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期刊信息/Journal information
应用基础与工程科学学报
应用基础与工程科学学报

倪晋仁

双月刊

1005-0930

jbse@iee.pku.edu.cn;jbse@vip.163.com

010-62753153

100871

北京大学老地学楼110室

应用基础与工程科学学报/Journal Journal of Basic Science and EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是经国家科技部和国家新闻出版署批准国内外公开发行的综合性学术期刊，1993年由北京大学、清华大学、中国科学院等单位的一些优秀青年学者共同创办。本刊编委全部是在国内外获得博士学位并具有高级职称的优秀中青年学者。本刊主反映国内外自然科学与工程科学，尤其是新兴与交叉学科领域研究的最新成果，为从事新兴学科及高技术领域研究的学者提供对外交流的窗口和发表研究论文的机会。读者对象为国内外从事自然科学特别是交叉学科研究的科研人员、管理人员和大专院校师生。
正式出版
收录年代

    三峡水库至坝下游粗细颗粒泥沙输移特性与驱动机制

    王晨阳杨云平郑金海朱玲玲...
    787-800页
    查看更多>>摘要：流域人类活动的增强,深刻影响了河流水文与地貌形态演变过程及发展趋势.三峡大坝作为全球最大的水电工程,其运行对下游水沙通量、泥沙输移、地貌形态等的影响引起了广泛关注.通过1990～2021年三峡水库蓄水对泥沙分选及下游泥沙输移过程影响的研究,加深了人类活动对河流水沙-地貌系统演变的认识.研究结果表明:三峡水库拦蓄了上游流域76.33％的沙量进入大坝下游,细颗粒(d≤0.125mm)和粗颗粒(d＞0.125mm)沙量排沙比低于25.0％(24.26％和11.69％);2003年以来三峡大坝下游河段总沙量、细颗粒泥沙沿程得到恢复,其恢复量值低于蓄水前(1990～2002年)平均值;三峡水库运行改变了库区水位及流量过程,库区水位抬升降低了总沙量、粗颗粒及细颗粒泥沙排沙比,汛期(5～10月)入库流量大于30 000m3/s天数多的年份细颗粒泥沙排沙比增加、粗颗粒泥沙排沙比保持稳定;三峡水库运行后坝下游宜昌至湖口河段的沙量减少引起河床长距离累积冲刷,细颗粒泥沙沿程得到恢复,因河床逐渐粗化作用引起的粗颗粒泥沙恢复程度呈减弱态势.

    泥沙分选输移特征驱动机制河床变形三峡水库长江中下游

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    淮河上游径流变化多元影响因子敏感性及贡献率分析

    孟钰徐文静管新建严登华...
    801-812页
    查看更多>>摘要：解析径流变化与自然、人为因素的响应关系,对流域水资源安全及管理具有重要意义.构建了一个以多元影响因素为输入、以径流为输出的长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)模型,以建立包括气候变化与人类活动在内的多元影响因子与径流的响应关系,进而分析多元影响因子与径流之间的敏感性与贡献率.以淮河上游为研究区进行实例研究,结果表明:径流对人类影响因素敏感性高于气象因素,对水库塘坝库容具有最高敏感性;突变后各因素平均敏感性增大.气象与人类活动对径流的贡献率分别为55％、45％.其中,水库塘坝库容、降水量、净辐射的变化为径流减少的主导因素.合理的水利工程建设与生态修复布局,对径流调节起到有益作用.研究成果为径流变化规律与成因辨识、流域下垫面保护及水安全保障提供科学参考与决策辅助.

    径流变化贡献率敏感性LSTM模型突变检验淮河上游

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    基于核磁共振技术的岩土导热系数三维仿真模型研究

    汪恩良任志凤姜海强刘承前...
    813-823页
    查看更多>>摘要：岩土介质的导热系数是地表环境和地热能理论研究与实践的关键指标.研究目的是建立岩土三维多孔介质随机分布模型,提高导热系数预测精度,降低测试难度和工作量.结合岩土多孔介质属性,利用低场核磁共振分析仪测定岩土中各相占比情况.使用编程软件建立三维岩土多孔介质随机模型,然后将模型加载到仿真软件中,输入核磁数据和材料参数并通过软件计算导热系数值.采用便携式热特性分析仪测量不同含水率土体的导热系数,分析含水率与导热系数之间的变化关系.最后,与试验数据进行比较,对所建立的多孔介质随机分布模型的有效性进行验证.结果表明:岩土中孔隙水是影响导热系数的重要指标,导热系数随含水率增大而增大;随机模型计算值与仪器实测值变化趋势基本一致;计算值与实测值平均PBIAS(Percent Bias)值为0.0139,最大PBIAS值为0.021.为岩土导热系数预测提供了可靠的途径.

    岩土导热系数核磁共振多孔介质随机模型三维仿真

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    UHPC石墙嵌缝加固的福建典型石结构抗震性能模拟与分析

    施微丹施建日林环周耿丽...
    824-838页
    查看更多>>摘要：福建沿海地区石结构民宅保有量大,石结构抗震性能较差.石墙是石结构主要的承重及抗侧力构件,超高性能混凝土(UHPC)嵌缝加固石墙可提高石结构的抗震性能.为探究石墙经过UHPC嵌缝加固后石结构的整体抗震性能,采用LS-DYNA有限元软件分别建立了未加固石墙和UHPC嵌缝加固石墙的两种石结构模型,研究石结构地震破坏全过程,分析结构地震响应、破坏机制和抗震性能.研究结果表明:石结构在地震作用下呈现"竖向倒塌"的破坏模式.在PGA为55gal和110gal的工况下,未加固结构的损伤状态为轻微破坏和整体坍塌;加固后结构的损伤状态分别为基本完好和中等破坏.相比未加固结构,加固后的石结构基本周期略有降低,楼面峰值加速度降低了21.05％～25.26％;位移角减小了74.90％～94.50％,加固后石墙开裂得到有效抑制,结构损伤程度有所减小,加固效果明显.

    石结构石墙抗震加固嵌缝加固UHPCLS-DYNA有限元模拟

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    考虑不确定性的钢筋混凝土柱等效塑性铰长度概率模型

    余波李劭楠喻泽成张强...
    839-849页
    查看更多>>摘要：为克服传统等效塑性铰长度模型无法综合考虑多种因素及其不确定性影响所存在的缺陷,研究提出了一种模型形式简洁且能够综合考虑各种关键因素及其不确定性影响的钢筋混凝土(RC)柱等效塑性铰长度概率模型.首先基于等效塑性铰理论,综合考虑柱高、轴压比、纵筋配筋率、纵筋强度和纵筋直径的影响,建立了等效塑性铰长度的解析表达式;然后通过引入概率模型参数来描述不确定性的影响,结合贝叶斯理论与马尔科夫链蒙特卡洛法对概率模型参数进行动态更新,建立了等效塑性铰长度的概率模型;最后结合试验数据和概率模型,对传统等效塑性铰长度模型进行概率校准分析.分析表明,所建立的模型具有较高的计算精度,并且能够对等效塑性铰长度的概率分布特征进行合理描述,同时还可以校准传统等效塑性铰长度模型,并依据预定的置信水平确定RC柱等效塑性铰长度的概率特征值.

    钢筋混凝土柱等效塑性铰长度贝叶斯理论概率模型概率校准分析置信水平概率特征值

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    玄武岩纤维改良土应变速率效应试验研究

    牛巍崴刘建坤郑媛媛任志凤...
    850-859页
    查看更多>>摘要：为深入研究不同加载速率对玄武岩纤维改良土力学性质的影响,以掺入0.25％、0.5％和0.75％玄武岩纤维的青藏高原粉质黏土为研究对象,对改良土进行不同围压、不同应变速率下的不固结不排水三轴试验,分析在不同的纤维掺量、不同的应变速率下改良土的应力-应变关系、破坏强度及抗剪强度指标的变化规律.研究结果表明:改良土的应变速率效应与土骨架自身的黏滞性和固结程度等因素有关;改良土在不同围压和加载速率下,其应力-应变关系均呈应变硬化特性;破坏强度和抗剪强度随加载速率的增加并不是呈现单调增大趋势,而是存在明显的临界点;纤维含量越高,应变速率对破坏强度的影响程度越显著.综上分析得出应变速率对改良土各力学参数的影响规律,可为今后工程应用提供技术参考.

    路基工程应变速率玄武岩纤维改良土三轴试验抗剪强度应力-应变曲线

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    钢筋混凝土梁受拉区钢纤维影响系数的概率分布与取值建议

    黄云超高丹盈朱海堂房栋...
    860-874页
    查看更多>>摘要：通过18根高强钢筋钢纤维混凝土梁和1根高强钢筋混凝土梁的受弯试验,研究了混凝土强度、钢筋强度、钢纤维体积率、钢纤维端部弯钩数量、钢纤维混凝土层厚比和纵筋配筋率对钢筋混凝土梁受弯承载力的影响,讨论了我国现行规范中反映钢纤维对梁受弯承载力影响的系数值用于计算高强钢筋钢纤维混凝土梁受弯承载力的适用性.结果表明,掺入钢纤维可有效提高高强钢筋混凝土梁的受弯承载力;与我国现行规范中钢纤维影响系数值相比,高强钢筋钢纤维混凝土梁受拉区钢纤维影响系数值偏小;在此基础上,通过收集国内外文献中相关的试验数据,重点分析了钢纤维影响系数的概率分布,得到不同保证率下的钢纤维影响系数值,提出了钢筋钢纤维混凝土梁受拉区钢纤维影响系数值的取值建议,可为我国规范的修订提供参考.

    高强钢筋钢纤维混凝土梁受弯承载力影响系数概率分布保证率

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    竖向分层土被动土压力的计算与分析

    刘光秀党发宁宋靖宇
    875-887页
    查看更多>>摘要：基于极限平衡理论和相关联流动法则,建立了挡土墙后竖向分层土被动土压力关于滑动面夹角的数学模型,根据滑动土楔的静力平衡关系,得出竖向分层土被动土压力的计算表达式及其分布情况.利用Matlab计算软件作出被动土压力随滑动面夹角变化的函数曲线,根据曲线上极小值点确定被动土压力及其对应的极限破裂角.通过与现有理论计算对比,验证了该方法的合理性与可行性.分析了分层土性质参数及挡土结构几何、物理参数等对被动土压力Ep和破裂角θcr的影响.研究结果表明:经典的朗肯、库仑土压力理论及文献解是该研究方法在单一土层情况下的特例.被动土压力Ep随着墙土摩擦角δ、回填土摩擦角φ1、墙土黏聚力Cw、回填土黏聚力C1、回填土重度γ1、填土表面荷载q的增加而增加,随着墙背俯斜角α的增加而降低.破裂角θcr随着δ、φ1、Cw、C1、γ1的增加而降低,随α的增加而增加.回填土范围b对被动土压力Ep和破裂角θcr的影响受回填层和原土层土的性质共同影响.从工程设计角度,挡土墙背竖直、粗糙更有利于被动土压力的发挥.

    竖向分层土挡土墙被动土压力极限平衡理论破裂角流动法则

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    高温后花岗岩损伤劣化机制晶粒模型数值研究

    田文岭徐杰杨圣奇孙博文...
    888-899页
    查看更多>>摘要：地热开采对缓解我国能源压力具有长远的战略意义,准确认识花岗岩高温损伤破裂行为,对促进地热开发具有关键作用.在颗粒流程序中构建晶粒模型(GBM)模拟高温后花岗岩单轴压缩试验,研究花岗岩高温后热裂纹分布特征,分析其强度及变形参数随温度演化,研究单轴压缩裂纹扩展过程.结果表明:该GBM单元可以较好反映花岗岩强度及破裂随围压及温度的演化特征,随着温度升高,晶粒边界裂纹由离散分布状态逐渐贯通形成宏观裂纹,而当温度大于600时出现大量的穿晶裂纹.常温压缩过程中,试样首先产生离散分布的晶粒边界裂纹,而600℃微裂纹扩展较充分,加载过程中晶粒之间产生滑动,但峰后试样同样由穿晶裂纹的扩展导致宏观破坏.从细观层面上探究了高温花岗岩损伤劣化机制,对保障地热开采具有重要意义.

    岩石力学花岗岩高温颗粒流晶粒模型单轴压缩破裂

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    黄原胶改良粉土的动强度特性及其微观分析

    张俊然杨峥姜彤
    900-909页
    查看更多>>摘要：地震和车辆振动等荷载易对路基粉土的强度造成破坏,通常使用水泥和石灰等传统材料对粉土进行改良,但对环境造成了不可逆的损害,研究环境友好型生物聚合物——黄原胶改良粉土动强度特性及机理显得非常必要.通过改变黄原胶的掺量,采用扫描电镜和动三轴仪对黄原胶改良粉土进行一系列的微观分析和动强度试验.试验结果表明:动强度曲线符合幂函数关系,且随着黄原胶掺量的增加而上移.动黏聚力随着黄原胶掺量的增加而增大,强化效果在掺量较大时趋于平稳;而动内摩擦角受黄原胶掺量的影响较小.由微观分析可知,随着黄原胶掺量的增加,黄原胶有效填充了土颗粒间的孔隙并附着在土颗粒表面,形成纤维状和网状结构,从而增强了土颗粒间的联结能力,并导致了改良土的动强度和动黏聚力的提高.上述研究成果可为相关岩土工程的设计和施工提供科学依据,同时满足了黄河流域生态保护和高质量发展战略的需求.

    黄原胶粉土动强度生态保护扫描电镜动三轴试验

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