首页期刊导航|安全与环境工程
期刊信息/Journal information
安全与环境工程
中国地质大学
安全与环境工程

中国地质大学

赵云胜

双月刊

1671-1556

aqyhj@cug.edu.cn

027-67885049

430074

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

    基于多源数据的城市社区燃气管道突发事件风险分析

    胡瑾秋张洋铭刘佳豪石建成...
    1-10页
    查看更多>>摘要:随着社区燃气管道的大量铺设,燃气管网安全性问题日益突出,一旦燃气管道遭到破坏或泄漏,不仅会对人民群众的生命及财产安全造成严重的威胁,也会给城市的应急资源布局带来考验.为了探析城市社区燃气管道突发事件风险的空间特征并提出城市应急资源优化方案,首先,基于北京市POI数据,在ArcGIS软件中基于频数密度算法划分城市功能区,得出北京市功能区的分布图;然后,基于POI数据和NPP/VIIRS数据,选用SAVEE模型分别进行风险分析,再使用迭加模型,在赋予两类数据权重的前提下,汇总成基于多源数据的北京市社区燃气管道突发事件风险综合评价图;最后,基于区位-配置模型的3个不同维度提出优化方案并汇总.结果表明:短期内新建19个消防站较为合理,可将住宅小区覆盖率提高至98.76%,长期内新建24个消防站较为合理,可将住宅小区覆盖率提高至99.84%.

    社区燃气管道突发事件多源数据功能区划分风险评价应急资源布局优化

    基于可穿戴惯性传感技术的人体步态阶段识别

    陈斯琪寇俊辉陈小路吴铭渝...
    11-19,36页
    查看更多>>摘要:为了实现基于可穿戴惯性传感技术的人体步态阶段识别,开发了基于特征选择的人体步态阶段识别模型、基于时间比例优化的人体步态阶段识别模型和基于机器学习多数据类型、多特征、多分类器的人体步态阶段识别模型,并对比了3种模型的步态阶段识别效果.结果表明:基于特征选择的人体步态阶段识别模型的平均识别准确率为73.66%;基于时间比例优化的人体步态阶段识别模型的平均识别准确率为90.96%;利用脚背处俯仰角数据和加速度数据训练得到的基于机器学习的人体步态阶段识别模型的平均识别准确率分别为97.04%、86.80%;针对不同的步态阶段和使用场景,可差异化选择不同的识别方法以获得理想的识别效果;综合采用时间比例优化算法和机器学习方法可以获得较高的综合识别准确率.该研究可为进一步开展基于可穿戴式传感器的人体行为相关研究提供参考.

    人体步态阶段识别可穿戴惯性传感技术特征选择时间比例优化机器学习

    相对密实度和固结应力比对北部湾海砂动力特性影响的试验研究

    王家全和玉祝梦柯钱弘毅...
    20-28页
    查看更多>>摘要:北部湾地区拥有丰富的海洋资源,海洋工程在这一地区的发展日益重要,了解海砂在不同固结应力比和密实度条件下的动力特性,对于海岸线保护、港口建设、堤防工程等都至关重要.为探究北部湾海砂的动力特性,针对北部湾海砂开展了一系列的固结不排水循环动三轴试验,分析了相对密实度和固结应力比对北部湾海砂的轴向累积应变、动弹性模量、动孔压以及滞回曲线的影响.研究表明:在相同振次水平下,随着固结应力比和相对密实度的增大,海砂的轴向累积应变随之减小;动孔压随着固结应力比的增大线性减小,在低相对密实度(Dr≤50%)下,动孔压随振次的增大而增大,在高相对密实度(Dr=70%)下,动孔压随振次先增后减;动弹性模量随着振次的增加出现刚度软化现象,增大相对密实度与固结应力比,较明显地减缓了动弹性模量的衰减速率;随着固结应力比和相对密实度的增大,滞回曲线包围的面积减小,滞回曲线由不封闭曲线转为封闭曲线.这些研究成果可以为北部湾围填海工程提供一定的参考.

    北部湾海砂相对密实度固结应力比滞回曲线动三轴试验

    船舶机舱火灾热烟分布特性仿真及安全评估

    范凯谢胤王艳真毛少华...
    29-36页
    查看更多>>摘要:机舱是船舶输出动力的关键舱室,同时也是火灾危险源集中分布的火灾事故高发区.为了评估某船机舱区域的火灾事故特性,针对该船发电机舱开展了油池火典型火灾场景的大涡模拟仿真,并使用烟气温度、辐射热通量两项指标对火灾发生后的机舱环境进行了安全评估.结果显示:火灾发生后机舱内平台甲板下方烟气温度可快速升至200 ℃以上;火灾发生后74 s,舱内部分电子设备出现永久性损伤;火灾发生后180 s左右,对于消防人员与机舱设备而言机舱处于危险状态,同时舱内绝大部分电子设备发生永久性损伤.本研究结果对船舶机舱设计与消防策略制定具有指导意义.

    船舶机舱火灾烟气温度辐射热通量大涡模拟安全评估

    CO2驱动下NaHCO3对甲烷爆炸特性的影响

    吴君安朱杭钦梁志星冯泓...
    37-44页
    查看更多>>摘要:为了研究在CO2气体驱动下NaHCO3粉体浓度对甲烷-空气混合气体爆炸特性的影响,在1 m3球形爆炸容器内,以当量比为1的甲烷-空气混合气体为抑爆对象,开展了CO2驱动下不同浓度NaHCO3粉体抑制甲烷爆炸试验,并结合最大爆炸压力、最大升压速率、到达最大爆炸压力的时间和爆炸火焰传播速度分析了CO2驱动下不同浓度NaHCO3粉体的抑爆效果.结果表明:在当前试验喷粉压力下,由于喷射气体会产生湍流扰动,喷射空气会增强甲烷爆炸,而喷射CO2对甲烷爆炸具有一定的抑制作用,更适合做驱动气体;随着NaHCO3粉体浓度的增加,NaHCO3的抑爆效果增强,当NaHCO3粉体浓度较低时,抑爆效果较差,其中添加100 g/m3 NaHCO3粉体仅使甲烷最大爆炸压力下降18.7%,而当NaHCO3粉体浓度超过200 g/m3时表现出明显的抑爆作用;基于热重分析结果,从物理和化学两个方面分析了CO2驱动下NaHCO3粉体抑制甲烷爆炸的机理.

    甲烷爆炸NaHCO3粉体CO2驱动抑爆效果爆炸特性

    不同起爆条件下双钢壁LNG储罐抗爆性能分析

    于双锴李晓琳芦烨丁宇奇...
    45-57,67页
    查看更多>>摘要:由于双钢壁储罐具有建造周期短、投资小等优点,在LNG储存中应用越来越广泛,但其易在外罐受到外部冲击时引发内罐的破坏.为了分析储罐在不同外爆载荷条件下的破坏行为,以双钢壁LNG储罐为研究对象,考虑内、外罐及保冷材料之间的载荷传递与相互作用,建立了外罐-保冷材料-内罐多介质的多相耦合有限元模型,并对多影响因素下储罐在外爆载荷作用下的破坏进行了分析,探究其抗爆性能.结果表明:在外爆载荷作用下,内、外罐从迎爆面中心向内凹陷直至发生破坏,最大应力均在迎爆面中心,且越靠近中心应力值越大;内、外罐材料均先达到屈服强度后发生塑性变形,随后达到失效应变值并发生破坏;与外罐相比,内罐发生破坏的时间晚42.9%,变形范围和破坏范围分别小12.3%、6.7%;储罐的抗爆性能随着储存液位的升高和罐体容积的增大而增强,随着起爆位置从罐壁中心向上、下两侧移动而提高,在罐壁中心起爆时储罐的破坏程度最大.该研究成果可为双钢壁LNG储罐的设计和储存液位的控制等方面提供理论参考依据.

    双钢壁LNG储罐抗爆性能分析外爆载荷多相耦合有限元模型失效准则

    交叠隧道引起地表及既有隧道变形规律分析

    肜增湘余炳臻戴灏卿李旋...
    58-67页
    查看更多>>摘要:为了研究新建盾构隧道上穿既有隧道引起的地表沉降和隧道变形规律,以武汉轨道交通5号线一期工程施工为背景,利用FLAC3D软件进行了数值模拟,分析了新建左线隧道上跨施工对下卧左线和上跨右线隧道及地表土体变形的影响,并与现场实测结果进行了对比分析.结果表明:新建盾构隧道上穿对既有隧道水平变形的影响较小,需重点关注既有隧道竖向变形和盾构区变形监控工作;随着新建隧道掌子面推进,既有隧道距离掌子面越近处变形速率越大;开挖引起的隧道外地表沉降符合正常开挖沉降规律,即离隧道中心点越近,地表沉降量越大,开挖至中部时地表变形速率较快,接近稳定阶段开挖时地表变形速率较慢;交叠段开挖完成后地表沉降数值模拟结果与实际盾构施工现场地表监测数据之间的误差最大仅为4.32 mm,在误差允许范围内.研究结果对同类工程应用具有一定的指导价值,能为类似工况下的工程施工提供参考.

    盾构上穿隧道变形特征地表沉降数值模拟现场监测

    钻爆法隧道洗尘消热与台车周边作业环境营造

    邓欢陈世强吴世先刘东...
    68-74页
    查看更多>>摘要:台车周边施工作业人员面临的职业健康危害是钻爆法隧道施工中普遍存在的问题.基于此,提出了洞外压入送风协同洞内起拱点处空气品质营造装置局部空气净化的通风方案,并以广西天巴高速廷社隧道为试验隧道,对两种通风方式下隧道内台车周边的粉尘浓度、空气温度进行了监测和对比,利用FLUENT软件对游离SiO2粉尘浓度场的演化进行了数值模拟.结果表明:在安设空气品质营造装置的条件下通风20 min后,台车处粉尘浓度高、水化热现象均得到了明显的缓解.研究结果对改善钻爆法施工隧道作业环境具有重要的指导意义.

    隧道施工钻爆法空气品质营造装置作业台车职业健康除尘降温

    公路隧道衬砌空洞病害力学行为模型试验研究

    全小娟赵亚峰熊凌浩蒋楠...
    75-83页
    查看更多>>摘要:受工程地质条件、设计施工技术和运营养护水平等因素的影响,我国早期修建的公路隧道大多存在不同形式的缺陷,公路隧道衬砌病害问题日益突出.衬砌空洞作为衬砌病害的主要表现形式之一,严重地威胁着隧道的安全和稳定性.针对典型隧道衬砌空洞病害,以武山隧道工程为例,采用室内缩尺度模型试验的方法,针对隧道运营过程中常见的衬砌背后空洞病害,综合考虑衬砌混凝土与内筋组合结构的力学特性,研究了运营期地应力条件下衬砌背后不同位置、不同深度和不同长度空洞对隧道衬砌结构应力行为的影响.研究结果表明:武山隧道衬砌空洞病害主要分布在拱顶处,空洞出现的原因主要是混凝土随着使用年限的增长发生老化以及施工处局部存在质量缺陷;衬砌背后拱顶处空洞对衬砌结构应力状态的影响大于其他位置;衬砌背后空洞的深度和长度的增加均会导致空洞处衬砌内壁应力的增加,而其他位置应力变化较小.

    公路隧道衬砌空洞病害室内模型试验力学行为

    基于离心模型试验的软土基坑被动区加固

    蔡雪峰崔泽恒冯晓腊阎波...
    84-98,108页
    查看更多>>摘要:深厚软土地区深基坑内侧被动区土体抗力明显不足,开挖容易诱发较大的围护结构变形和基坑整体失稳,被动区软土加固能有效改善软土力学性能,约束基坑围护结构变形.为探究软土深基坑被动区加固的作用效果,结合离心模型试验和数值模拟技术,对被动区软土加固基坑的变形与受力特性进行了分析.结果表明:深基坑被动区软土加固能够抑制基坑围护结构出现较大的变形,且提升了被动区土体的抗力;随着被动区加固体加固宽度或加固深度的增加,基坑支护桩水平位移、主动区地表沉降值、被动区基底隆起值均呈减小的趋势;被动区加固宽度和加固深度存在合理的区间范围,当加固深度为0.5~0.6倍开挖深度、加固宽度为0.6倍开挖深度时,基坑变形控制程度较好,加固体加固深度变化对基坑变形响应更敏感,因此在软土地区深基坑被动区加固时,应优先考虑加固体加固深度对基坑变形控制的影响.

    软土基坑被动区软土加固离心模型试验数值模拟