期刊,安全与环境工程 2024年卷5期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

安全与环境工程

中国地质大学

主办单位：中国地质大学

主　　编：赵云胜

出版周期：双月刊

国际刊号：1671-1556

电子邮箱：aqyhj@cug.edu.cn

电　　话：027-67885049

邮政编码：430074

地　　址：武汉市洪山区鲁磨路388号

安全与环境工程/Journal Safety and Environmental EngineeringCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊刊于1994年，由教育部主管、中国地质大学主办，是面向国内外公开发行的学术性科技期刊(季刊)。本刊的办刊宗旨是：及时报道安全与环境两大学科领域的最新科研成果，以及新技术新工艺等方面的学术论文和研究报告，促进国内外学术交流，繁荣事关人类生存与发展的安全、资源、环境与可持续发展事业。主要刊载内容包括：安全原理、安全防护、安全鉴定、安全技术；火灾与爆炸灾害控制、噪声与振动控制、尘毒控制；产业安全、机电安全、锅炉压力容器安全、交通运输安全；环境保护与可持续发展、全球环境变化、水资源保护、生态工程、固废处理、处置与利用、环境设备开发、环境信息技术等。读者对象，非常适宜科研院所科技工作者、大专院校相关专业师生、政府部门管理及决策者、厂矿企业相关专业技术人员及管理人员。

正式出版

收录年代

建筑工人外显-内隐风险态度关系及其对不安全行为的影响

刘晋何漠然沈浩熊川云...

1-7页

查看更多>>摘要：为探究外显风险态度与内隐风险态度之间的内在联系及其对不安全行为的影响,以建筑工人为研究对象,编制了风险态度量表来测量建筑工人的外显风险态度;同时,结合单类内隐联想测试对建筑工人的内隐风险态度进行了测量.结果表明:建筑工人的外显风险态度与内隐风险态度之间存在正相关关系;外显和内隐风险态度共同影响着建筑工人的不安全行为,且内隐风险态度对不安全行为的影响效果高于外显风险态度,高内隐风险态度的建筑工人不安全行为发生的次数更少;具有高外显-高内隐风险态度的建筑工人的安全素养最高,个体不安全行为发生的次数最少,低外显-高内隐、高外显-低内隐次之,低外显-低内隐风险态度的建筑工人不安全行为发生的次数最多.该研究结果对减少生产过程中个体不安全行为的发生次数以及降低生产事故率具有重要意义.

关键词：

建筑工人外显风险态度内隐风险态度单类内隐联想测试不安全行为

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"三合一"自建房结构安全智能预警模型

段在鹏李炯郑宏涛杨泽鸿...

8-17,27页

查看更多>>摘要："三合一"自建房虽便于业主生产、储存、经营活动,但因其功能复合,其结构安全性常存在较多严重的问题.为提前预警此类建筑的安全隐患,本研究基于机器学习算法构建了"三合一"自建房结构安全预警模型,并先后应用集成思想和智能优化算法,对预警性能进行了2次提升.首先,采用独热编码、过采样等方法对某地获取的数据进行预处理;其次,选择总体准确率、召回率和AUC值3项指标分别选出最佳的基分类器;之后,使用袋装法和提升法等集成思想优化预警模型的性能;然后,应用鲸鱼、金豺、粒子群等智能优化算法对预警模型性能进一步优化;最后,综合以上模型运算结果,挖掘预警指标中的关键指标.结果表明:①经鲸鱼算法优化的Bagging(KNN)模型可更高效地对"三合一"自建房的结构安全进行预警,其召回率为0.802;②经鲸鱼算法优化的Boosting(SVM)模型具有更稳定的预警鲁棒性,其AUC值为 0.933;③默认参数的XGB模型整体预警效率更佳,其总体准确率为0.915;④建筑年份、砖混结构、地上层数、建筑面积等14个指标是"三合一"自建房结构安全预警的关键指标.

关键词：

"三合一"自建房结构安全机器学习集成算法智能优化算法指标重要度

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基于深度学习与深度估计的施工机械危险区域侵入智能预警方法

吴晗韩豫

18-27页

查看更多>>摘要：为解决因工人和施工机械侵入施工危险区域等原因造成的工程安全事故问题,提出一种多任务驱动的施工机械危险区域侵入事件动态识别与预警方法.首先以置换可变性卷积DConv2模块的Yolov8网络进行目标类别检测和坐标外轮廓提取,提高移动施工机械的识别准确率;然后结合Monodepth2单目深度估计网络进行深度信息估计和坐标统一,计算工人或施工机械距离危险区域事件的实际距离,用于评估和预警危险区域侵入风险;最后将测试结果与不同修改层的Yolov8、原始Yolov8和Yolov5模型进行对比,并设计4种场景进行模型性能验证.结果表明:模型在施工机械的识别和轮廓提取精度上分别提高了2.99%和3.55%,对工人和施工机械侵入移动施工机械危险区域风险事件的识别准确率能保持在88%以上,FPS保持在17.7左右,可以有效实现对施工机械危险区域侵入事件的智能动态预警.

关键词：

施工安全危险区域侵入事件预警人机碰撞深度学习深度估计

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浸水条件下含水率对粉砂质泥岩蠕变特性的影响研究

王先甲高增奎付志强张奥...

28-37页

查看更多>>摘要：泥岩具有强度低、遇水易软化的特点,尤其是富水泥岩地层,对工程岩体的长期稳定性影响较大,但相关研究少有报道,因此亟待深入研究泥岩遇水蠕变特性.开展了不同初始含水率泥岩试样在天然和浸水条件下的分级加载蠕变试验,研究了水对岩体蠕变特性的影响机理,结合广义Kelvin模型,构建了考虑含水劣化效应的蠕变损伤本构模型,并将新模型嵌入FLAC3D有限差分软件中,模拟了不同工况下泥岩蠕变变形特性,并与室内试验结果进行了对比.结果表明:随着含水率的增大,岩体蠕变应变量增大,长期强度降低;相比天然条件,浸水环境使得岩体长期强度劣化更为严重,试样初始含水率越小,浸水条件对其蠕变变形影响越大;将岩体因水的劣化效应定义为蠕变参数的损伤因子,损伤因子随着含水率的增加而提高;考虑含水劣化效应的蠕变损伤本构模型数值模拟结果与室内试验结果基本吻合,验证了新模型的合理性.

关键词：

泥岩蠕变特性浸水条件蠕变试验含水劣化效应蠕变损伤本构模型

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广东某高速公路隧道衬砌混凝土腐蚀成因与规律研究

李云安朱敦铭田然罗朝晖...

38-50页

查看更多>>摘要：长期处于侵蚀性水环境中所引起的化学侵蚀是公路隧道混凝土的常见病害之一.这种侵蚀会导致混凝土耐久性下降,进而对隧道结构安全构成威胁并需要大量资金进行养护.然而,现有研究普遍缺乏工程实例依托,试验和模拟参数设置与工程实际的关联性较弱,难以准确、全面地反映现实中复杂侵蚀水环境下混凝土腐蚀的机制.为此,选取我国广东某高速公路隧道为工程实例,采用原位和实验室水化学指标测试、XRF测试手段确定混凝土化学侵蚀来源,并以隧道地下水渗流模拟试验复现化学侵蚀过程,研究混凝土的腐蚀成因、化学侵蚀规律和控制因素.结果表明:①隧道衬砌混凝土与低Ca2+、高HCO3-浓度的地下水接触、混合后发生钙溶蚀,形成了高pH值、高饱和的CaCO3 溶液及过饱和沉淀,并在地下水经裂隙快速喷出进入隧道的过程中,CO2分压下降促使CaCO3 进一步过饱和析出;②在隧道衬砌混凝土钙溶蚀初期,混凝土液相Ca(OH)2与地下水Ca2+浓度差较大,钙溶蚀速率较快,而随着钙溶蚀的进行,固相Ca(OH)2 持续被消耗且隧道排水中Ca2+浓度持续升高,与地下水中Ca2+浓度差缩小,钙溶蚀速率趋缓,最终在动水条件下达到动态平衡,隧道排水水化学特征维持相对稳定;③低Ca2+、高HCO3-浓度的地下水有利于混凝土的钙溶蚀和CaCO3过饱和析出沉淀,而过高或过低的地下水渗流流速(固液停留时间)均不利于相关化学反应的进行.

关键词：

公路隧道混凝土腐蚀成因控制因素隧道地下水渗流模拟试验

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地下空间坍塌应急救援现场环境安全风险评价及预测

谢众智李升连郑惜雯古力...

51-61页

查看更多>>摘要：为保障地下空间坍塌应急救援现场救援行动的安全开展和设备的正常运转,提高应急救援安全保障能力,首先通过构建地下空间坍塌应急救援现场环境安全风险评价指标体系,结合层次分析法(AHP)和理想点法(TOPSIS),对现场环境的安全状态进行评价;然后结合自回归移动平均模型(ARMA)和指数平滑模型,对未来一定时间内现场环境的安全状态进行预测;最后将该评价及预测模型应用于某煤矿巷道救援案例,并对救援工作提出建议和改进方案.研究结果可为地下空间应急救援现场的安全防护系统、通风设施配置等提供数据及决策依据.

关键词：

地下空间坍塌应急救援现场安全风险评价预测预警层次分析法理想点法自回归移动平均

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C2HF5/伊利石抑制甲烷爆炸的实验研究

杨克王林娟纪虹陈雨峰...

62-70页

查看更多>>摘要：为研发新型环保高效的甲烷爆炸抑制剂,基于自主研发的透明亚克力管道爆炸实验平台,测试五氟乙烷(C2HF5)气体、伊利石粉体单相抑爆剂及C2HF5/伊利石粉体两相抑爆剂对甲烷-空气预混气体的抑爆效果和爆炸特性参数的影响,并通过电镜扫描、粒径分析对伊利石粉体进行了表征分析.结果表明:五氟乙烷及伊利石粉体单独作用时均对甲烷-空气预混气体有抑爆作用,C2HF5的抑爆效果随其体积分数的增大而增大,当体积分数大于6%时完全抑爆,伊利石粉体存在最佳抑爆质量浓度,为0.16 g/L;C2HF5/伊利石粉体两相抑爆剂共同作用下的抑爆效果更佳,具有气体和粉体的双重抑爆性,且C2HF5存在临界体积分数,当高于临界体积分数时,添加较低质量浓度的伊利石粉体即可完全抑爆,该临界体积分数为3%～4%.最后,结合气体、粉体抑爆剂的热解特性及伊利石粉体的结构表征和元素组成分析了C2HF5/伊利石抑制甲烷-空气混合气体爆炸的机理,可为瓦斯爆炸灾害新型抑爆剂的开发利用提供参考.

关键词：

甲烷爆炸抑爆剂抑爆性能五氟乙烷(C2HF5)伊利石粉体

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医疗建筑楼梯与电梯多通道耦合疏散策略优化仿真模拟

黄艳华刘艳

71-79页

查看更多>>摘要：医疗建筑作为人流密集的特殊公共场所,一旦发生火灾等紧急情况,极易造成重大的人员伤亡事故.为提升医疗建筑紧急情况下的应急疏散能力,以某综合医院住院楼栋为研究对象,构建三维疏散模型,结合实际情况设置人员类别和构成参数、电梯与楼梯参数,基于Pathfinder软件的Steering模式进行仿真模拟,通过观察模拟动画及分析模拟数据,预判人群拥堵位置,并以减少水平拥堵时间为目标,从优化电梯停靠楼层设置和疏导人员通过楼梯疏散2个方面优化疏散方案.结果表明,楼梯与电梯多通道耦合疏散优化方案可有效缓解电梯疏散压力,降低自由疏散时人员拥堵的时间,提高疏散效率.研究结果可为垂直建筑空间人员疏散提供切实可行的决策支持.

关键词：

医疗建筑多通道耦合疏散策略Pathfinder仿真模拟

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环境风条件下非对称街道峡谷的火灾烟气扩散与回卷机制

陆凯华向燕晴徐华升毛少华...

80-86,94页

查看更多>>摘要：城市中常见多种街道峡谷(简称"街谷")结构,一旦发生火灾,易形成大量火灾烟气等有害气体.受城市冠层环境风的影响,烟气向下风向倾斜,有可能被下风向建筑物阻挡而无法顺利向自然环境中扩散,导致出现街谷内烟气回卷现象,对身处其中人员的安全疏散和身体健康十分不利.运用火灾计算流体模拟软件FDS,重点考虑街谷非对称性对火灾烟气扩散的影响效应构建了街谷模型;选取典型的街谷条件,通过改变上、下风向建筑物高度和环境风速,揭示了烟气扩散与流场结构演化特征,获得了各非对称街谷条件下的临界回卷风速;引入街谷非对称因子m(上、下风向建筑物高度之比),建立了临界回卷风速与非对称因子m之间的预测模型.结果表明:保持下风向建筑物高度不变而增加上风向建筑物高度时,烟气扩散呈现完全回卷、半回卷和不回卷三阶段控制,反之,保持上风向建筑高度不变而增加下风向建筑物高度时,烟气扩散呈现不回卷和完全回卷两阶段控制;m值越大,即上风向建筑物越高或下风向建筑物越低时,越难形成烟气回卷现象,所对应的临界回卷风速也越大,而m值相近时街谷火灾烟气回卷行为相似;最终提出了临界回卷风速vc与街谷非对称因子m之间的分段线性预测模型.

关键词：

街道峡谷非对称因子烟气扩散环境风临界回卷风速

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火源距离与环廊进深对下沉式广场烟气阻隔效果的影响

段啸天刘长春思涛张翌祥...

87-94页

查看更多>>摘要：针对四面围合形态环廊式下沉广场发生火灾可能造成烟气聚集的问题,运用FDS仿真软件模拟了不同火源距离与环廊进深对下沉广场内能见度、烟气速度场、安全区域面积的影响规律.结果表明:①增加火源距广场开口边缘距离或者四周环廊进深,均会促进烟气于环廊区域内持续发生碰撞并涌入广场开口内导致下沉广场排烟、隔烟功能失效;②固定环廊进深条件下,随着火源与下沉广场开口边缘距离的增加,广场内安全高度处的平均能见度骤减,最高可降低至6.34 m;③环廊进深与下沉广场开口内的能见度及安全区域占比均呈反比例关系,北侧环廊进深不变、两侧环廊进深由0 m增加至6 m时,广场开口内平均能见度降低了81.56%;两侧环廊进深不变、北侧环廊进深由0 m增加至4 m时,广场开口内安全区域占比下降了82.4%.

关键词：

环廊式下沉广场烟气阻隔效果火源距离环廊进深能见度FDS

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