土木与交通工程

• 植物纤维-石膏基复合材料研究进展

  黄博聪;吴能森;李佳佳;徐青;付腾飞;

  随着全球对可持续发展和“双碳”目标的日益重视，植物纤维和石膏作为绿色低碳环保型的建材原料，其复合材料的研究与应用备受关注。首先对石膏、植物纤维进行概述，特别是对掺入植物纤维后的石膏基复合材料的性能变化及其机理进行凝练性总结；其次对竹纤维、菌草纤维在石膏基复合材料中的应用效果，以及植物纤维-石膏基复合材料产业化与工程应用问题进行探讨；最后提出以产业化为目标导向的结论与建议，指出产业化亟须解决的关键问题，并对未来的研究趋势及发展前景进行了展望。

  2024年03期 v.33;No.164 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1241K]
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• 基于正交试验的石墨-铁尾砂复合回填材料性能研究

  王浩伟;杜晓丽;李艳艳;

  通过三因素三水平正交试验，探讨了灰砂质量比、石墨质量分数以及铁尾砂质量分数对石墨-铁尾砂复合回填材料性能的影响。基于SPSS多元线性回归分析，研究回填材料流动度、导热系数及28 d抗压强度的影响因素，确定最优配比。结果表明：铁尾砂部分代替天然河砂对各项指标影响不明显；灰砂质量比是影响回填材料流动度和28 d抗压强度的主要因素；石墨质量分数是影响回填材料导热系数的主要因素；当灰砂质量比为1:2、石墨质量分数为6%、铁尾砂质量分数为40%时，回填材料的综合性能最好。

  2024年03期 v.33;No.164 10-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1248K]
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• 装配式组合梁新型剪力键受力性能试验研究

  张庭杰;尹云厅;

  为解决装配式组合梁剪力键存在的问题，通过在预制混凝土桥面板中预埋栓钉和钢板，再与钢梁翼缘焊接的方式改进剪力键的设计，并对新型栓钉剪力键试件进行推出试验，研究其破坏形态、荷载-滑移曲线、抗剪刚度等。结果表明：试件破坏时栓钉均被剪断，表现出延性破坏；试件的荷载-滑移曲线可以划分为弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段3个阶段；在相对滑移量约为2 mm时，试件达到极限承载力，随着栓钉数目的增加，栓钉的承载力和抗剪刚度均减小。通过计算可知，该新型栓钉剪力键的承载力能够满足工程设计的需要。

  2024年03期 v.33;No.164 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2161K]
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• 降雨作用下抗滑桩与三维土工网垫植草护坡坡体的稳定分析

  张春丽;程庆;孙卓君;李杰;秦梦迪;纠永志;

  针对抗滑桩与三维土工网垫植草护坡在降雨作用下的稳定性问题，采用有限元强度折减法，利用ABAQUS建立抗滑桩与三维土工网垫植草护坡坡体的三维有限元模型，以坡底水平位移突变情况作为边坡失稳的判断标准，分别比较了不同工况下护坡安全系数随降雨时长的变化规律，以及降雨作用下抗滑桩桩位、桩长对抗滑桩与三维土工网垫植草护坡坡体的稳定性影响，并与未考虑降雨时的影响规律进行对比。结果表明：降雨时长对三维土工网垫植草工况的边坡稳定性影响较为明显；抗滑桩桩长对边坡稳定性影响较大，桩长宜取8 m;无降雨作用下将桩位置于坡中时边坡整体获得最大安全系数，降雨作用下将抗滑桩置于相对位置(L_(0.4)=4.8 m)时能够起到更好的抗滑效果；抗滑桩与三维土工网垫植草在降雨作用时加固护坡的效果比无降雨时更好，且优于原边坡。

  2024年03期 v.33;No.164 23-28+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1513K]
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• 基于可解释随机森林的场地放大系数估算方法研究

  王郭艳 ;林建平 ;王阳 ;

  场地放大系数(F_(pga))是反映地震动峰值在不同地区的差异，也是评估地震动影响范围的关键参数。F_(pga)的估算采用单一参数，靠经验选取，估算结果存在较强的主观性。为此，选取KiK-net台网40个台站的地震记录，基于随机森林算法提出一种综合多参数的F_(pga)估算方法，且可解释各参数对F_(pga)估算的影响。所提估算方法以震级、震中距、震源深度、震源距、覆盖层厚度h、场地周期T、等效剪切波速(V_(SE)、V_(S30)、V_(S20)、V_(S10))作为输入，F_(pga)为输出。结果表明：预测F_(pga)的相关系数为0.84,误差均值为0.01;震中距、震源深度、震源距对F_(pga)估算呈正相关，震级、h、T、V_(SE)、V_(S30)、V_(S20)、V_(S10)对F_(pga)估算呈负相关，其中T和h对模型的影响最大。该模型可有效预测场地放大效应。

  2024年03期 v.33;No.164 29-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1926K]
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• 水泥固化淤泥质锌离子污染土强度特性试验研究

  伍坤;毛国辉;李洁;

  以人工制备的淤泥质锌离子(Zn~(2+))污染土为研究对象，采用室内试验与理论分析相结合的方法对不同锌离子浓度、水泥掺量及养护温度下的水泥固化污染土无侧限抗压强度进行分析，提出了相应固化土强度变化预测的经验模型。结果表明：Zn~(2+)污染会导致土体强度发生劣化，当Zn~(2+)浓度小于0.2%时，土体无侧限抗压强度显著下降，当Zn~(2+)浓度大于0.2%时，土体无侧限抗压强度下降不明显；采用水泥固化锌离子污染土可有效提高土体强度，固化土强度变化规律符合指数函数模型；养护温度对固化土强度变化规律单独发挥作用，锌离子浓度对两者之间的关系影响较小。

  2024年03期 v.33;No.164 37-41+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1294K]
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• 粉质黏土回弹变形特性及数学模型研究

  段思聪;李世昌;甘鹏;

  为研究粉质黏土在不同初始固结压力下的卸载回弹特性，设计并实施了压缩回弹试验。采用平均压缩模量、平均回弹模量及回弹率等指标，分析土样的变形规律。试验结果表明：土样的回弹过程呈现非线性特征，平均回弹模量随初始固结压力的增大而增大，随卸载后上覆压力的增大而减小。为准确描述这一关系，采用含3个参数的幂次函数进行拟合，取得了良好的效果。该结果为深入理解土体的卸载回弹行为提供了理论依据，并为工程实践中土体的回弹预测和分析提供了有效方法。

  2024年03期 v.33;No.164 42-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1308K]
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• 基于隔震技术的地铁车辆段跨缝技术应用研究

  张健琦;徐继东;崔家春;顾伟华;

  提出了一种基于隔震技术的地铁车辆段跨缝设计方案，通过隔震转换的方式实现地铁车辆段盖上结构的开发，有效避免了盖下结构缝对盖上结构造成的限制。在车辆段的顶部设置隔震转换层，并调整隔震支座的布置和参数使盖上结构在跨越盖下结构缝时能够满足温度、地震引起的变形要求，确保结构的安全性和使用功能。以上海某车辆段工程为依托，对所提跨缝技术方案进行研究，结果表明，采用隔震转换的方式可以实现盖上结构的跨缝布置，使盖上建筑的布局更加灵活，有利于地铁车辆段盖上建筑的高质量开发。

  2024年03期 v.33;No.164 47-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 3190K]
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建筑与城市规划

• 合肥地区居住建筑能耗影响因素敏感性研究

  吴玲;祝磊;

  为了提升居住建筑节能性能，对合肥地区居住建筑围护结构节能现状进行调研，选取某一典型居住建筑为研究对象，利用DeST软件建立建筑模型，选取外墙传热系数、屋面传热系数、外窗传热系数、外窗太阳得热系数、南向窗墙比、北向窗墙比等6项因素进行能耗模拟，研究各因素对建筑冷热负荷的影响，通过能耗模拟结果进行影响因素敏感性分析。研究表明：各因素的建筑冷热负荷敏感性差异显著，外墙传热系数对建筑总负荷敏感性最高，其次分别为北向窗墙比、外窗传热系数、南向窗墙比、屋面传热系数、外窗太阳得热系数。研究结果可为居住建筑围护结构节能设计提供参考。

  2024年03期 v.33;No.164 56-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 2162K]
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• 基于GIS的合肥市中心城区医疗服务空间可达性研究

  谢鹏;黄云峰;于鹏诚;

  城市医疗设施资源配置和卫生服务的均衡性对居民生活质量的提升至关重要。以合肥市中心城区为例，运用地理信息系统(GIS)技术，采用多种出行模式下的改进潜能模型法，结合基尼系数和四象限筛选等方法，对不同时间阈值下的城市医疗设施的可达性及均衡性进行综合评价，提出了优化合肥市中心城区医疗服务空间的建议。结果显示：合肥市中心城区医疗设施空间可达性差异明显，整体上呈现中心紧密、四周松散的空间特征；通过识别分析可达性较低的区域，建议改善杏林街道社区卫生服务中心，改善后可达性和服务效率明显提升。

  2024年03期 v.33;No.164 65-71+97页 [查看摘要][在线阅读][下载 2523K]
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• 基于改进物元可拓法的装配式建筑施工安全风险评估模型研究

  洪文霞;张亚男;

  装配式建筑项目在施工过程中面临高度的复杂性和风险性，对其进行安全风险评估具有重要的实践意义。以装配式建筑施工项目为研究对象，提出了一种基于改进物元可拓法的装配式建筑施工安全风险评估模型。首先，构建了一套装配式施工安全风险评价指标体系，并通过结构熵权法对各评价指标进行权重分配，以确保评估过程的客观性和科学性。然后，采用贴近度原则代替最大隶属度原则，改进了传统物元可拓模型。以青岛市某装配式建筑项目为例进行验证，结果显示，改进后的模型可以有效解决施工安全风险评估中对模糊性和随机性考虑不足的问题，能够直观地反映项目的风险倾向和趋势，可为装配式建筑施工安全风险的预警和防控提供科学依据。

  2024年03期 v.33;No.164 72-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1328K]
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• 一种健康建筑风险评价指标体系研究

  董留群;薛刚刚;

  健康建筑风险评价对建筑环境的改善和人们健康保护有重要意义。构建涵盖设计、施工和运维三个阶段的健康建筑风险评价指标体系，采用AHP法和熵权法计算三个阶段的一级指标权重，分别为0.594 4、0.195 3和0.210 3,通过云模型处理评价过程中的不确定性和模糊性。在此基础上，对M健康建筑项目的风险进行了量化评估，得出设计阶段的风险为“中等风险”,施工阶段和运维阶段的风险均为“较低风险”。数据分析表明，设计阶段的空气质量(组合权重为0.141 8)、噪声污染(组合权重为0.062 4)、自然采光(组合权重为0.213 1)等风险因素在综合评价中贡献较大。施工阶段的风险主要集中在施工质量管理(组合权重为0.096 6),运维阶段的主要关注点为设备运行风险(组合权重为0.057 2)和维护管理风险(组合权重为0.037 5)。研究对健康建筑的全生命周期风险管理提供了科学依据，有助于推动健康建筑的可持续发展和居住环境的优化。

  2024年03期 v.33;No.164 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1354K]
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测绘与城市空间信息

• 基于文献计量学的近40年土地利用变化研究综述

  王君;刘扬;文枫;鲁春阳;李振辉;

  土地利用变化反映了气候变化与人类活动之间的复杂相互作用，并与生物多样性、地表能量平衡、大气循环和碳循环等各种陆地过程密切相关。以中国知网平台为文献数据源，利用CiteSpace文献计量学软件，分析了1980—2022年以土地利用变化为主题的学术论文。结果显示，2002—2009年关于土地利用变化的论文发表量明显增加，并且在2020年和2021年突破600篇/年。中国科学院地理科学与资源研究所、北京师范大学和南京大学等是主要的研究机构，《水土保持研究》《安徽农业科学》和《水土保持通报》等知名期刊的发文量较多。研究热点主要包括土地利用变化的驱动力和机制、生态环境效应、经济社会影响、空间模式与规划研究等方面。最后，探讨了土地利用变化研究中存在的问题，提出了加强数据收集与处理、探索新型有效的研究方法、综合考虑各种影响因素以及强化可持续发展观念在土地利用变化研究中的应用等建议。研究结果可为土地利用变化与可持续发展等相关研究提供参考。

  2024年03期 v.33;No.164 88-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1731K]
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• 基于遥感的郑州市主城区空间扩展和时空演变特征研究

  张志敏;孙奇石;康东亮;鲁春阳;

  为监测建成区时空演变过程，推进郑州市城市规划建设和高质量发展，选取6期Landsat影像，通过构建专家知识决策树对郑州市主城区在1990—2020年的空间扩展进行遥感监测和时空演变特征分析。结果表明：1990—2020年，郑州市主城区建成区面积增加了464.62 km~2,城市扩展速度和强度均经历了先上升、后下降两个阶段，目前仍处于快速扩张时期；受功能新区规划建设的影响，郑州市往正东和东南方向扩展明显，城市发展重心主要集中于东部的金水区；研究时段内城市空间扩展弹性指数(5.75)远高于合理水平，意味着城市土地资源利用率不高。研究成果客观揭示了郑州市空间扩展规律，对优化国土空间格局和提升城市整体功能具有参考价值。

  2024年03期 v.33;No.164 98-104+111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1538K]
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电气与控制工程

• 三相VIENNA整流器的控制策略研究

  雪晓菲;聂冬;贺伟;豆黎明;

  为了降低三相VIENNA整流器交流侧的电流畸变率，并抑制直流侧电容中点的电位波动，提出将无源控制和零序分量注入相结合的控制策略，并应用于三相VIENNA整流器。首先，根据VIENNA整流器在三相静止坐标系下的数学模型，通过坐标变换获得在同步旋转坐标系下的电压和电流关于功率开关的状态方程。然后，根据无源控制理论，建立基于三相VIENNA整流器的欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange, EL)数学模型，并推导出无源控制器的电压调制方程。同时，设计将零序分量注入调制波的中点电位平衡控制模块。最后，通过构建仿真模型对控制策略进行验证。仿真结果显示，与传统的控制策略相比，该控制策略能较好地平衡电容电压中点电位，降低输入电流的畸变率，并在单位功率因数下实现系统的稳定运行。

  2024年03期 v.33;No.164 105-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1604K]
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材料与化学工程

• 氮掺杂碳点的制备及其在Hg²⁺测定中的应用研究

  王肖文;吴文丽;杜文韬;钞瀚贤;陈建祥;丁明洁;李晓燕;李银峰;

  以柠檬酸为碳源，尿素、邻菲罗啉、氨水、硫脲、精氨酸为氮源，通过水热法合成了5种氮掺杂荧光碳点。对合成的碳点进行荧光性能表征，测定了每种碳点的最佳激发和发射波长，在最佳发射波长下，利用荧光猝灭对Hg~(2+)进行检测。结果表明，以精氨酸为氮源制备的碳点对Hg~(2+)检测具有较灵敏的响应，其线性范围为0.25～1.5μmol/L。

  2024年03期 v.33;No.164 112-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K]
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生命科学与工程

• 空心莲子草在不同生境下的功能性状及其适应策略

  张婷婷;郎禹晴;夏子云;杨思雨;李舒婷;陈洪艳;康海彦;刘彪;

  为探究空心莲子草在不同生境下功能性状以及生态适应策略的差异，在白龟湖国家湿地公园分别设置5个水生和5个陆生生境采样点，采集健康成熟的空心莲子草植株，测定其叶长、叶宽、叶片厚度、茎节间长、叶片含水量、叶片干物质含量、比叶面积、比叶重、叶绿素含量以及叶片N元素含量等10个性状。结果表明，陆生生境中叶片含水量以及比叶面积显著低于水生生境中的，叶片干物质含量则显著高于水生生境中的。水生生境中叶片厚度与叶绿素含量、叶片N元素含量呈显著正相关，茎节间长与叶片含水量呈显著正相关而与叶片干物质含量呈显著负相关；陆生生境中叶片的叶绿素含量与叶片比叶面积呈显著负相关。主成分分析发现，水生、陆生生境中的植株表现出差异性聚类。研究结果揭示了空心莲子草对不同生境的生态适应策略是通过改变叶片的功能性状来适应生境变化。

  2024年03期 v.33;No.164 118-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1573K]
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高等教育教学改革

• 基于OBE理念的给排水科学与工程专业生产实习教学模式探索

  黄雪征;毛艳丽;高宏斌;朱新锋;何亚丽;

  生产实习作为给排水科学与工程专业教育中的重要实践环节，对于提升学生工程实践能力和问题解决能力至关重要。该专业的生产实习教学模式存在实习内容未能深入反映行业发展需求、实习指导质量参差不齐、经费紧张、部分学生实习态度消极等问题。针对上述问题，提出了基于OBE理念的生产实习教学模式。该模式采用问题驱动教学法，设计了相应的实习教学内容，引导学生主动探究解决给排水复杂的工程问题，收集、分析毕业生的反馈信息，对生产实习教学进行持续改进。该专业的生产实习教学模式，不仅提高了学生解决复杂工程问题的能力，还为学生毕业要求与培养目标的达成奠定了坚实的基础。

  2024年03期 v.33;No.164 124-127+132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1046K]
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• “3-4-5”联合毕业设计教学模式的探索与实践

  王仪;武海荣;宋新生;宋帅奇;郭平功;

  针对传统的工科专业毕业设计教学模式中存在的问题，提出一种“3-4-5”联合毕业设计教学模式。该模式依托高校、企业、行业等3家主体，制定了设计选题多元化、过程管理规范化、教学资源共享化、设计成果标准化等4项举措，划分了设计选题、开题汇报、中期检查、联合答辩、成果交流等5个阶段。以河南省7所院校的土木工程专业为例，进行了2年的探索与实践。实践结果表明，该模式有效提升了土木工程专业本科毕业设计的教学质量，强化了工程教育的实践环节，可以为工科相关专业的毕业设计教学模式改革提供参考和借鉴。

  2024年03期 v.33;No.164 128-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1152K]
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