河南城建学院学报


土木与交通

  • 爆炸荷载下裂隙介质裂纹扩展的数值模拟研究

    孙文翔;缪广红;牛运玖;孙伟波;田子涵;

    为探讨爆炸载荷作用下预制裂隙对爆生裂纹动态扩展的影响规律,采用ANSYS/LS-DYNA软件,以含预制裂隙的有机玻璃板为介质,设置炮孔中心到预制裂隙垂直距离D为2~7 cm,分析不同间距条件下预制裂隙和炮孔周围裂纹的扩展特征,以及预制裂隙对应力波传播的屏障效应。在预制裂隙两侧布设测点,监测有效应力峰值,研究应力波在不同距离D下入射到预制裂隙后的衰减情况。结果表明:预制裂隙对裂纹扩展及应力波的传播均有显著影响。预制裂隙周围主要出现了翼裂纹、径向裂纹和层裂裂纹。翼裂纹的扩展长度随炮孔-裂隙间距的增大而递减,但其起裂角度逐渐增大。当D为2、3 cm时,预制裂隙与炮孔间形成爆炸空腔;在其他间距条件下,炮孔与预制裂隙产生了层裂裂纹。预制裂隙对应力波传播具有阻碍作用,且该阻碍效应随D的增大而逐渐减弱。

    2025年05期 v.34;No.172 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 674K]
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  • 铁氧化物对花岗岩全风化土渗透性的影响机制

    邹伟林;翁峻择;李玲;尹鉴;

    为分析铁氧化物对花岗岩全风化土渗透性的影响机制,以桂东南地区花岗岩全风化土为研究对象,选用硫酸亚铁溶液为渗透溶液进行室内土柱渗透试验,揭示渗透作用下铁氧化物沉淀和堆积对土体孔隙的堵塞规律。结果表明:在渗透过程中,铁氧化物的沉淀和堆积会显著降低花岗岩全风化土的渗透性,同时改变土体颗粒的结构特征; Bianchi模型可以较好地拟合花岗岩全风化土的渗透堵塞过程;通过扫描电镜(SEM)观测到铁氧化物主要沉积在土样孔隙中,部分以桥的形式连接土体中的黏土矿物,形成团粒体。

    2025年05期 v.34;No.172 7-13+27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1273K]
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  • 露天矿山不耦合装药系数优化的数值模拟研究

    田子涵;缪广红;孙文翔;孙伟波;

    采用光面爆破技术进行露天矿山台阶式分层开采时,不耦合装药系数和围压是影响爆破效率的重要因素。利用ANSYS/LS-DYNA软件进行单孔爆破数值模拟研究,观察不耦合装药系数与爆破裂纹、粉碎区的关系,优化不耦合装药系数,提高炸药能量利用率,分析施加双向等值围压下最佳不耦合装药系数的变化。研究表明:不耦合装药系数为1.67时,炸药能量利用率较高;不耦合装药系数通过降低应力波强度、延长气压作用抑制随机裂纹的产生并引导主裂纹扩展;围压通过影响岩石的约束抑制裂纹扩展;随着围压的增大,粉碎区半径先增大后减小;与无围压工况相比,施加围压后最佳不耦合装药系数有所增大。

    2025年05期 v.34;No.172 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 978K]
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  • 高温下碳-玄武岩混杂纤维混凝土力学性能研究

    卢小雨;陈天伦;

    为探究碳-玄武岩混杂纤维混凝土在高温下的力学性能及损伤演化规律,通过正交试验确定碳纤维与玄武岩纤维的最优掺量,并对最优配比的混凝土试件进行高温处理,随后利用声发射技术监测其在单轴压缩试验中的损伤情况。结果表明:混凝土的抗压强度在200℃时达到峰值;在各温度条件下,混杂纤维混凝土应力值均显著高于普通混凝土。混凝土的损伤演化与温度密切相关,高温下纤维的氧化及界面结合力减弱会加剧损伤。最优配比为碳纤维0.3%、玄武岩纤维0.4%、粉煤灰10.0%,该配比下混凝土的高温力学性能和抗损伤能力显著提升。与普通混凝土相比,其抗压强度提高7.61%,抗折强度提高58.86%,劈裂抗拉强度提高77.56%;声发射特征可有效反映其损伤演化过程,为高温环境下混凝土结构的安全监测与材料设计提供依据。

    2025年05期 v.34;No.172 20-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1174K]
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  • 基于Gompertz函数的冻结岩石应力-应变模型及参数确定

    姚兆明;朱雯佳;李鹏辉;

    为解决传统本构模型难以准确描述人工冻结岩石应力-应变S形曲线的问题,引入Gompertz函数模型,以砂岩为研究对象,开展不同温度与围压条件下的单轴及三轴压缩试验。结果表明,岩石应力-应变规律与Gompertz函数曲线高度契合。通过三段估计法求解模型参数k、a、b,并分析其随温度与围压的变化规律,建立考虑温度-围压耦合效应的Gompertz函数应力-应变S形曲线模型。该模型预测精度高,经蒙特卡罗法验证可靠度良好。研究证实,该模型具有参数少、物理意义明确、适用范围广等优势,可为人工冻结岩石工程本构关系的准确描述与工程应用提供有效工具。

    2025年05期 v.34;No.172 28-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K]
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  • 盾构隧道穿越大堤风险识别及掘进参数优化研究

    陈卫丽;李欣;周炳桦;王春草;

    针对软土地区盾构穿越大堤工程中存在的沉降控制与施工风险问题,基于FLAC3D建立盾构隧道-大堤流固耦合数值模型,模拟盾构掘进过程中大堤的沉降演变规律及风险特征,并分析大堤稳定性的主要控制因素。在此基础上,采用多目标优化方法,确定盾构穿越大堤的最优掘进参数组合。结果表明:盾构掘进主要诱发大堤竖向沉降及管片收敛变形,其中管片水平位移呈拱形分布,最大值出现在中心及拱顶区域;开挖面中上部孔隙水压力集中,支护压力不足时将导致土体呈现“上宽下窄”的变形模式;通过优化获得掘进参数能够显著降低开挖面失稳、大堤沉降及隧道变形风险,采用优化参数后,开挖面稳定性提升30%~38%,隧道变形减小21%~26%,大堤沉降缓解22%~31%,工程风险等级由优化前的Ⅱ~Ⅲ级降至Ⅳ~Ⅴ级。研究结果可为类似盾构穿越大堤工程的风险控制提供理论依据和技术参考。

    2025年05期 v.34;No.172 36-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K]
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  • 装配式发泡混凝土复合夹芯墙板抗风承载力研究

    石金帅;张锋剑;李树山;郭志远;张远;郭平功;薛娜;魏克伦;

    为评估装配式发泡混凝土复合夹芯墙板在与混凝土框架柔性连接下的抗侧力性能,将其与现浇发泡混凝土墙、传统红砖墙、加气块砌体墙进行对比试验,重点分析4种墙体的风荷载承载力、节点力学性能及侧向变形特性。结果表明:在相同板厚条件下,装配式发泡混凝土复合夹芯墙板的抗风承载力与其他墙体接近,破坏过程表现出更优的延性,且其装配式节点受力可靠,变形协调,确保了整体结构的安全性,可为该类装配式墙板的工程应用提供数据支撑。

    2025年05期 v.34;No.172 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K]
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  • 水位上升下重力式浸水挡土墙的力学行为分析

    李尚辉;黄琪凯;阙云;翁斌;

    为分析水位上升条件下重力式浸水挡土墙的力学特性,基于饱和-非饱和渗流理论与流固耦合原理,采用大型通用有限元软件ABAQUS,模拟库区水位不同上升速率下重力式挡土墙位移场和墙后坡体的应力场,对比分析砂性土和黏性土挡土墙坡体力学特性。结果表明:在库水位上升过程中,墙背附近土体水平应力呈减小趋势,墙底土体水平应力则呈增大趋势;坡体竖向应力逐渐减小,但剪应力却随水位上升速率增大而显著增大。库水位上升期间,挡土墙水平位移初始向墙后方向移动,待水位稳定后位移逐渐恢复。对于砂性土坡体挡土墙,其竖向位移随时间推移逐渐向上发展;黏性土坡体挡土墙在库水位上升初期先出现沉降现象,随后位移逐渐恢复,最终呈向上移动趋势。在水位上升作用下,浸水挡土墙墙后土压力分布从上至下呈先减小再增大最后再减小的规律。对于砂性土坡体,应加强挡土墙排水设施设计以减小竖向位移;对于黏性土坡体,建议加强对挡土墙初期沉降的监测。

    2025年05期 v.34;No.172 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1651K]
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  • 无人机航拍参数对车辆三维建模的影响研究

    张雪冰;韦璐;

    基于大疆Mavic 2 Pro四旋翼无人机平台,通过多角度倾斜摄影测量技术,系统探究航高(10~30 m)与航向重叠度(55%~90%)对道路车辆三维建模质量的影响机制。设计13组对比实验方案,量化分析参数对模型精度及建模效率的作用规律。结果表明:航高显著影响纹理细节质量,15 m航高能同时保障车辆关键特征可识别性与飞行安全性;航向重叠度对建模效率具有决定性作用,80%重叠度方案在模型完整性与时间成本间实现最优平衡。研究证实航拍参数与建模质量存在强关联性,提出的参数优化方案为交通事故重建、智能交通监测等场景的车辆三维建模提供科学依据与实践指导。

    2025年05期 v.34;No.172 58-63+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1637K]
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  • 钢渣粉对沥青胶浆-集料黏附性能研究

    张珺;王根立;董洪镇;张艺耀;程仕佳;赵咪;

    为解决钢渣集料在沥青混合料中体积稳定性不足的问题,采用甲基硅酸钾溶液对全级配钢渣进行表面疏水改性,系统探究其体积膨胀抑制效果及与沥青的界面黏结性能。通过浸水膨胀率测试、表面自由能分析及沥青胶浆接触角试验,量化评估改性钢渣的体积稳定性和界面黏附特性。结果表明:经甲基硅酸钾改性后,钢渣集料的浸水膨胀率显著降低,表面自由能显著提升,沥青在集料表面的物理吸附与界面黏附强度明显增强。黏附功分析显示,当钢渣粉替代矿粉比例为25%~50%时,沥青胶浆-钢渣集料体系的黏附性能达到最优,抗水损害能力最强。研究证实,表面疏水改性技术可有效提升钢渣集料在沥青混合料中的体积稳定性与界面黏结性能,为钢渣资源化利用于沥青路面工程提供了科学依据与技术支撑。

    2025年05期 v.34;No.172 64-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1694K]
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  • EDTA协同PRB强化电动修复铅污染盐渍黄土试验研究

    郜记华;朱晓菲;吕大为;

    通过5组对比试验,探究了乙二胺四乙酸(EDTA)协同可渗透反应屏障(PRB)强化电动修复技术对铅污染盐渍黄土的修复效果及作用机制。通过监测土壤的电流、pH值、电导率、电渗流及铅去除率等关键指标,对各修复方案的作用规律进行了量化分析。结果表明:EDTA溶液可显著提升铅离子溶解度与迁移性,但其“往复效应”导致最终去除效率受限; EDTA-PRB协同组通过提高土壤电导率、调节酸碱分布及缓解电极区域极端pH值变化,有效增强了体系稳定性。其中,阴极附近设置PRB的EK5组铅离子平均去除率达8.98%,较EK1对照组提升61.5%,迁移与捕获效果最优。PRB与EDTA联合使用可产生协同增效作用,显著提升铅离子迁移效率与去除效果,为铅污染盐渍黄土场地修复提供了理论依据与技术参考。

    2025年05期 v.34;No.172 71-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1731K]
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  • 盐-干湿循环下煤矸石粉SMA-13混合料低温抗裂性能研究

    吴金荣;沈泽涵;赵文竹;

    为研究近海环境下沥青混合料的低温抗裂性能,在盐(NaCl、Na_2SO_4、复合盐)-干湿循环环境下,开展了不同煤矸石粉替代矿粉比例(0、25%、50%、75%、100%)及不同温度(0、-5、-10、-15℃)下的半圆弯曲(SCB)试验及超声波检测。结果表明:随温度降低,石料骨架密实型沥青混合料(SMA-13)的断裂能与断裂韧性显著下降;适当煤矸石粉替代率下混合料波速较高,过量将导致波速下降;当煤矸石粉替代率为50%时,试件低温抗裂性能最佳。适当煤矸石粉替代率下沥青混合料的抗裂性能显著增强,尤其适用于盐侵蚀显著的沿海环境,具有良好的工程应用前景。

    2025年05期 v.34;No.172 79-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1793K]
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城市更新与建筑新技术

  • 基于生态敏感性-连通性的城市生态安全格局构建研究

    郭欣然;栾春凤;

    作为国土空间战略格局的重要组成部分,生态安全格局是保障资源枯竭型城市生态安全的关键。城市化快速推进、土地高强度开发及空间扩张等因素导致生境斑块日益破碎和孤岛化,降低了区域生态斑块间的有效联系,严重影响区域生态系统服务功能,威胁区域生态安全。以资源枯竭型城市焦作市为研究对象,采用“敏感性-连通性”方法识别其重要生态源地,结合最小阻力模型和重力模型提取生态廊道、识别生态节点,构建焦作市生态安全格局。研究表明:焦作整体生态敏感性为中度水平,结合连通性分析共识别重要生态源地38个,总面积556.43 km~2;生态廊道398条,主要分布于研究区南部与北部,呈“两极化”格局,共提取生态节点14个;生态安全格局呈“三区、三带、多廊、多点”,包括北山生态保护区、南部生态巩固区、中部生态建设区、北山生态屏障带、南北生态联系带、南部生态保育带,以及水系与道路生态廊道和多个生态节点。构建的生态安全格局可为未来城市的可持续发展提供坚实的生态保障。

    2025年05期 v.34;No.172 86-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 2079K]
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  • 区域视角下乡村景观特征评价研究——以桐城市吕亭镇为例

    姚玉敏;党名;丁蕾;郭子钰;

    乡村自然景观与人工景观的和谐稳定,是促进乡村振兴,营造良好人居环境的关键。为探索区域视角下乡村景观特征的识别与评价方法,以具有典型皖中乡村地区景观特征的桐城市吕亭镇为例,通过实地调研并借助地理信息分析平台,从风景质量、景观格局、生态干扰3个方面对乡村景观特征进行综合量化评价,并对评价结果进行分析,提出优化策略。结果表明:桐城市吕亭镇可分为8种景观特征区,包含33种景观特征类型和99种景观特征单元,其中山地林地区景观特征佳,平原塘田交错区提升潜力大,丘陵城镇聚落区因缓坡工矿用地等景观单元影响导致景观特征差。提出撤并山地林地景观区内斜坡农村宅基地、整合平原及丘陵地区农村宅基地、生态修复废弃矿业用地、完善丘陵城镇聚落景观区林网系统等建议,以提升乡村景观质量。

    2025年05期 v.34;No.172 95-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2422K]
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  • 安徽省公路交通与区域经济的耦合协调度研究

    李硕;张向阳;卢川;

    为促进安徽省公路交通与区域经济协调发展,基于2015—2023年安徽省公路交通、区域经济指标的面板数据,引入熵权TOPSIS法测度公路交通、区域经济的综合发展指数,采用耦合协调度模型分析两系统协调发展的时空演变特征。结果表明:2015年安徽省整体耦合协调度均值为0.396,2023年均值上升至0.479,增幅约21.6%; 2015—2023年安徽省整体耦合协调度等级由轻度失调上升至濒临失调,由失败衰退类型转至中间过渡类型,呈现稳步上升趋势;安徽省耦合协调度在空间上形成皖中最高,皖南、皖北相互接近的“核心-边缘”空间分布特征,地级市之间存在多极分化现象,其中合肥市与芜湖市的耦合协调度水平持续显著高于安徽省整体均值。

    2025年05期 v.34;No.172 105-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 2098K]
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  • 《营造法式》单槽殿堂大木结构推测性复原

    周玉珉;

    依据《营造法式》大木作制度的记载和相关建筑图样,结合既有研究成果与部分建筑实例,从“殿身”和“副阶”两方面梳理单槽殿堂大木结构形制做法与空间尺寸,提出檐下无挑斡的殿堂应于转角设置抹角栿或递角栿等构件,以形成完整的传力体系。通过Autodesk Revit构建三维信息模型,强调从构件到整体的分层组装策略,实现了对宋代单槽殿堂大木结构的推测性复原,以期为同期同类建筑研究提供参考,推动宋式建筑技艺与传统文化的传承与发展。

    2025年05期 v.34;No.172 114-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 2456K]
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高等教育教学改革

  • 大学物理课程育人效能优化探究

    杜亚冰;陈振国;陈蕾;吴晓红;

    新时代教育背景下,高校课程思政建设是落实立德树人根本任务的关键举措。以大学物理课程为例,通过问卷调查与深度访谈,系统分析教学中存在的思政元素挖掘表层化、教学方法适配性不足、评价机制结构性失衡等现实困境,提出“三阶递进”思政元素挖掘模型,构建“虚实耦合”教学方法体系,建立“四维联动”评价机制,形成“要素挖掘—方法创新—评价优化”闭环育人路径。实践表明,该体系能够使思政元素认知度提升23.6%、实践能力提升41.2%、职业伦理决策能力优秀率提高37%,为理工科课程思政建设提供了可复制的实践范式。

    2025年05期 v.34;No.172 123-126+132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1880K]
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  • “设计河南”赋能下环境设计专业实践教学体系创新研究

    党伟;杨东旭;

    立足“设计河南”背景,针对环境设计专业实践教学中出现的教学模式僵化、内容陈旧、校企合作效果不佳等问题,构建“一核心二课堂四层次八模块”实践教学体系,提出“双轨驱动·四维协同”教学模式。通过创新特色课程体系,实行双轨驱动机制,推动四维协同教学,切实提高学生综合设计能力、创新思维能力、沟通协调能力,为“设计河南”培养更多创新人才,同时为高校相关专业的实践教学改革提供参考。

    2025年05期 v.34;No.172 127-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 2023K]
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  • 河南城建学院简介

    <正>河南城建学院是一所以工科为主、以“城建”为特色的多学科协调发展的省属普通本科高校。开办有55个本科专业,涵盖工、管、理、文、法、艺、经、农等八大学科门类。设有18个学院(部),面向全国31个省(自治区、直辖市)和留学生招生,目前全日制在校生21 734人,各类成人教育学生7 828人。学校占地面积1730亩,校舍总建筑面积72.02万平方米。教学科研仪器设备总值3.44亿元,教学实验室(中心)111个,校内实训实习场所11个,纸质藏书203.3万册,电子图书155万册,各类中外文数据库40余个。各类运动场和体育馆面积11.08万平方米。在职教职工近1 600人,其中专任教师1 052人,具有高级职称的教师300余人,具有博士、硕士学位教职工1 000余人,特聘教授、讲座教授等34人。

    2025年05期 v.34;No.172 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 458K]
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  • 田源桃篱下·诗意归园居 高效特色农业下的郏县安良镇田村村庄规划(2023-2035)

    高树奇 ;徐成 ;张新 ;王琦 ;刘会晓 ;杨锋 ;李梦迪;

    <正>设计说明:项目位于郏县安良镇区东侧,距镇区不到2公里,交通便利,风景优美。通过利用原有良好优势打造特色、高效农业引领下的乡村田园综合体,延续农产品加工和服务业发展,促进三产融合,同时优化内部三生空间实现乡村的宜居宜业宜游。本设计作品获得了第六届国土空间规划二等奖

    2025年05期 v.34;No.172 133页 [查看摘要][在线阅读][下载 441K]
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