西安建筑科技大学学报(自然科学版) /oa 门式刚架钢梁损伤的磁记忆检测试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002001 金属磁记忆检测技术是一种新型的无损检测技术,在工程领域中已得到较多应用,但目前对这种技术的研究大多集中在梁、钢板等独立构件方面.本文则通过进行门式刚架拟静力试验,对结构中刚架梁翼缘和腹板的磁记忆信号曲线进行分析,结果发现:在不同荷载作用下刚架左右两侧钢梁翼缘和腹板磁信号曲线的变化趋势存在较大差异,靠近加载端的左梁磁信号增幅较大,右梁变化幅值不大; 钢梁翼缘的磁信号在靠近柱端处存在明显异变; 钢梁跨中腹板剪应力突变处磁信号曲线表现出波谷; 磁信号梯度曲线在应力集中区存在波峰 - 波谷现象,在集中荷载作用处呈峰值 2020年04月25 00:00 2020年02期 155 160,183 5465044 苏三庆,李 成,王 威,郭 欢,胡敬余,葛 静 基于MABC-SVR的边坡可靠性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002002 针对原始人工蜂群算法收敛较慢、易陷入局部最优的缺点,提出一种新的改进人工蜂群算法,并利用支持向量机建立了边坡安全系数预测模型(MABC-SVR).在此基础上,结合蒙特卡罗法对典型边坡算例(ACADS)进行边坡可靠性分析,计算该边坡的可靠性指标与失效概率,计算结果与已有结果基本接近,且整个建模和模拟运行过程用时不到26 s,与单纯使用蒙特卡罗法相比,用时大大缩短,可见该可靠性分析方法是科学可行的 2020年04月25 00:00 2020年02期 161 167 5062395 郝建斌<sup>1</sup>,魏兴梅<sup>1</sup>,王 芬<sup>1,2</sup> 砂土中水平受荷斜桩性状模型试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002003 为了解斜桩的水平承载变形性状及荷载传递性状,本文在砂土地基中开展了2组斜桩的水平承载模型试验,研究了桩身倾角及长径比对斜桩水平承载力的影响,分析了水平荷载作用下斜桩桩身轴力、弯矩、剪力及摩阻力的分布特征.试验结果表明:桩长相同时,正斜桩的水平承载力最大,负斜桩的水平承载力最小,直桩的水平承载力居中.水平荷载作用下,正斜桩桩身全长受拉,负斜桩桩身上部区段受压,下部区段受拉,不论正斜桩还是负斜桩,桩身轴力最大值均在桩顶下一定深度的截面.承受相同的水平荷载时,正斜桩的弯矩最小,负斜桩的弯矩最大,直桩弯矩居中,桩较长时,桩身弯矩较小.正斜桩的剪力最小,直桩居中,负斜桩最大,不论正斜桩还是负斜桩,剪力最大值均在桩顶截面,桩顶下一定深度处还存在极值剪力.正负斜桩桩身上部区段均存在负摩阻力,下部区段为正摩阻力 2020年04月25 00:00 2020年02期 168 176 7089030 曹卫平<sup>1,2</sup>,赵 呈<sup>1</sup>,葛 欣<sup>3</sup>,赵 敏<sup>4</sup> 冷弯薄壁槽钢轴压屈曲承载力设计方法比较 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002004 在各国轻钢结构设计规范中,冷弯薄壁型钢轴压承载力的计算主要基于有效宽度法和直接强度法.本文通过研究美国钢铁协会(AISI)规范和中国冷弯钢规范(GB 50018—2014征求意见稿)中有效宽度法和直接强度法的计算公式,以76根常规槽形截面试验杆件为对象,对比基于不同计算方法得到的轴压承载力,分析两国规范中基于两种算法计算结果的精度、可靠性和差异性.计算结果表明:中国规范(意见稿)的直接强度法和美国规范的有效宽度法计算结果和试件试验承载力更接近,中国规范(意见稿)的有效宽度法的计算结果偏保守,而美国规范的直接强度法计算的承载力偏危险且离散性最大 2020年04月25 00:00 2020年02期 177 183 4855217 黄丽华,杨文斌,徐 嘉 充填节理加锚剪切强度特征及变形规律研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002005 基于含充填节理室内剪切试验数据,利用PFC2D探讨了含充填及加锚节理的数值实现方法,建立了不同粗糙度形态的含充填节理及其加锚计算模型,对比研究了含充填节理面在加锚和无锚状态下的强度特征及其应力应变曲线特性.研究结果表明:以室内含充填节理剪切试验结果为参数标定基础,获得准确细观参数,并可应用于后续含充填节理的加锚剪切模拟,且效果较好; 加锚情况下含充填节理的剪切强度相比不加锚情况具有一定程度的提高,且达到峰值强度时的应变量明显增加,但锚杆对含充填节理面抗剪强度贡献量不同; 同一充填厚度下,不同粗糙度的含充填节理面加锚剪切曲线可分为三种不同的曲线形式,其对应的锚杆贡献量不同; 同一粗糙度下,不同充填厚度的节理面加锚剪切行为差异较大,且存在一个临界充填厚度,此厚度下的加锚充填强度最大,且不同粗糙度的加锚节理面临界充填厚度不同 2020年04月25 00:00 2020年02期 184 191 6483893 王 刚<sup>1,2</sup>,陆恒源<sup>1</sup>,连 莲<sup>1</sup>,张振松<sup>1</sup> 承插型盘扣式钢管支架盘扣节点扭矩 - 转角模型适用性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002006 承插型盘扣式钢管支架盘扣节点半刚性明显,是架体力学性能的重要影响因素之一.因此对架体进行精确数值分析时,需要合理选取盘扣节点扭矩 - 转角数学模型.在盘扣节点抗扭试验的基础上,采用数理统计方法获取盘扣节点扭矩 - 转角的二参数对数模型和三线性模型.通过架体荷载试验和有限元数值计算,对比分析盘扣节点单线性模型、三线性模型和二参数对数模型的适用性.三种盘扣节点模型参数选取合理时,架体有限元数值计算结果均可满足实际工程对稳定承载力的精度要求,其中盘扣节点采用二参数对数模型时,架体极限稳定承载力有限元数值计算值与试验值吻合性最好.由于立杆荷载分配不均、上下立杆连接半刚性、构件间隙和过盈装配等因素,架体侧移和盘扣节点扭矩的有限元数值计算值与试验值相差明显,结合试验数据规律,采用系数修正法对有限元数值计算结果进行了修正 2020年04月25 00:00 2020年02期 192 199,232 6821148 陈桂香<sup>1</sup>, 郭泽群<sup>1</sup>, 胡德平<sup>2</sup>,徐 晨<sup>1</sup> Hoek-Brown强度准则的非圆形隧道塑性区半径预测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002007 应用Hoek-Brown强度准则判断围岩塑性区具有很多优势,但应用起来繁琐,因此提出将Hoek-Brown强度准则的应变软化模型应用于隧道塑性区分析中,推导得到非圆形隧道的塑性区半径表达式.以重庆兴隆隧道为依托,采取四种不同的等代圆方法计算塑性区半径,并与现场声波探测结果得到的松动圈半径进行对比,发现采用Hoek-Brown应变软化模型分析围岩塑性区时计算得到结果与现场实测结果最为接近,验证了运用考虑应变软化的Hoek-Brown强度准则计算围岩塑性区半径的方法是可行的 2020年04月25 00:00 2020年02期 200 206 4919615 朱艳峰<sup>1</sup>,张雪松<sup>1</sup>,王和平<sup>2</sup> 基于ANSYS的不平衡日照混凝土箱梁温度场分布研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002008 混凝土薄壁箱梁温度场受地理位置、风速风向、太阳辐射等多方面因素影响,而箱梁温度场分布又很大程度上决定了桥梁所受到的温度应力.本文以佳县黄河大桥为背景,针对左右两侧日照辐射不平衡的箱梁,通过现有地理资料与有限元软件进行了模拟仿真计算,最后与实测温度场数据对比,验证了模拟仿真计算结果的准确性,得到了各时刻箱梁截面在此种日照下的温度场分布,并利用有限元模型结果分析确定了此类桥梁薄壁箱梁各构件温度分布规律,可以为今后此种桥位箱型截面桥梁温度场计算提供参考 2020年04月25 00:00 2020年02期 207 212 4631876 郭风俊 基于改进型拉开档次法的滑坡治理方案优选 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002009 滑坡是工程建设中常见的地质灾害,安全又经济的治理方案可以降低滑坡发生的概率,减轻对工程建设的影响,如何从系统工程的角度对方案进行排序是近年来的研究热点.以延安某滑坡的治理工程为例,在初步设计阶段提出的四种滑坡治理方案的基础上,结合同类工程经验,构建了滑坡方案优选的层次模型; 并采用特征值法求出各评价指标的主观权重系数,对评价指标进行“权化处理”; 再采用拉开档次法对权化处理后的数据进行客观赋权,突出各评价对象间的整体差异; 最后采用加权集结模型对各滑坡治理方案进行综合评价,确定出最优方案.同时引入风险态度因子的概念,分析了不同风险态度因子对方案排序的影响,研究了滑坡治理方案排序结果对风险态度因子的敏感性.结果表明:当风险态度因子ε∈[-0.5,-0.2]时,决策者倾向于接受风险,方案四的综合属性效用值明显高于其他三个方案,方案四为优选方案; 当风险态度因子ε∈[-0.1, 0.5]时,决策者倾向于规避风险,方案一的综合属性效用值最大,方案一为最佳方案; 一般工程治理时决策者所持的风险态度均为规避风险,所以推荐方案1作为该滑坡治理的首选方案.该方法弥补了单独使用主观或者客观赋权法的不足,使评价结果更为准确,为该类方案优选设计提供了有效的思路及参考 2020年04月25 00:00 2020年02期 213 221 6153927 雷晓锋,杨少文,王 磊 动力固结问题的弱形式求积元分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002010 弱形式求积元法是一种新型的高阶方法,已经在岩土及结构分析中取得了成功的应用,本文对该方法进行进一步的发展和完善,将其应用于饱和土动力固结分析.首先基于Biot饱和土波动理论框架,以孔隙水压力和土体骨架位移为基本控制变量,建立饱和土波动问题控制方程弱形式描述,然后应用Lobatto积分和微分求积法进行数值积分和数值微分并采用Newmark方法进行时域逐步积分,建立饱和土波动问题求积元法求解列式.通过数值算例验证了本文方法的正确性,显示了方法的计算效率 2020年04月25 00:00 2020年02期 222 226 3583749 王 东<sup>1</sup>,袁 帅<sup>2</sup>,张森豪<sup>2</sup>,司晓东<sup>2</sup>,周容名<sup>2</sup> 有限区域盾构隧道土体位移解析计算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002011 针对既有地下结构形成的有限区域,研究盾构隧道施工引起土体位移的解析计算方法.根据有限区域盾构隧道施工引起土体位移的分布特征,从有限区域土体位移分布基本特征出发,基于半无限空间盾构隧道土体位移解析解,通过引入广义土体损失和应力边界条件,推导得到一种可以计算有限区域盾构隧道土体位移的解析计算方法,并通过一则工程实例对该方法的有效性进行验证.计算结果表明,有限区域盾构隧道土体位移小于半无限空间盾构隧道土体位移,但两种情况下的土体位移分布形状基本相同.对于有限区域盾构隧道土体位移,和半无限空间解析解相比,本文解析计算方法得出的结果更接近工程实测数据,对计算有限区域盾构隧道土体位移问题更有效 2020年04月25 00:00 2020年02期 227 232 4352868 杨 潇<sup>1,2</sup>,李明宇<sup>3</sup> 基于统一强度理论的FRP-混凝土-钢管组合圆柱轴压承载力计算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002012 本文基于双剪统一强度理论,在忽略钢管对外混凝土侧向约束力的情况下,提出计算简便且同时适用于FRP-混凝土 - 钢管空心组合圆柱与实心组合圆柱的轴压承载力计算公式,将公式计算结果与试验结果对比,吻合较好.基于公式进一步分析了混凝土强度、FRP管厚度、钢管厚度和直径比等因素对该类组合柱轴压承载力的影响,为今后FRP-混凝土-钢管组合柱的设计与应用提供理论支持 2020年04月25 00:00 2020年02期 233 240 5676359 王 朋,丁耀宗,史庆轩,李龙堂 不同细度铁尾矿粉对水泥基材料性能的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002013 本文研究了掺入四种平均粒径分别为110 μm、90 μm、45 μm、25 μm的铁尾矿粉(ITP1、ITP2、ITP3、ITP4)的水泥基材料的力学性能、微观结构和水化产物.研究结果表明,当铁尾矿粉以5%的质量百分比替代水泥时,掺加ITP1、ITP2、ITP3、ITP4的砂浆28 d抗压强度与纯水泥砂浆相比分别提高了11%,3%,13%和29%.当铁尾矿粉替代水泥的质量百分比大于5%时,随着铁尾矿粉掺量的增加,掺四种不同细度铁尾矿粉的砂浆强度都会逐渐降低.为了保证铁尾矿粉砂浆的强度不低于纯水泥砂浆强度,ITP1、ITP2、ITP3、ITP4替代水泥的质量百分比分别不应超过10%、5%、10% 和20%.此外,通过背散射扫描电镜观察到,铁尾矿粉在28 d龄期时虽未发生明显水化,但较细的铁尾矿粉末与水泥临界区生成了少量胶凝成分C-S-H,说明机械研磨对铁尾粉火山灰活性有少许激发作用.扫描电镜结果显示,铁尾矿粉的细度越细,其填充效果越好,掺少量铁尾矿粉的水泥基材料力学性能的提高主要归因于铁尾矿粉的填充效果 2020年04月25 00:00 2020年02期 241 247 5832983 杨迎春<sup>1</sup>,毛宇光<sup>2</sup> 基于Hoek-Brown相关联流动法则的隧道稳定性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002014 对于传统分析方法无法精准表征围岩的实际变形以及参数演化问题,在H-B准则和应变软化模型结合下选定塑性应变增量作为软化参数,并且假设强度参数随软化参数成线性函数关系.求解塑性区的解答时,将塑性区分成微元圆环,并假设每个圆环的径向应力沿半径向内均匀递减,从而建立每个微元圆环的平衡微分方程、本构方程、几何方程及相邻两微元之间的应力增量和应变增量的关系.最终建立了的圆形隧道在弹塑性交界面以及塑性区内的应力场、应变场和位移场的表达式,并将推导得到的理论表达式通过编程在MATLAB中实现了精准的数值计算,同时验证了程序运行的正确性.在完成上述研究内容以后,下一步将其应用到现场工程隧道中去论证建立理论模型和数值运算程序的实用性,为实现工程现场的稳定性监控和预警做准备 2020年04月25 00:00 2020年02期 248 256 5582801 宋彦军 冻融循环作用下膨胀土边坡稳定性模型试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002015 采用重塑膨胀土进行室内边坡模型试验,研究膨胀土边坡在冻融循环作用下边坡模型的位移,土压力,含水率和孔隙压力的变化特性,反应冻融循环对膨胀土边坡稳定性影响.试验发现,冻融循环作用下膨胀土边坡表面裂隙由初始数量较少的直线型长裂隙向数量较多的网络状短裂隙发展,对沿深度方向上的裂隙发育亦存在显著影响.土压力在单次冻融中表现随温度降低土压力增大,反之亦然.边坡在冻融过程中始终表现冻缩融胀,但整体上表现出向临空面逐渐变形的趋势.且单个冻融循环周期内位移变化速率与温度绝对值呈正相关关系.含水率在单个冻融循环周期内呈现随温度降低而降低,温度升高反之,随试验进行含水率在深度方向表现出明显水分迁移现象.孔隙压力随温度降低先小幅度升高后大幅度下降,温度升高孔隙压力先升高后下降.孔隙压力受温度传导速度影响很大.首次冻融对边坡变形、含水率和孔隙压力影响很大,随着试验进行其变化都会趋于稳定 2020年04月25 00:00 2020年02期 257 266 9521067 张莹莹<sup>1</sup>,杨忠年<sup>1</sup>,时 伟<sup>1</sup>,李国玉<sup>3</sup>,涂志斌<sup>1</sup>,凌贤长<sup>1,2</sup> 结构振动磁流变阻尼器模态模糊控制算法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002016 提出了磁流变阻尼器模态模糊控制算法,可以改进磁流变阻尼器半主动控制现有的算法,同时使所需要的模糊推理数量处于可接受范围之内.建立了一栋20层磁流变阻尼器半主动模态模糊控制的分析模型,并利用Matlab语言编制了求解软件.计算结果表明:所提出的算法对层间位移、楼层位移和楼层速度的减震效果较为显著,只对第一阶振型控制就可收到明显的效果.磁流变阻尼器的参数指标f<sub>dmax</sub>越大,层间位移、楼层位移和楼层速度的最大值的减震效率越高,且沿楼层高度分布均匀可达60%左右.但f<sub>dmax</sub>增大时,楼层加速度的最大值随之增大,因此对加速度减震有要求的结构不宜采用此算法 2020年04月25 00:00 2020年02期 267 272 4702135 郭 佳,葛 楠 冻融循环下硅质聚苯板体系保温性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002017 对硅质聚苯板体系进行不同含湿量的冻融循环耐久性试验,结果表明:硅质聚苯板体系随着冻融循环次数的增长,导热系数不断增大,保温性能不断降低,其中50次冻融循环后导热系数的平均增长率为99.4%; 随着硅质聚苯板保温体系含湿量的不断增加,导热系数降低速度增快,其中浸水4h的试样在50次冻融后的导热系数增长率为124.67%; 硅质聚苯板体系增加防水措施后,导热系数增长率为44.85%.因此,建议在使用硅质聚苯板体系作为建筑外墙外保温体系时增加防水工艺 2020年04月25 00:00 2020年02期 273 278 4547880 郭书源,赵 敏,武 昕 场地土壤适宜性改良策略及其对草本植物群落生长的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002018 城市建设使得场地中的土壤条件与自然环境相比有很大的差异,进而直接或间接影响城市生态环境质量.通过科学适宜的人工干预,城市场地土壤改良在场地可持续性设计方法中越来越重要.针对建成环境中的场地土壤类型,提出生态服务功能需求下的土壤改良设计方法,是城市建成环境场地设计中适宜性生态系统营建的重要途径.从土壤因子与植物景观营造的关系出发,指出基于土壤因子进行植物景观营造的必要性,并从植物与土壤的维护和跟踪监测两个方面,研究了场地可持续管理的方法; 以西建大南门花园为例,基于土壤适宜性改良对草本植物群落进行设计与实验性研究,验证了不同的土壤改良设计方法对土壤的改善和对植物生长的促进效果 2020年04月25 00:00 2020年02期 279 286 6479910 王晶懋<sup>1</sup>,刘 晖<sup>1</sup>,宋菲菲<sup>2</sup>,郭 锋<sup>1</sup> 太阳辐射得热影响下的近零能耗住宅体形设计研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002019 寒冷地区近零能耗住宅中,太阳辐射得热对住宅的采暖需求影响显著,进而影响住宅的体形节能设计.从全年冷热能量平衡的角度,通过对窗墙比、太阳得热系数、体形系数与寒冷地区住宅供暖制冷需求的关系进行敏感性分析,发现近零能耗目标下住宅的南、东、西向外窗是整体得热构件,这一结论表明:以体形系数控制建筑散热面积来实现降低近零能耗住宅冷热需求的方法是不适宜的.由此,在此基础上通过多元线性回归建立了住宅年冷热需求与建筑形体的数学模型,其可为我国寒冷地区近零能耗住宅的性能化设计提供必要理论依据 2020年04月25 00:00 2020年02期 287 295 6961149 房 涛<sup>1</sup>,李 洁<sup>2</sup>,王崇杰<sup>1</sup>,杨 崴<sup>2</sup> 西安某高校图书馆真菌气溶胶浓度和粒径分布特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002020 高校图书馆人员流动频繁,且储藏大量珍贵的图书文献,易形成真菌气溶胶污染.真菌气溶胶污染不仅增加了人体患哮喘和呼吸道疾病的风险,还会加速纸张发霉减少图书的储藏年限.本文以西安某高校图书馆为研究对象,分析了真菌气溶胶的浓度、粒径等分布特征,对典型馆室颗粒物浓度进行对比,并分析了不同环境因素与真菌气溶胶的相关性.结果表明,测试期间图书馆四个典型馆室真菌气溶胶平均浓度为743 CFU/m<sup>3</sup>,室内颗粒物平均浓度为大小为49.8 μg/m<sup>3</sup>,并且室内外颗粒物浓度比(I/O)平均为0.93.真菌气溶胶粒径范围主要集中在2.1~3.3 μm和1.1~2.1 μm.真菌气溶胶浓度与颗粒物浓度、相对湿度、人员数量和书籍年代之间存在正相关关系,相关系数分别为0.484、0.240、0.492、0.326,而与温度之间呈负相关性,相关系数为-0.338 2020年04月25 00:00 2020年02期 296 301,308 6085930 张 莹<sup>1</sup>,孔强强<sup>2</sup>,吴定萌<sup>2</sup>,李安桂<sup>1</sup>,高 然<sup>1</sup> 高温热源工业建筑室内辐射热在各壁面分布研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002021 针对高温热源工业建筑室内辐射热在各壁面分布情况,采用有效辐射法,通过理论分析,结合MATLAB进行数值计算,分别研究了围护结构内表面温度、角系数以及热源发射率对室内辐射热在各壁面分布的影响.结果发现:围护结构内表温度对各壁面的净辐射得热强度和净辐射热分配比例的影响可以忽略; 壁面净辐射得热强度、净辐射热分配比例分别与该壁面对热源面的角系数、热源面对该壁面的角系数成正比; 壁面净辐射得热强度与热源发射率成正比,净辐射得热分配比例与热源发射率无关 2020年04月25 00:00 2020年02期 302 308 3551584 王 怡<sup>1,2</sup>,王宇琨<sup>1,2</sup>,孟晓静<sup>1,3</sup>