期刊,科学技术与工程 2024年卷23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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氧化钙掺加对赤泥导电性能的影响及机理

宋志伟张志强柯国炬

10032-10038页

查看更多>>摘要：电阻率是胶凝材料固化的重要表征方法,为研究CaO掺入对赤泥电学性能的影响,对不同CaO掺量的赤泥进行了电阻率测试,利用低场核磁共振、X射线衍射和电镜扫描等手段,揭示样品电阻率变化的机理.结果表明:随着养护龄期的增加,试样的电阻率逐渐增大,不同龄期电阻率峰值对应的CaO掺量不同;随着CaO掺量和养护龄期的增加,试样的孔隙率增加、孔径增大,孔隙水连通性降低,导致其导电通路减少,电阻率升高,与此同时试样的孔隙水导电性却逐渐增强,说明孔隙水连通性对电阻率的影响高于孔隙水离子浓度;研究结果可为相关结构物的无损检测提供理论依据.

关键词：

赤泥电阻率孔隙率离子浓度连通性

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考虑桩底沉渣时沉降后浇带提前封闭时间计算方法:以秦望广场综合体工程为例

曹化锦陈奕扬刘聪孙德明...

10039-10049页

查看更多>>摘要：为了合理确定沉降后浇带提前封闭时间,开展了考虑桩底沉渣效应时沉降后浇带封闭时机研究工作.首先基于模型试验结果和秦望广场综合体工程的原位试桩试验结果,提出了考虑桩底沉渣效应的单桩沉降模型.基于该单桩沉降模型,根据施工过程中的常见工况组合,考虑了浮荷载对单桩刚度的改变,计算得到后浇带最早可封闭时间,并分析了沉渣厚度对后浇带可封闭时间的影响.模拟结果表明:当沉渣厚度符合设计要求时,恒载、活载、浮载组合工况引起的后浇带两侧差异沉降最大,但随着沉渣厚度的增大,恒载、活载组合工况逐渐转变为控制工况;当沉渣厚度较小时,所有工况下的差异沉降均呈线性发展,此时可以通过前期沉降观测值对后期变形进行预测;当沉渣厚度较大时,后浇带可封闭时间显著延后,甚至无法提前封闭.

关键词：

高层建筑后浇带桩底沉渣差异沉降

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站域土地利用对地铁车站职住功能的影响

杨静邢淑美饶海洋王月杏...

10050-10056页

查看更多>>摘要：为探究土地利用与地铁车站职住功能之间的影响关系,提出居住客流指数和就业客流指数作为站点聚类指标.先对地铁站点进行分类,刻画车站的职住功能类型,之后构建空间Logistic回归模型,分析空间效应影响下地铁车站周边土地利用对其职住功能的影响.结果表明:相较于就业型车站,居住型车站存在更为显著的空间依赖关系,居住型车站周边每增加1个同类型车站时,该类车站形成的概率增大4.1％;以综合型站点为对照组,居住集中型车站周边每增加一个科教文化或停车场类兴趣点(points of interest,POI),该类车站形成的概率减小2.7％和3.2％;就业集中型车站周边每增加一个生活服务或住宿类POI,其形成的概率减小2.1％、0.8％,有利于其向综合型车站转变.研究结果可为站域土地利用规划或优化策略提供参考.

关键词：

城市轨道交通客流特征土地利用空间效应空间Logistic回归模型

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地铁钢轨焊缝不平顺的动力特性及其安全阈值

朱程贾小平王日艺吴昊...

10057-10062页

查看更多>>摘要：为研究钢轨焊缝短波不平顺对地铁车辆轮轨动力响应影响,基于高斯函数提出了一类表述焊缝短波的表达式,基于车辆-轨道耦合动力学理论及仿真分析软件(unversal mechanism,UM),研究了新模型与传统谐波模型对地铁车辆轮轨动力特性影响,并分析了焊缝短波波长及波深对轮轨动力响应的影响,在此基础上提出了地铁焊缝短波不平顺的安全阈值.分析结果表明:与传统谐波模型相比,新模型呈现"瘦高"特性,实测不平顺介于两类模型之间,且局部区域斜率更接近新模型.车辆高速通过焊缝区时,新模型所引起的轮轨高频瞬态冲击力(P1)、轮重减载率、钢轨加速度及轴箱加速度比传统谐波模型更大.两类焊缝模型引起的轮重减载率随波深的加深呈现指数型增长,而随波长的增加呈反比例下降.采用轮重减载率作为评判标准比采用轮轨垂向力更为严格,当波长较小时其差别不明显,而当波长较大时轮轨垂向力作为评判准则所得波深为轮重减载率的2倍.与传统谐波模型相比,新模型所计算得波深更为严格.

关键词：

地铁钢轨焊缝动力特性车辆-轨道耦合动力学安全限值

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多元固废基胶凝材料的组成优化及强度形成机理

王强张兴军杜晓伟姬海东...

10063-10071页

查看更多>>摘要：采用钢渣粉、S95矿粉、粉煤灰和脱硫石膏为原材料,通过单纯形重心方法优化设计制备多元固废胶凝材料,以胶砂抗压、抗折强度试验分析了组成成分对固废胶砂力学性能的影响,采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)和热重(thermogravimetric,TG)方法探究了多元固废基胶凝材料强度形成机理.结果表明:多元固废基胶凝材料(SFMD)的最佳掺配比为钢渣粉∶S95矿粉∶粉煤灰∶脱硫石膏=31∶38∶27∶4.多元固废基胶砂试件的力学性能随钢渣粉掺量的增加呈先升高后降低的趋势,S95矿粉对胶砂试件早期强度贡献较大,过量的粉煤灰掺入则不利于胶砂强度的形成.SFMD的红外吸收峰在969 cm-1处出现了 C-S-H中Si—O的伸缩振动峰,且SFMD中C-S-H的失重最多,该体系的各组分之间的协同效应较好.此外,脱硫石膏可以促使钢渣粉-S95矿粉-粉煤灰体系的协同水化反应更加彻底,生成提供强度的钙矾石.

关键词：

固废胶凝材料钢渣组成设计力学性能强度形成机理

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路基振动压实响应特征分析与指标适用性

王术剑李小勇韩沛刘代...

10072-10083页

查看更多>>摘要：振动压实是高速公路路基压实施工的重要工程工法之一,可以快速有效地提高路基材料的强度和整体稳定性,同时基于振动压实的连续压实控制技术为路基压实质量的检测与管控提供了新的技术手段.为探究路基振动压实过程中的振动轮响应特征,以及常用的谐波比类压实质量实时评价指标在不同压实阶段的适用性,通过对振动轮-路基系统进行作用分析,分别构建了接触与脱空两种工况下的动力学模型,通过引入阶跃函数δ(Fc)实现两种工况下动力学方程的统一构建,并利用Simulink对该动力学方程进行仿真,基于仿真结果对振动压实响应特征和指标适用性进行分析.研究结果表明:路基压实过程可根据振动轮-土体接触力变化周期Tc与激振周期T0的比较分为Tc=0、Tc=T0、Tc=2T0、Tc＞2T0 4个阶段,在Tc=T0阶段会出现整数倍的谐波信号且谐波幅值会随着土体刚度增加而增大,在Tc=2T0阶段会出现0.5倍次谐波信号;CCV(compaction control value)、THD(total harmonic distortion)指标相较于 CMV(compaction meter value)指标在压实全过程具有更好的适用性,RMV(resonance meter value)指标能够精准反映出压实过程达到阶段三(Tc=2T0).

关键词：

道路工程振动压实动力学模型响应特征压实评价指标

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粗集料形态特征及含量对沥青混合料压密行为的影响

王修山刘天运张南童刘宇...

10084-10095页

查看更多>>摘要：为探究粗集料形态特征及颗粒含量对沥青混合料压密行为的影响规律,利用智能颗粒对车辙试验进行测试,获取颗粒力学和运动响应数据,通过三维激光扫描设备及图像处理技术构建了不同形态特征的粗集料轮廓,利用离散元方法建立沥青混合料的车辙数字试件.对数字试件开展虚拟车辙试验,借助智能颗粒测试结果对模型预测精度进行校验,利用高精度模型研究粗集料形状及含量对混合料压密行为的影响规律,以数字试件内部应力与颗粒位移来评价混合料的抗变形性能,以单一集料平均接触点数量与力链大小为量化指标进行骨架接触特性分析.结果表明:智能颗粒测试结果能够有效验证预测模型的精度,加速度幅值实测与预测最大差异为0.021 5g;在车辙虚拟试验中,由立方体状集料成型的试件,其内部应力高于含其他形状集料的混合料,且具有较小的迁移自由度,在集料含量为40％时颗粒竖向及水平位移仅为3.65 mm、1.89 mm;集料含量会影响沥青混合料压密行为,沥青混合料抗车辙变形性能及骨架接触特性随立方体状集料含量的增加而提高,而当针状、片状或针片状集料颗粒含量大于20％时,性能出现明显衰变.

关键词：

智能颗粒离散元车辙试验集料形状压密行为

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干湿循环前后不同改性黄土的微观特性

王佳王飞李国玉吴刚...

10096-10104页

查看更多>>摘要：黄土化学加固系利用素黄土与改良剂反应生成的物质胶结土粒和填充孔隙,从而达到改善土体工程地质特性的目的,得到广泛应用.通过X衍射、电镜扫描、压汞试验对比分析木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、硅酸钠、生石灰改性黄土和压实素黄土在矿物成分、微观特性和强度指标上的差异以探究不同固化黄土的改性机制,并进行不同改性黄土干湿循环试验,从微观孔隙特征和强度角度探究不同改性黄土的水稳性.试验结果表明:素黄土进行改性后其原有矿物成分之斜绿泥石和锌硅钠石消失,主要矿物成分石英和钠长石占比从70％增长至78％以上.添加剂致使土体微观结构显著变化,主要表现为孔隙含量的减小、孔隙分布的改变和土骨架颗粒连接方式的转变.面孔隙度和孔隙总体积的变化和无侧限抗压强度之间呈较好的负相关关系,表明添加剂在很大程度上是通过改变土体的孔隙度来影响土体强度特性的.经历10次干湿循环后,不同改性黄土孔隙累积体积降低、平均孔隙直径和孔隙分布发生改变,无侧限抗压强度降低,微观结构和宏观性质的改变均表明干湿作用对土体的弱化作用.干湿作用下硅酸钠和生石灰改性土强度劣化现象显著,木钠改性土试样表面完整性较差,木钙改性土试样完整性好且仍然保持较高强度,水稳性良好,表明木钙在运用于提高黄土力学性能和抗干湿循环方面具有明显的作用,具有广阔应用前景.

关键词：

干湿循环固化黄土微观特性强度电镜压汞

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复杂煤层组隧道围岩与支护结构施工力学行为

王琴陶铁军李晋姜坤...

10105-10117页

查看更多>>摘要：隧道开挖穿越倾斜煤系地层时,容易出现因围岩变形过大而导致的坍塌,严重时进而诱发瓦斯突出、爆炸等次生灾害发生.为保证富煤隧道安全高效施工,以天城坝隧道为背景工程,采用数值模拟软件FLAC3D结合现场监测的方法,探究五种厚度下复杂煤层组的围岩变化规律以及施工工法的适用性.研究结果表明:①随着煤层厚度的增大,煤层组围岩变形均越来越大,变形在开挖步数50 m左右处达到峰值.②对比分析两种工法下五组煤层围岩变形量和初期支护应力,三台阶预留核心土法相较于三台阶法能有效降低围岩变形.③将三台阶预留核心土开挖模拟结果与现场实测数据对比,拱顶和仰拱数据差值率分别为5.69％和5.68％,均在允许范围内.这说明三台阶预留核心土法施工能有效控制隧道施工对洞周围岩的扰动,可保证复杂煤层组隧道的安全高效开挖.

关键词：

复杂煤层不同厚度FLAC3D围岩变形施工工法

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机载嵌入式训练系统飞行试验及评价方法

权家乐韩春永雒永岗张瑞...

10118-10124页

查看更多>>摘要：机载嵌入式训练系统是实现随时随地面向真实作战场景训练的机载设备,通过飞行试验可对其指标符合性、设计一致性、使用有效性等进行综合考核.首先分析了嵌入式训练系统的工作模式及系统功能;其次提出了基于三维结构的飞行试验需求分析方法及面向作战任务的飞行试验场景设计方法;并进一步形成了基于改进Sigmoid函数的定量指标评价方法及基于模糊综合评判的定性指标评价方法.最后基于实际试飞完成实证.结果表明提出的试验设计方法及评价方法的可用性和合理性.

关键词：

机载嵌入式训练系统试验需求分析试验场景设计定量定性指标评价

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