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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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收录年代

    化学絮凝与消泡材料对盾构渣土渗流性能的作用机理

    陈庆陈沈旖阳栋官林星...
    991-999页
    查看更多>>摘要：为促进盾构渣土的资源化利用，针对土压平衡盾构渣土成分复杂、含水率高且渗透性差等问题，结合渗透试验、压汞测试和计算机断层扫描(CT)等方法，分析盾构渣土的多尺度渗流特征，探究掺入絮凝剂阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)和消泡剂有机硅氧烷对渣土渗透性能的影响和作用机理。结果表明:原状盾构渣土的水分渗流受土体内泡沫的影响，渗透系数最终稳定在7。72×10-6 cm∙s-1附近，土体孔隙率高且孔径小贯通性差。絮凝剂的掺入可以改善盾构渣土的渗透性能，这是因为CPAM的吸附架桥和电中和作用，但掺量过大则会抑制渗流;该试验中CPAM的最佳掺量为0。30%，渗透系数最高可达2。55×10-5 cm∙s-1。消泡剂有机硅氧烷的掺量越高，盾构渣土的渗透系数越大，消泡剂可以快速消破土体内部泡沫并提高渗流通道的连通性;本试验的最佳掺量为0。20%，渗透系数可达1。31×10-5 cm∙s-1。

    盾构渣土渗流絮凝剂消泡剂

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    新型低碳超高韧性纤维混凝土研制与力学特性研究

    蔡闽金朱海良万洋朱合华...
    1000-1008页
    查看更多>>摘要：混凝土的绿色转型对国家实现双碳发展目标具有重要意义，结合紧密堆积原理多级划分基体组分，采用高掺量工业废料超细粉煤灰作为低碳节能新型混凝土的重要组成部分，成功研制新型低碳超高韧性混凝土(LC-UHTC)。研究结果表明:LC-UHTC极限拉伸应变达6。38%，拉伸强度达到10。2 MPa，拉伸强度较其他同类材料增比达60%以上;LC-UHTC拉伸强度、拉伸韧性在应变各个阶段均表现优异，在实际应用过程中具有更高的安全性能;LC-UHTC的抗压强度达到84。35 MPa，高于其他同类材料30%～86%;LC-UHTC在环保、抗拉、增韧、抗压方面表现出了综合的性能优势，可为新型混凝土的绿色转型提供参考价值。

    纤维混凝土绿色超高韧性应变硬化双碳目标绿色转型

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    共振型地震表面波屏障设计与性能分析

    宁少武金园园施汇斌柳占立...
    1009-1017页
    查看更多>>摘要：周期结构的带隙特性使得位于带隙频率范围内的振动或波动无法在结构中传播。基于该思想，设计了一种埋入式的地震表面波屏障以调控Rayleigh表面波的传播，并研究了该表面波屏障的主要设计参数及共振单元与支撑基础之间的连接约束关系等对弹性波频散曲线和表面波带隙形成的影响。结果表明:该埋入式的地震表面波屏障能够形成低频的表面波带隙，实现有效的衰减域;共振单元与支撑基础之间的约束关系会显著改变地震表面波屏障的频散曲线，不同的约束条件会影响表面波带隙的形成，甚至造成带隙的消失，在屏障设计与实现过程中应对影响两者发生相对运动的因素如摩擦力等进行考虑，进行合理设计。

    地震超材料波屏障表面波带隙地震

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    基于机器学习的超高性能混凝土成本优化

    周帅贾跃李凯李紫剑...
    1018-1023页
    查看更多>>摘要：近年来，超高性能混凝土(UHPC)凭借其优异的力学性能和耐久性能成为热点研究方向之一，但高昂的成本始终限制其在工程中的应用。提出了一种基于机器学习的超高性能混凝土配合比优化的方法，以降低UHPC的成本。为实现这一目标，首先通过人工神经网络(ANN)建立了UHPC 28 d抗压强度与扩展度的预测模型，再以其为约束条件，同时考虑UHPC组分含量约束、组分比例约束，通过遗传算法(GA)降低UHPC的成本。研究结果表明，ANN模型的预测结果与实验结果的误差在10%以内，具有良好的预测精度;遗传算法优化后的UHPC成本降低至838。8美元，低于文献中1 000美元的成本。

    超高性能混凝土(UHPC)机器学习人工神经网络(ANN)遗传算法成本

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    考虑地层横观各向同性的地铁临近环境减隔振超结构

    庄晓莹蔡润成金亚斌
    1024-1031页
    查看更多>>摘要：基于能带理论的减隔振超结构由于其禁带特性而受到了广泛的关注，其中局域共振禁带对小尺寸结构实现低频减隔振具有重要意义，并被应用于地层土体表面波和体波减隔振。然而目前绝大多数研究集中于各向同性土体。考虑地层土体横观各向同性，研究二维橡胶-混凝土超结构对地铁振动的减隔振特性，对比分析了混凝土半径、橡胶厚度和土体各向异性对超结构全向禁带的影响。在此基础上建立不同方向透射和全尺寸透射模型，验证了弹性波在超结构禁带频率内能够有效衰减。探索了土体各向异性对减隔振超结构性能的影响，能够为地铁临近环境减隔振设计和分析提供参考及指导。

    横观各向同性地铁振动减隔振超结构能带理论透射传输

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    基于曲面力学超材料的吸能减振设计

    刘佳佳张军舰龚林辉高利军...
    1032-1039页
    查看更多>>摘要：爆炸冲击载荷严重威胁了国防和工业装备的服役安全，吸能缓冲材料可有效降低冲击引起的结构振动和破坏。泡沫铝等传统吸能材料力学性能较为单一，设计域大小有限，亟需发展新型吸能缓冲材料。基于冲击响应数值模型，系统研究了冲击过程中多孔材料的吸能机理，表明吸能材料强度适中时才能发挥较好的缓冲减振效果;为了实现吸能材料的定制化设计，进一步基于机器学习和遗传算法设计了具有不同吸能特性的曲面力学超材料，并通过仿真结果验证了曲面力学超材料在吸能减振中的有效性。该研究为新型吸能材料和降冲击优化设计提供了重要的技术支撑。

    吸能减振多孔材料曲面力学超材料

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    软岩隧道支护让压体系优化及安全状态易损性评价

    周彪李锟铻谢雄耀徐金峰...
    1040-1048页
    查看更多>>摘要：软岩隧道围岩参数变异性大，支护体系与围岩相互作用不确定性强，易发生大变形等安全问题，为此国内外开展了隧道让压支护优化等工作以应对上述风险，但对其安全状态评价仍面临诸多难题。设计了一种新型柔-刚型让压接头，并基于可靠度分析方法，从易损性出发，综合拱顶沉降及初衬强度破坏准则，提出了基于概率的隧道开挖安全状态易损性评价方法。其通过利用概率有限元分析围岩‒支护相互作用，拟合形成极限状态功能函数响应面，经由随机抽样获得隧道开挖失效概率与可靠度指标;以此为基础，建立拱顶沉降与结构应力响应之间的拟合关系，提出了基于拱顶沉降的结构极限状态条件概率计算方法，并根据概率分布区间划定易损区进行支护安全性评价。基于上述理论方法，结合工程实际，开展了新型让压支护与传统刚性支护的易损性对比分析，验证了让压支护体系在大变形承载可靠性方面的优势。

    软岩支护让压概率易损评价

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    黄土盾构隧道围岩强度指标结构性参数表征与荷载计算

    韩兴博王培源陈子明王流宝...
    1049-1057页
    查看更多>>摘要：为了考虑黄土地层特征，获取合理的围岩压力以指导黄土盾构隧道结构设计，通过对比盾构隧道与新奥法隧道围岩压力现场测试数据，结合黄土盾构施工实践，验证形变围岩压力计算黄土盾构隧道围岩荷载的合理性;考虑黄土地层的强度参数，通过芬纳公式构建黄土盾构隧道形变围岩压力的计算方法;采用三轴剪切实验，探究原状黄土的应力应变关系以及应力结构性参数的变化规律，构建应力结构性参数下黄土强度指标的计算方法;结合盾构隧道开挖支护下围岩的应力应变变化规律，建立深埋黄土盾构隧道围岩结构性参数场的计算框架，结合结构性参数修正的黄土强度准则，给出深埋黄土盾构隧道围岩压力的计算方法。研究发现，使用形变压力理论计算黄土盾构隧道围岩荷载具有合理性;原状黄土相比重塑黄土有明显的应力峰值及应变软化现象;黄土应力结构性参数与粘聚力存在较好的拟合关系，与内摩擦角相关性低;当仅考虑地层浸水造成黄土结构性演变引起的围岩压力变化时，当含水率由1%增加到25%，塑性圈半径由4。6 m增加为5 m，围岩压力由587 kPa增加到622 kPa。

    黄土盾构隧道围岩压力三轴剪切实验芬纳公式结构性参数

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    浅层就地固化桩土刚性复合地基沉降计算新方法

    袁胜强潘春辉栗关裔
    1058-1067页
    查看更多>>摘要：针对就地固化桩土刚性复合地基沉降计算研究的不足及现行规范此类工况沉降计算方法的局限性，首先剖析了就地固化桩土刚性复合地基沉降机理，分析了土拱效应下的桩端应力分担比例和等沉面以上负摩阻区的附加应力对沉降的影响，提出了就地固化桩土刚性复合地基沉降计算的新方法，并通过数值模拟和工程实例进行了验证。验证结果表明，就地浅层固化土技术，可强化土拱效应、增强桩基传递效应，能有效减小复合地基的整体沉降，新沉降计算方法准确可靠。

    就地固化桩土复合地基沉降计算土拱效应桩身等沉面

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    数字化技术在建筑工程施工中的应用与前瞻

    王璞瑾肖建庄肖绪文朱合华...
    1068-1078页
    查看更多>>摘要：近年来快速发展的数字化感知、分析与决策服务技术，可使建筑施工行业向技术密集型产业转型升级，为建筑工程施工的发展带来新的机遇。以搭载最新数字化技术的软硬件载体应用为主线，从施工信息的数字流视角，按照数字信息采集与处理‒施工组织数字化重建与推演‒工程要素管控与执行的流程，介绍了建筑工程施工中最新的数字化技术，涵盖了施工中人员、设备、物料与工程进度相关的信息采集、处理、分析与决策服务的主要方面。指出了随着工程进度变换的建筑时空信息数字模型是施工的数字基础设施，未来的数字化建筑工程施工也将具备智能化、平台化、产业化的基本特征。

    建筑工程施工数字化人工智能应用

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