期刊,科学技术与工程 2024年卷22期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

科学技术与工程

主　　编：明廷华

出版周期：旬刊

国际刊号：1671-1815

电子邮箱：ste@periodicals.net.cn

电　　话：010-62103284

邮政编码：100081

地　　址：北京市海淀区学院南路86号

科学技术与工程/Journal Science Technology and Engineering北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊向社会介绍科技界、工程界进展情况和为科学家、工程技术专家开展学术交流服务的一份学术性、知识性和动态性杂志。主要内容包括科学技术发展前景和重大建设工程进展情况，科学技术与工程方面的新成果、新知识、科技界和工程界的热点问题等。适合科技工作者、工程技术专家、领导同志、管理干部和图书资料馆（室）订阅。

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不同含水率红陶土的SHPB动力学性能实验

解北京武博文刘天乐栾铮...

9529-9534页

查看更多>>摘要：为研究动态加载下红陶土的动态力学特性,利用分离式霍普金森压杆系统,开展了含水率分别为5％、7％、9％、11％、13％和15％,冲击速度分别为6、8、10 m/s,分析了不同含水率和应变率条件下红陶土的动力学特性.结果表明:随着冲击速度的增大,红陶土应变率效应显著;在冲击荷载作用下,红陶土的动态应力-应变关系曲线随加载应变率提高呈现2种曲线类型,分别为脆-塑性破坏和脆性破坏,随着应变率的增加,红陶土破坏过程由塑-脆性破坏逐转变为脆性破坏;红陶土的抗压强度、动态弹性模量均随应变率的增大而增加,并随着含水率的增大先减小后增大.

关键词：

红陶土动态力学特性冲击荷载SHPB(splitHopkinsonpressurebar)

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万方数据

加筋花岗岩残积土抗剪强度的试验与机理分析

邓翔文段文杰杨雪强朱政宇...

9535-9546页

查看更多>>摘要：花岗岩残积土是中国东南部沿海地区工程建设中常见的土体,采用加筋土技术对高填方边坡能很好地提高其整体稳定性与土体的抗剪强度.首先通过直剪切摩擦试验研究了筋-土界面的摩擦特性;然后在不同加筋层数及不同干密度情况下,对花岗岩残积饱和土和加筋饱和土分别进行了三轴固结排水剪切试验,探究不同干密度、不同加筋层数情况下的加筋效果.试验与机理分析表明:不同加筋层数的试样对应的规格化强度系数都大于1,这说明在土体中加入筋体能有效地提高抗剪强度,减少土体的变形.随着加筋层数的增加,规格化强度系数增加,说明加筋层数的增加能提高加筋效果,但两层加筋的规格化强度系数与一层加筋相比并不是线性增加,第二层加筋效果有减弱的趋势;随着干密度的下降,规格化强度系数上升;随着围压的增加,加筋土的规格化强度系数降低.土工格栅主要通过提高土体黏聚力来提高土体抗剪强度,导致土体的黏聚力显著地提高,而对内摩擦角的影响却不大;通过理论计算结果与测试结果对比,验证了准黏聚力增量公式的合理性,且第二层加筋对准黏聚力增量的贡献相对较小.

关键词：

三轴固结排水试验花岗岩残积土加筋格栅加筋土抗剪强度参数

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万方数据

填土介质劈裂注浆加固机理试验及效果评价

李泽玮王丰年朱淳师永翔...

9547-9557页

查看更多>>摘要：为了探究填土介质劈裂注浆的浆液扩散规律和加固机理,设计了一套由试验台架系统、注浆系统和信息监测系统构成的三维模拟注浆试验系统,开展填土介质劈裂注浆试验研究.通过观察注浆加固后浆脉的性状和分布特征,分析浆液在填土介质中的扩散规律和加固机理.对注浆前后的土体进行单轴压缩试验、轻型动力触探试验、渗透性试验以及室内土工试验,探讨了不同性状浆脉的分区特点与填土力学性能的关系,并对填土注浆后加固效果进行评价.最后,通过工程实例,验证了该模型试验和加固效果评价的合理性和可靠性.研究结果表明,填土介质劈裂注浆形成的浆脉主要由底部半球形浆泡以及呈板状的主干浆脉、网状分支浆脉和渗透充填浆脉4种性状浆脉组成,被注土体通过主干浆脉-分支浆脉-渗透充填浆脉的三级浆脉网络以及土体间的压密作用得到加强.注浆后,被注土体的单轴抗压强度平均提升186％,渗透系数平均减小47倍.平均黏聚力和内摩擦角分别提升45.3％和44.9％.此外,填土的密度、含水率等其他各项指标均有一定程度提高,动力触探试验结果反映的承载特性与浆脉的分布情况基本一致.

关键词：

填土劈裂注浆浆脉加固机理效果评价

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洞庭湖生态经济区三生空间格局演变及其驱动因素

万鼎谭勇王志远李灿斌...

9558-9568页

查看更多>>摘要：研究洞庭湖生态经济区三生空间格局演变及其驱动因素不仅能揭示国土空间格局时空演化规律,并能为优化区域国土空间结构提供理论依据.基于洞庭湖生态经济区1990-2020年土地利用类型、自然环境和社会经济数据,采用ArcGIS空间分析、三生空间动态度、三生空间转移矩阵和地理探测器等方法,分析洞庭湖生态经济区1990-2020年三生空间格局演变及其驱动因素.结果表明:1990-2020年洞庭湖生态经济区三生空间主要以生产和生态空间为主,呈现生活、生态空间不断增加而生产空间不断减少的趋势.1990-2020年洞庭湖生态经济区以生产和生态空间的相互转型为主,其次是生产和生活空间之间的转型,生活和生态空间的相互转型最少.从区县综合三生空间动态度来看,1990-2020年区县动态度高值和较高值主要位于研究区北部,中等值和较低值区主要位于研究区中部,低值区主要位于研究区东部与西部.坡度、海拔、年平均气温、土壤类型、距水系距离、人口空间分布和距城镇中心距离是洞庭湖生态经济区三生空间演变的主要影响因子,主要因子的交互作用均为双因子增强.以期为协调区域三生空间冲突提供支撑,为洞庭湖生态经济区国土空间规划提供参考.

关键词：

三生空间演变特征转型特征驱动因素地理探测器

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基于帕累托最优效率模型的轨道交通沿线公交线路运行效率评价

徐玉萍周金赛张津杭侯明超...

9569-9576页

查看更多>>摘要：通过建立公交运行效率评价模型,确定轨道交通沿线待优化线路,为两网融合奠定理论基础.首先通过定性定量法筛选出与轨道交通关联度大且有研究意义公交线路,其次以公交线网自身合理性、两网之间协同关系等数据构建评价体系,最后采用帕累托最优交叉效率模型,求解沿线公交线路运行效率.以南昌市1号线为例,筛选出沿线25条公交线路并进行实证分析.结果表明:帕累托最优交叉效率模型的评分更容易被所有的决策单元(decision-making units,DUMs)接受;数据分析得出南昌公交线网自身合理性较好,但在两网协同关系方面,可优化线路走向、调整线路重复系数等加强其协同性.最后基于两者的帕累托交叉效率均值,将25条公交线路划分为4种案例,为公共交通系统的管理者和决策者提供了更实用和有价值的观点.

关键词：

公共交通公交线网帕累托最优运行效率线路优化

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基于优化SVM的粗粒土路基冻胀特性影响因素敏感性分析

赫金良李晓宁李青龙赵思远...

9577-9586页

查看更多>>摘要：为准确掌握寒区粗粒土路基冻胀变形特性,基于室内模型试验研究了初始含水率、冻结温度、细粒含量以及冻融循环次数对粗粒土路基冻胀位移和冻结速率的影响;提出了基于PSO-SVR优化的SVM支持向量机预测模型对粗粒土路基进行冻胀位移值预测.通过对单因素样本输入数据进行扰动,以输出变量值的波动情况作为各因素对路基冻胀敏感性大小的判断依据.结果表明:影响粗粒土路基冻胀位移各因素的敏感性依次为初始含水量＞细粒含量＞冻结温度＞冻融循环次数;粗粒土路基的最大冻胀位移与这4个因素呈一次线性函数关系,快速冻结期冻胀速率与4种因素呈正比关系.

关键词：

季节性冻土区模型实验多因素分析支持向量机敏感性评价

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隐伏富水溶洞对隧道围岩稳定性影响分析:以云南云盘山隧道为例

刘克瑾袁铮姚辉江郜现磊...

9587-9597页

查看更多>>摘要：为研究岩溶隧道开挖过程中隐伏充水溶洞引起的围岩稳定性问题,依托云南营盘山隧道工程,以溶洞尺寸、水压以及与隧道间净距三种因素为研究对象,结合新型的三维雷达探测技术,并采用PLAXIS 3D进行数值模拟,分析了隧道各监测点位移、应力场的变化规律和影响效应.结果表明:隧道开挖会使应力场发生变化,隧道拱顶、拱腰处的围岩以压应力为主,隧道仰拱下方的围岩以拉应力为主,各部分的应力变化也是导致围岩向隧道内扩张的主要原因;单一变量下,隧道半径为5 m时,位移、应力的变化最大,溶腔内水压增加至500 kN/m2时,位移、应力所受影响最大,溶洞与隧道的净距达到3 m时,位移、应力场变化尤为明显;围岩稳定性对溶洞尺寸、水压以及与隧道间净距的敏感程度存在差异,大小为隧道与溶洞净距＞溶腔水压＞溶洞尺寸,可为相似工程的安全施工提供参考.

关键词：

隧道隐伏溶洞富水围岩定性数值模拟

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特大断面山岭隧道出洞口段开挖技术对比分析:以燕山地区汗沟2号隧道为例

王家贺高鹏黄鸿羽周元辅...

9598-9607页

查看更多>>摘要：为研究不同出洞开挖施工方法对特大断面山岭隧道洞口段围岩变形影响,以燕山地区汗沟2号隧道为依托工程,利用ABAQUS有限元软件建立数值模型,分析了双线隧道洞口段先行右洞采用超前小导洞开挖出洞和后行左洞采用三台阶七步开挖进洞情况下的围岩水平收敛、拱顶沉降、底部上拱、地表沉降、塑性区分布以及衬砌支护应力等影响.结果表明:小导洞开挖过程中围岩变形较小;由洞内向洞外与洞外向洞内扩挖右洞小导洞的围岩变形规律基本一致,前者对于山岭隧道洞口段施工具有优越性;左右洞贯通后,右隧最大水平收敛、拱顶沉降、底部上拱、地表沉降和衬砌最大主应力分别为1.35 mm、3.91 mm、2.88 mm、3.39 mm 和 0.11 MPa,左隧分别为 1.52 mm、5.57 mm、2.67 mm、5.34 mm 和 0.35 MPa,超前小导洞开挖工法更有利于控制围岩变形,而三台阶进洞开挖下围岩塑性应变以及地表沉降较大.研究结果可为同类工程提供一定理论依据和指导,实现特大断面山岭隧道安全、高效出洞作业.

关键词：

大断面山岭隧道超前小导洞三台阶七步开挖数值模拟围岩变形

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大断面组合式顶管机掘进排渣离散元仿真

谢军吕庆龙张海山张宏伟...

9608-9615页

查看更多>>摘要：顶管法已在地下工程中广泛应用,但对新型超大断面组合式顶管机掘进排渣过程中土体的运动和力学响应仍缺乏研究.建立了世界最大断面组合式顶管机的等尺寸模型,利用离散元法模拟顶管机的掘进排渣过程,研究排渣速度对土体运动行为和力学响应的影响.模拟结果表明,最佳的掘进-排渣速度比约为0.6 cm/rev,土仓流动性受上下两个半截面底部两侧刀盘的影响,滞排时土压随掘进累积增大,存在地表隆起倾向;超排时土压小于静止土压力,上覆土体随掘进由局部破坏发展为整体破坏.

关键词：

组合式顶管大断面排渣土体流动性离散元法

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阜溧高速软基区现浇混凝土曲线梁线形控制

杨立谷亚陆汪明梁斌...

9616-9625页

查看更多>>摘要：软基区域的现浇混凝土曲线梁在施工时面临着地基承载力弱、不可控因素多、成桥线形控制难度大等问题.以阜溧高速公路大纵湖互通C匝道桥现浇混凝土曲线梁工程为依托,提出了桥梁施工区域软基的加固措施,采用有限元软件Midas Civil建立了曲线梁模型,分析了曲线梁竖向和径向位移的变化规律和影响因素,提出了曲线梁线形控制的施工措施.结果表明:收缩徐变、预应力、恒载引起的预应力连续箱梁最大挠度值分别为2、13、12.5 mm,在混凝土弹性模量、容重和预应力改变时,预应力改变对挠度影响最大;曲线梁平面径向位移对温度作用较敏感,系统升温引起的径向位移达到了 14.11 mm.对箱梁开展监测,结果表明该混凝土箱梁高程偏差满足规范要求,且监测结果与有限元模拟值较吻合,研究结果可为类似工程提供借鉴.

关键词：

高速公路软基区现浇混凝土曲线梁线形控制有限元模拟现场监测

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