能源结构、规模效应、能源强度、经济效应对江西省交通运输部门碳排放变化产生的不同影响。研究结果表明:2011-2020年,江西省能源使用最多的是汽油和柴油;公路运输部门是江西省交通运输部门碳排放最多的部门;对碳排放的增长起推动作用的是模式分担与经济效应,起抑制作用的是能源结构与规模效应,而能源强度波动较大。

“双碳”目标下建筑节能减排研究进展可视化分析

彭一达, 秦旋, 刘志城 — 2024年03月20 00:00

为全面梳理建筑节能减排的研究历程及热点前沿,基于文献计量软件CiteSpace,以中国知网(CNKI)和Web of Science核心数据库中选取的与建筑碳减排相关的1 883篇中文文献和1 142篇外文文献为主体,结合研究热点知识图谱、关键词突现图谱及时间线图谱,对建筑节能减排的研究现状和研究趋势进行定量可视化研究。结果表明:建筑节能减排领域研究热点聚焦于建筑节能、绿色低碳、零碳排放3个方面;国内学者通过采用可再生材料,构建节能模型和提高回收利用率等措施降低碳排放;国外学者从立法政策探寻建筑行业的碳减排潜力,随后致力于可再生能源以及碳负技术的研究。

绿色金融支持我国东部地区BIPV建筑发展评价及耦合分析

2024年03月20 00:00

以我国东部地区的10个省(市)为例,建立2017-2021年绿色金融和光伏建筑一体化(BIPV)发展的评价指标体系,并利用熵值法与耦合协调度模型开展实证分析。研究结果表明:从区域性发展差异上看,绿色金融发展和BIPV建筑发展水平较高的是上海市和北京市,相对落后的是河北省和海南省;从发展态势上看,绿色金融和BIPV建筑发展总体上呈上升趋势;从耦合特征上看,近年来我国东部地区绿色金融和BIPV建筑发展两系统之间的耦合度及耦合协调度均较高,且总体呈逐步增长的趋势。

跨学科工程管理专业国际化人才培养模式

2024年03月20 00:00

通过案例分析、理论指导实践、文献比较研究等方法,以华侨大学为例探讨了工程管理专业国际化人才培养模式的必要性和可行性。研究工程管理专业的国际化课程体系和师资具有跨专业的特点,提出工程管理专业国际化人才培养模式在人才培养理念、培养平台、培养内容、培养方式手段创新的构建原则。设计了中美“1+2+1”双学位、国际项目管理协会(IPMA)国际职业资格认证、中英国际“3+1”本硕连读、赴境外大学短期交流等四条国际化工程管理专业人才培养路径,并分析了面临的挑战,提出了相应的对策建议。

华侨大学学报（自然科学版）

功能可恢复RCS混合框架结构研究进展

CO2封存诱发近断层活化机制研究进展

结构拓扑优化数值方法研究进展

框架填充墙平面外抗震性能数值模拟

节段料石拼接构造对SCFST柱抗震性能影响有限元分析

预应力张弦梁钢支撑系统力学性能分析

不均匀锈蚀钢筋截面分布特征与拉伸数值模拟

地铁车站叠合墙内衬早龄期温度与应变演化规律

轴向力对剪切钢板阻尼器抗震性能影响的数值模拟

双金属复合管海水海砂混凝土短柱的轴压性能与承载力分析

水位升降和潮汐水位作用下围堰的安全稳定性

列车轴质量和土工格室加固道砟对路基沉降的影响

非高斯波浪作用下深水高墩的非线性随机振动

长期堆载预压处理软土地基效果评价

碱激发富镁镍渣淤泥固化土USC及机理分析

玻璃粉水泥基涂层材料的制备及防腐性能

厦门集美杏林湾水库底泥重金属污染状况评价

质量法测定植物营养液中电导率可行性

应用LMDI模型的江西省交通运输业碳排放驱动力分析

“双碳”目标下建筑节能减排研究进展可视化分析

绿色金融支持我国东部地区BIPV建筑发展评价及耦合分析

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CO₂封存诱发近断层活化机制研究进展