河南城建学院学报


土木与交通

  • 基于车路协同的城市干道出入口协调控制方法

    李爱增;闫继涛;焦帅阳;李文权;

    合理组织城市干道出入口路段车辆通行,对保障干道安全高效运行至关重要。基于车路协同与交通控制理论,分析出入口区域车辆特性、门禁系统、转向检测装置及黄闪警示灯,提出车辆转向判断与警示装置设置方法。运用单片机控制理论设计综合协调控制模块,实现门禁、红外线检测、转向检测及黄闪警示灯的协调运行。结果表明,该方法能使各模块有序运作,实现出入口车辆驶出时对主干道车辆的示警,有效降低碰撞风险。

    2025年04期 v.34;No.171 1-5+12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1784K]
    [下载次数:60 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ]
  • 珊瑚砂非线性强度特性大型直剪试验研究

    邱匡东;史元祺;曹振中;骆湘龙;钟永斌;

    珊瑚砂颗粒形状不规则且易破碎,其抗剪强度曲线呈现明显的非线性特征,显著增加珊瑚砂岛礁工程设计与计算的复杂性。以中国南海珊瑚砂为研究对象,开展不同级配珊瑚砂的大型直剪试验研究,探索颗粒咬合、翻滚及破碎等作用对珊瑚砂抗剪强度的影响规律。结果表明:在低法向应力作用下(σ≤100 kPa),颗粒咬合和翻滚等作用导致珊瑚砂的抗剪强度曲线急剧上升;随着法向应力的增大,颗粒破碎作用使珊瑚砂的抗剪强度曲线变得平缓;颗粒越粗、法向应力越大,珊瑚砂颗粒破碎越明显,对珊瑚砂抗剪强度的影响越显著;采用经典的摩尔-库伦强度准则进行线性拟合得到180~360 kPa畸高的表观黏聚力,与珊瑚砂无黏性土的基本特性不符,亟待建立珊瑚砂非线性强度准则及计算公式。

    2025年04期 v.34;No.171 6-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 2089K]
    [下载次数:25 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ]
  • 细粒含量和粗粒粒径对钙质砂剪切特性影响研究

    王文军;魏福军;许柯;张阁平;邓坚;陈宾;马杰;夏俊杰;

    作为岛礁吹填工程的天然地基材料,钙质砂在吹填过程中易形成粗、细粒颗粒含量不同的汇聚层,是影响岛礁工程稳定性的重要因素之一。开展了一系列不同粗粒粒径钙质砂在不同细粒含量条件下的三轴固结排水剪切试验,研究在剪切过程中粗粒粒径和细粒含量对钙质砂剪切特性的影响规律。结果表明:粗粒粒径、细粒含量、围压与钙质砂的应变软化特性和剪胀特性存在高度相关性,随着细粒含量、粗粒粒径和围压的增加,应变软化系数整体呈下降趋势,而剪胀系数整体呈上升趋势,表明试样的硬化效应和剪缩效应增强。

    2025年04期 v.34;No.171 13-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 2584K]
    [下载次数:18 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • 基于单台站初至地震波的异地峰值速度快速预测方法

    王阳;王延伟;

    地震动峰值速度(PGV)是地震预警系统快速评估地震破坏性的关键参数。为解决现地预测方法无法预测异地PGV,以及区域预警方法受震级、地震动预测方程(GMPE)估算误差制约等问题,通过建立触发台站初至地震波位移幅值(Pd)与目标位置PGV之间的直接经验关系,提出一种基于单台站Pd的异地PGV快速预测方法(Pd-PGV),消除对震级估算的依赖。基于日本KiK-net强震数据的测试结果表明,与传统的Pd-M-PGV方法相比,该方法在初至地震波时长为3~6 s时预测准确性更高,能够提前2~3 s获得同等预测效果,且受震中距影响更小。所提方法为地震预警系统提供了一种兼具时效性和准确性的PGV预测新途径。

    2025年04期 v.34;No.171 21-27+42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1939K]
    [下载次数:17 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 纳米蒙脱土改性蔗渣纤维对沥青胶浆性能的影响研究

    孙奥迪;胡晓军;王曦晨;

    为探讨蔗渣纤维作为沥青改性剂的可行性,选用NaOH、KH560、纳米蒙脱土等功能型处理剂制备改性蔗渣纤维,并测定蔗渣纤维的吸油性、耐热性和吸水性,以及沥青胶浆的软化点、延度和锥入度等指标。结果表明,NaOH使蔗渣纤维表面粗糙化并形成多孔结构;KH560及其水解产物通过共价键使纳米蒙脱土接枝于蔗渣纤维表面,增强了纤维对沥青的吸附性能。NaOH-KH560-纳米蒙脱土三元复合改性蔗渣纤维(NKIBF)的耐热性显著提升,相较于未改性纤维(UBF)质量损失率降低72.7%。当纤维掺量为3%时,NKIBF沥青胶浆性能较好,较UBF沥青胶浆软化点提高2.2%,延度提高20.2%;当纤维掺量增至4%时,NKIBF沥青胶浆的抗剪切强度较UBF沥青胶浆提升约19.5%。所提新型复合改性方案可显著提升沥青胶浆的高温稳定性与界面黏结性能,证实了蔗渣纤维作为沥青改性剂的可行性。

    2025年04期 v.34;No.171 28-34+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1407K]
    [下载次数:24 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 电石灰-粉煤灰稳定煤矸石混合料力学性能研究

    李艳丽;夏清;王功浩;邝端阳;任明洋;夏英志;

    为解决煤矸石强度低、水稳性差的问题,采用电石灰和粉煤灰协同稳定煤矸石混合料,并通过室内试验系统分析其力学性能。选用河南平顶山产的煤矸石、电石灰及粉煤灰作为原料,设计16种配合比方案,分别开展击实试验、无侧限抗压强度、劈裂强度及抗压回弹模量测试,并评估其水稳性。结果表明:(1)电石灰和粉煤灰可代替传统“二灰”材料稳定煤矸石,用于路面基层铺设;(2)煤矸石含量与压实度是影响混合料性能的核心因素。当煤矸石占比为70%~75%、电石灰与粉煤灰比例为12~12.5时,混合料的7 d无侧限抗压强度可达0.91~1.08 MPa(98%压实度),劈裂强度最高为0.025 MPa,满足高速或一级公路重载交通条件下路面基层的使用要求;(3)混合料抗压回弹模量和水稳性在养护初期增长较快,后期趋于稳定,路面基层养护初期需严控水分和重载以防强度发生破坏。

    2025年04期 v.34;No.171 35-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1657K]
    [下载次数:34 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • 瞬时竖向冲击作用下基础减振的动力特性研究

    毛卉敏;谢忠球;张新胜;卜晋熙;

    随着现代工业对环境稳定性和设备精度要求的不断提高,研究瞬时竖向冲击荷载作用下基础振动的传播规律以及减振隔振措施,对于保障设备的稳定运行和环境的舒适度具有重要意义。基于某大型精密实验室的地基基础工程设计,开展了有、无橡胶减振层的基础响应模型试验,并建立了三维有限元模型。研究结果表明,在基础底部设置橡胶减振层可以显著减小地基土的加速度以及基础和基坑的位移。对比橡胶、沥青和砂砾石3种减振层材料发现,橡胶减振层在减小振动响应方面效果最佳。增加减振层厚度能够降低地基土加速度峰值以及基础和基坑位移峰值,其中位移的减小效果随减振层厚度的增加而逐渐减弱。综合考虑减振效果和经济成本,宜选择0.9~1.2 m厚的橡胶减振层。

    2025年04期 v.34;No.171 43-49+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1797K]
    [下载次数:31 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • MFL融雪抑冰剂沥青胶浆流变性能研究

    姚立阳;高文英;

    为提高冰雪天气沥青路面的运营安全,探讨内掺型储盐类融雪抑冰剂MFL(Mafilon)对沥青胶浆流变性能的影响,通过动态剪切流变试验(DSR),系统分析不同MFL替代矿粉比例(25%、50%、75%、100%)和不同粉胶比(0.6~1.4)下沥青胶浆的复数剪切模量主曲线、储能模量、车辙因子及疲劳因子等技术指标。结果表明:不同MFL替代率的沥青胶浆复数剪切模量主曲线均高于基质沥青与SBS改性沥青,当MFL替代率较低时,为提高沥青胶浆的高温抗车辙性能,建议粉胶比取1.0左右;当MFL替代率较高时,沥青胶浆的抗疲劳开裂能力改善更优,但抗变形能力略有下降,建议粉胶比取0.6~0.8;随着MFL替代率的增加,沥青胶浆的储能模量与车辙因子呈先升后降的趋势,疲劳因子显著升高,表明MFL的掺加量需考虑沥青抗车辙与抗疲劳性能的平衡。

    2025年04期 v.34;No.171 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1607K]
    [下载次数:9 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 焊缝开裂效应下骨架式膜结构火灾温度场研究

    杨梦姚;王平山;徐晓明;

    针对骨架式膜结构火灾下焊缝开裂引发的热烟气逸出问题,通过FDS软件建立精细化数值模型,研究焊缝开裂对温度场的动态影响机制,分析建筑几何参数、火源参数及屋面形状对结构内部温度场的影响规律。结果表明:焊缝开裂可显著降低膜面附近温度,温度峰值和稳态温度较未开裂场景分别下降13%和19%,并通过形成泄压通道抑制高温聚集;建筑几何参数、火源参数、屋面形状分别通过热烟气扩散调控、火源热释放速率与羽流空气卷吸量以及几何约束效应影响膜面附近空气温度场的分布,三者均通过改变焊缝开裂程度调节烟气逸出比例,决定结构稳态温度场特性。研究成果可为骨架式膜结构的主动防火设计提供参考。

    2025年04期 v.34;No.171 56-62+116页 [查看摘要][在线阅读][下载 2400K]
    [下载次数:15 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]

新能源与新材料

  • 基于CFD的磷酸铁锂电池模块风冷优化设计

    牛哲荟;庞凯歌;娄彤;司文杰;曹增立;印徐蕾;刘佳文;

    为提升电池模块的散热效果与电芯温度均匀性,从而延长使用寿命并确保安全运行,基于CFD对2并12串磷酸铁锂电池模块在不同工况下的散热效果进行模拟计算。研究发现,未设置散热板时,在0.5 C放电条件下,自然冷却时电芯最大温升为7.653℃,电芯间最大温差为1.363℃;强制风冷工况下,随着风扇功率的增加,电芯最大温升逐渐降低,但电芯间最大温差略有上升。在设置散热板且相同放电条件下,自然冷却时电芯最大温升降至5.784℃,电芯间最大温差增至1.602℃;强制风冷工况下,电芯温度变化规律不变。结果表明,采用4.8 W功率的风扇且设置散热板,能够提高电芯温度均匀性,能够满足2并12串磷酸铁锂电池模块的散热需求。

    2025年04期 v.34;No.171 63-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 2383K]
    [下载次数:71 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • 基于有机固废的燃烧型烟幕剂配方设计及远红外干扰性能研究

    谢兴华;钱卿瑜;谢强;沈菲;

    随着有机固废产生量不断增加,对其合理处置成为环境保护和资源利用的重要课题。炭黑粒子作为烟幕干扰的主要成分,可以通过有机固废热裂解制得。基于自搭建的烟幕实验平台,通过零氧平衡计算选择的能量供给剂为铝粉26.5%,聚四氟乙烯73.5%。使用红外测温仪记录8~14μm波段的红外变化,研究不同有机固废种类、含量和装药密度等对烟幕遮蔽性能的影响。结果表明:废弃橡胶优于玉米芯、花生壳和稻草秸秆;当废弃橡胶含量为50%时,其燃烧产生的烟幕在远红外波段的干扰性能较优,烟幕剂的较优配方为铝粉13.25%、聚四氟乙烯36.75%、废弃橡胶50%;当装药密度由0.52 g·cm~(-3)增至0.94 g·cm~(-3)时,平均遮蔽率呈先增加后降低的趋势,当装药密度为0.79 g·cm~(-3)时,其遮蔽率较大,是松散装药时的1.3倍。废弃橡胶作为富碳材料替代苯酐应用于燃烧型烟幕剂是可行的,其燃烧产生的烟幕对8~14μm波段具有一定的干扰效应。

    2025年04期 v.34;No.171 71-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1613K]
    [下载次数:73 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 无人机视角下光伏阵列轻量化识别模型研究

    王旭荣;范晓伟;任柯豪;庞贻丹;张校畅;刘海燕;

    随着光伏产业规模爆发式增长,其传统运维模式面临人工巡检效率低、成本高、人力依赖重等制约产业可持续发展的瓶颈。为突破困境,基于DeeplabV3+网络框架,融合多尺度空洞卷积和注意力机制,构建了结合无人机航拍与深度学习算法的轻量化光伏阵列识别模型。结果表明,在涵盖屋顶、山地、水面等六类场景、共2 350张标注图像的数据集中,该模型光伏组件分割交并比达84.7%,边界识别精度提升至92.2%。可为光伏电站无人智慧运维平台提供关键技术支撑,加速产业向“智能感知-精准诊断-自主决策”的第三代运维模式升级。

    2025年04期 v.34;No.171 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2250K]
    [下载次数:58 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]

资源与环境

  • 信阳黄土磁性变化及其增强机制研究

    韩艳;王春苗;赵国永;张彩丽;周雨石;

    黄土是记录古气候演化的重要地质载体。以信阳黄土为研究对象,采用环境磁学手段,分析其磁性特征和磁化率增强机制,初步探讨黄土中单元Ⅱ低磁化率的成因。结果表明:(1)信阳黄土成壤过程中产生大量细小的亚铁磁性矿物导致磁性增强,该模式与黄土高原黄土、下蜀黄土和南方第四纪红土一致。(2)相较于单元Ⅰ和Ⅲ,单元Ⅱ的磁化率获得异常低值,主要原因是单元Ⅱ形成时期,强盛的东亚夏季风带来丰沛的降水量,暂时性滞水导致成壤过程中产生的细小的亚铁磁性矿物溶解或者转化为弱磁性的纤铁矿。研究结果为解译该区域黄土磁化率的环境意义及重建古气候演化提供数据支撑。

    2025年04期 v.34;No.171 84-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1796K]
    [下载次数:28 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 弹性网约束下重磁及其梯度张量数据的模糊聚类联合反演

    刘升;王文军;惠保丹;李殿衡;娄全;唐一举;卢方超;

    重磁反演存在多解性,通过融合正则化约束、先验信息和多数据模糊聚类(FCM)联合反演,可以有效提升反演精度。初始物性模型及初始聚类中心的选择对重磁FCM联合反演具有重要影响。提出了一种针对重磁及其梯度张量数据的弹性网正则化与FCM的耦合策略,既能避免光滑约束导致反演模型区域过大,又能改善聚焦约束引发的反演模型过度聚焦,为FCM联合反演提供更优的初始化条件。此外,将反演维度拓展至参数域空间,显著提升了反演精度。理论模型数值实验表明,所提方法在模型刻画精细度和物性参数反演准确性方面均优于传统单独数据反演。

    2025年04期 v.34;No.171 92-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 2158K]
    [下载次数:16 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 轮胎微塑料对土壤酶活性和细菌群落的影响

    周长瑞;王晨曦;王云秋;胡慧;顾效纲;李国丰;刘彪;李松亚;

    为探究轮胎微塑料(TP)对土壤酶活性和微生物群落的影响,以农田土壤为研究对象,通过56 d室内培养试验和高通量测序揭示不同浓度(0.1%、1%和10%)TP对土壤细菌群落的影响。结果表明,添加TP提高了土壤pH,降低了铵态氮和硝态氮含量。TP对土壤酶活性的影响主要表现为过氧化氢酶活性提高,以及蔗糖酶和脲酶活性降低。添加10%TP显著提高了土壤细菌的多样性,而添加1%和0.1%TP均无显著影响。添加1%和10%TP显著影响土壤细菌在门水平上的群落组成,但添加0.1%TP无明显影响。建议加强对土壤环境中中高浓度TP污染的管控和修复,以降低其对土壤微生物群落的影响。

    2025年04期 v.34;No.171 101-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1766K]
    [下载次数:59 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • “格局-过程-质量”视角下西安市生境质量时空变迁研究

    刘扬;王君;王哲;刘圣沆;乔子真;

    生境质量是衡量生态系统服务功能的关键指标。为全面揭示生境质量的变化机制,从“格局-过程-质量”的系统视角出发,综合考虑土地利用、景观格局及生态过程之间的相互作用。以西安市为研究对象,基于1990—2023年土地覆被数据,采用InVEST模型分析生境质量的时空演变规律,结果表明:(1)1990—2023年,西安市耕地和林地类型覆盖面积较大,建设用地面积显著增加,主要来源于耕地(984.46 km~2)和水体(13.97 km~2)的转化;(2)西安市的景观破碎化程度逐渐降低,斑块数量减少且边界复杂度下降,景观斑块形状趋向规则化,主要归因于大规模的土地开发;(3)生境质量较高区域主要分布在西安市的南部和东部,较低区域主要分布在西安市的北部,西安市的生境质量变化反映了城市化与生态保护之间的复杂关系。

    2025年04期 v.34;No.171 108-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1913K]
    [下载次数:60 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]

高等教育教学改革

  • 产教融合下专业学位研究生工程实践能力提升策略研究

    杨亦龙;陈树芳;张大力;

    为探索产教融合的有效路径,提升专业学位研究生的工程实践能力,分析当前产教融合过程中存在的突出结构性矛盾,基于河南城建学院材料与化工专业学位研究生的培养实践,提炼校企合作育人的培养策略,提出了优化产教融合的“三度”培养模式,即强化校企联动育人的沟通力度、深化理论育人融合的深度和提升实践育人协同的强度,以期为高层次应用型人才培养提供理论参考与实践路径支撑。

    2025年04期 v.34;No.171 117-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1103K]
    [下载次数:57 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • “BOPPPS+PBL”研究性教学模式探索与实践——以建筑工程计量与计价课程为例

    董晓峰;王红平;

    为实现“问答+探究”的动态教学,针对传统教学中教师本位、教学培养同质化及教学评价单一化、迟滞化等问题,以建筑工程计量与计价课程为例,围绕学生的知识发现、方法习得、态度形成,探索建构“BOPPPS+PBL”混合式教学模式。通过数字资源整合,教学内容重构,课程知识图谱构建,结合数字化、智慧化教学手段,促进学习者系统化知识的构建、个人专业志趣的培养以及专业能力的掌握和应用。

    2025年04期 v.34;No.171 122-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1762K]
    [下载次数:115 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 高校课程建设中的廉洁教育研究

    王世翔;

    课程是高校廉洁教育的重要载体。廉洁教育课程意识不浓、集约程度不高、师资队伍不强等问题制约着高校廉洁教育的整体成效。通过重构廉洁教育课程体系、重组以廉洁教育课程为中心的多维模块、重塑以廉洁教育课程为中心的泛在关系、创新廉洁教育教学方法等途径树立廉洁教育大课程观,推动高校廉洁教育高质量发展。

    2025年04期 v.34;No.171 128-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K]
    [下载次数:53 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • 下载本期数据