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期刊信息/Journal information
同济大学学报（自然科学版）
同济大学
同济大学学报（自然科学版）

同济大学

李杰

月刊

0253-374X

zrxb@tongji.edu.cn

021-65982344

200092

上海四平路1239号

同济大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Tongji University(Natural Science)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>> 《同济大学学报（自然科学版）》是由同济大学主办的自然科学综合性学术期刊，主要刊登国内外土木建筑、交通运输、环境、海洋、测量、材料、机电、计算机、通信等学科的创新研究成果。本刊为中国自然科学核心期刊和中国科技论文统计用刊源之一，并被EI等40多个国内外权威检索系统收录。 本刊2002年入选“中国期刊方阵双百期刊”；2003年荣获“第二届国家期刊奖百种重点科技期刊”；2004年荣获“教育部优秀科技期刊一等奖”；2005年荣获“第三届国家期刊奖百种重点科技期刊”；2006年被评为“首届中国高校精品科技期刊”；2007年入选“第六届中国百种杰出学术期刊”；2008年被评为“第二届中国高校精品科技期刊”，入选“2008年中国300种精品科技期刊”；2009年荣获“第四届华东地区优秀期刊奖”；2010年被评为“第三届中国高校精品科技期刊”，入选“2010年中国百种杰出学术期刊”；2011年入选“2011年中国百种杰出学术期刊”，入选“2011年中国300种精品科技期刊”。 《同济大学学报（自然科学版）》诚邀国内外新老作者积极向本刊投稿，诚邀国内外专家学者为本刊审稿，诚邀国内外新老读者浏览阅读本刊，诚邀关心本刊的各界人士积极为本刊提出创新发展建议。
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    半主动调谐质量阻尼器对随机人群荷载振动控制

    王梁坤周颖施卫星
    1483-1491页
    查看更多>>摘要：为提高人行桥的舒适度,提出了一种可变质量与阻尼的半主动调谐质量阻尼器(STMD).该STMD不但能通过水泵和电磁阀等驱动装置实时调节质量以重调频率来适应人行桥动力特性的变化,而且能实时改变电涡流阻尼的磁导间距来调节阻尼系数以提高耗能效果.首先介绍了STMD变质量及变阻尼的算法及模型试验,然后进行基于人群激励概率性随机模型的案例分析.对比研究了无控结构、优化设计的被动TMD、变质量STMD、变阻尼STMD及变质量变阻尼STMD在随机协同人群荷载下的100次加速度响应,通过这 100 组加速度的最大值、均方根(RMS)值及最大1-s RMS值共3个舒适度评估指标的最大值、平均值和标准差,分析了不同TMD的减振效果及鲁棒性.研究结果表明,由于人群荷载和人体参数的随机性,结构的动力响应有较大的差异.整体而言,可同时变质量变阻尼的STMD具有最佳的减振效果,且其标准差也最小,即具有最好的鲁棒性.

    半主动调谐质量阻尼器随机人群激励人-结构相互作用可变质量可变阻尼

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    基于VR看房及网络大数据的住宅活荷载建模

    陈隽窦凯徐迟吴文瀚...
    1492-1500页
    查看更多>>摘要：活荷载取值是建筑结构可靠性设计的基础,样本采集又是荷载建模的关键.针对传统的抽样采集、入户称重的研究方式存在的入户难、称重难、效率低和样本少等问题,提出了基于网络房产中介平台开放的全景虚拟(virtual reality,VR)看房方式及网络大数据研究住宅持久性活荷载的方式.首先,利用VR看房获得房间尺寸、室内物品类型及数量等数据,再通过网络爬虫从互联网大数据资源中获得物品重量,实现非称重方式的活荷载调查.采用该方法调查了9座城市的4 676个住宅房间样本(总面积近75 000m2),通过数据统计分析与荷载组合得到了住宅活荷载标准值,并与现行规范建议值进行了对比.结果表明,任意时点持久性活荷载标准差显著增大,不同城市活荷载变动时间均值不同且整体呈现下降趋势.VR系统结合网络大数据可以实现高效、便捷的住宅活荷载调查,形成一种全新的活荷载研究方式.

    活荷载VR(virtualreality)看房大数据荷载规范结构工程

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    超弹性形状记忆合金自恢复与耗能平衡设计理念

    强旭红蹇楠毅姜旭
    1501-1508,1557页
    查看更多>>摘要：超弹性形状记忆合金具有优越的自恢复性能,在工程抗震应用中能够赋予结构完美的自复位性能,但由于其超弹性旗帜形本构关系,自身耗能能力十分有限,致使其难以满足结构地震下的抗震需求.探求在保留形状记忆合金自恢复性能的前提下,尝试将超弹性形状记忆合金与摩擦阻尼器组合应用,以使形状记忆合金系统的耗能能力最大化.首先,对超弹性形状记忆合金自恢复耗能平衡设计理念进行深入研究,引入系统平衡参数的概念,提出相应的配比设计公式;随后,通过开展形状记忆合金超弹性性能试验、简易摩擦阻尼器试验以及组合张拉试验,证明上述平衡设计理念的实用性以及平衡设计公式的可行性.平衡设计理念的提出以及其验证能够推进并指导形状记忆合金在工程抗震中的应用.

    形状记忆合金超弹性耗能能力平衡设计摩擦阻尼器

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    珊瑚砂与土工格栅界面的剪切特性及本构模型

    陈建峰刘哲宁向烨马超...
    1509-1516页
    查看更多>>摘要：采用南海原位级配珊瑚砂和聚丙烯双向土工格栅,开展了不同法向应力下珊瑚砂和筋土界面大型直剪试验.试验结果表明,珊瑚砂和筋土界面剪应力—剪切位移曲线呈现明显的应变软化特征,峰值抗剪强度线呈现双折线形态,残余抗剪强度线则呈现较好的线性关系;各级法向应力下珊瑚砂与土工格栅界面摩擦比均值达到1.37左右,远高于石英砂与土工格栅界面摩擦比,说明在珊瑚砂中加筋能充分发挥加筋效果;珊瑚砂和筋土界面在剪切过程中总体上经历了相对剪缩—相对剪胀—相对剪缩的过程,对珊瑚砂加筋可显著减小其剪缩变形;珊瑚砂和筋土界面直剪试验试样的相对破碎率接近,均随法向应力的增大而增大,但增幅逐渐趋缓.采用邓肯—张模型和剪切软化模型分别描述南海原位级配珊瑚砂与聚丙烯双向土工格栅界面峰前和峰后剪应力—剪切位移曲线,所建立的筋土界面本构模型能够很好地反映其剪切特性.

    珊瑚砂土工格栅大型直剪试验颗粒级配本构模型

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    白鹤滩水电站移民区高填方工程现场监测与分析

    顾晓强梁玉珍周奇辉刘尊景...
    1517-1526页
    查看更多>>摘要：为了保障高填方地基的稳定性和后期使用的安全性,开展了白鹤滩水电站高填方工程沉降变形的现场监测,分析了原地基和填筑体在施工期及竣工后的沉降规律,探讨了填筑高度、地基综合压实度、时间和水位变化对高填方地基沉降的影响.结果表明,以砾石填料为主的高填方工程,原地基和填筑体对总沉降均有较大贡献,其中原地基沉降占总沉降量的39.7%,填筑体沉降占总沉降量的60.3%.适当提高地基综合压实度是控制地基沉降的有效措施.使用不同拟合模型预测了高填方地基的沉降,结果表明指数模型能够较好反映此类高填方工程的沉降变形规律.水库蓄水引起填筑区域地下水位上升,土体发生的瞬时湿化变形占总体湿化变形量的60.9%.孔隙水压力的增长和消散主要受地下水位和填筑荷载的影响,填筑施工期孔压增量与上覆荷载增量呈线性关系,其孔隙水压力系数等于0.021,土体在填筑期间始终处于稳定状态.竣工后超静孔隙水压力逐渐消散,地基开始固结沉降.

    高填方工程沉降监测沉降预测湿化孔隙水压力

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    混凝土桥梁结构全寿命可持续性成本量化模型

    吴柯娴金伟良何晓宇黄跃林...
    1527-1536页
    查看更多>>摘要：为了在规划设计阶段定量化地考虑工程结构的环境和社会影响,提出一种综合性的全寿命可持续性成本指标框架和计算模型.在环境影响方面,将空气、水体和土壤污染物的防治成本作为量化指标,提出工程活动、交通绕行和交通拥堵引起的环境成本模型,汇总常见建筑材料和燃料动力的环境成本费率.在社会影响方面,提出社会成本量化模型,涵盖施工和交通安全、客货运输、区域经济、居住环境和公共服务等方面.以沿海桥梁维护方案比选为例,说明全寿命可持续性成本的参数取值和计算方法.结果表明,对于占用车道的桥梁维修方案,环境和社会成本之和远超直接经济成本,而不占用车道的维护方案的环境和社会成本很少,其中环氧涂层方案的可持续性优于电化学除氯方案.

    混凝土桥梁结构可持续性经济成本环境成本社会成本

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    电渗透系数试验装置研制及其影响因素

    刘忠玉岑勋云罗文培汪良强...
    1537-1542页
    查看更多>>摘要：为深入探讨饱和土的电渗透系数及其影响因素,自制了一种简单便捷的电渗透系数试验装置.该装置可以保证在电渗试验过程中试样含水率和孔隙比相对稳定,并排除由于试样两端水头差引起水力渗流的影响.利用该试验装置对5种不同孔隙比的饱和重塑黏性土试样进行电渗试验,结果表明,在低电压和小孔隙比条件下排水量与时间成正比.在此基础上,探讨了电势梯度及孔隙比对电渗透系数的影响规律.试验结果表明,电渗透系数随着电势梯度或孔隙比的增大而增大,且与电势梯度和孔隙比均近似呈线性关系.其中,孔隙比对电渗透系数的影响较大.

    电渗透系数试验装置电势梯度孔隙比渗流

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    上海软黏土的非水相有机液体固结渗透仪渗透试验

    高彦斌居奕含
    1543-1550页
    查看更多>>摘要：在饱和黏性土的非水相有机液体(NAPL)渗透试验中,NAPL-土的相互作用易导致土样收缩而产生侧壁渗漏,影响试验结果的可靠性.采用固结渗透仪开展了上海淤泥质黏土的煤油渗透试验,研究竖向固结压力pv的大小和土样结构性对侧壁渗漏以及试验结果的影响.研究结果表明,絮凝结构的原状土样在pv为 50 kPa、200 kPa下均存在侧壁渗漏,测得的渗透系数偏大,在pv=400 kPa下可得到可靠的试验结果.对于分散结构的重塑土,在pv=400 kPa下仍然存在侧壁渗漏.根据原状土样的孔径分布以及在pv=400 kPa下的渗透试验结果,讨论了上海淤泥质黏土中NAPL渗透的基本特性,对了解沿海软黏土中NAPL类污染物的迁移特征有指导价值.

    非水相有机液体渗透试验饱和黏性土侧壁渗漏固结渗透仪

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    基于双层规划的飞行区地势设计优化模型

    袁捷李一凡孟祥龙张家科...
    1551-1557页
    查看更多>>摘要：为设计出一个符合标准且成本最低的机场飞行区地势表面,在飞行区内划分出骨架和扭曲面,上层规划从全局角度确定骨架具体位置,下层规划根据上层规划的结果,以局部表面跟天然地面的拟合程度为目标,合理衔接骨架并使得扭曲面设计最优,形成基于双层规划的飞行区地势设计优化模型,最后运用遗传算法求解.采用该模型计算得到的三明机场地势设计实例表明,优化模型的排水、坡度、坡段设计均符合既有要求,且与实际工程相比,更贴合天然地形,填方量下降7.50%,土方总计下降8.06%,工程成本降低10.73%.

    机场飞行区地势设计土方优化双层规划遗传算法

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    半刚性基层沥青路面车辙等效温度

    杨瑞康金添刘黎萍孙立军...
    1558-1566页
    查看更多>>摘要：为准确预测沥青路面服役期间的车辙深度,简化预测流程,基于温度场预测模型和车辙预估模型计算10个地区半刚性基层沥青路面的车辙等效温度,分析了面层厚度和地区因素对等效温度的影响,建立了考虑深度、年平均气温和年降雨量的预估模型,对模型进行了全面的检验.结果表明,面层厚度只对0.5 cm深度处的车辙等效温度有显著影响,地区对各亚层的车辙等效温度均有显著影响;基于车辙等效温度沿深度的分布特性,提出了外延性和稳健性较好的模型;结合地区修正因子,建立了考虑地区差异的车辙等效温度模型.与国内外已有的模型相比,建立的车辙等效温度模型对于不同的设计条件、材料和交通量具有更好的适用性.

    道路工程沥青路面车辙等效温度预估模型

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