青岛理工大学学报

土木工程

  • 城市地铁车站基坑施工变形监测与数值模拟

    王玉田;范思广;姜福香;姜建;陈立飞;

    依托青岛地铁流亭机场车站基坑开挖工程,用Midas GTS NX建立了有限元分析模型并进行了仿真分析,同时,对该基坑的施工变形情况在现场进行了自动化监测.基于对计算结果与监测结果的分析,得出重要结论.在基坑开挖支护施工过程中,围护结构侧向水平变形沿深度H的变化曲线逐步由"悬臂式"发展为"弓形",最大水平位移值位于基坑最大开挖深度的2/3处.周边地表沉降随着到基坑边缘距离的变化逐步由"三角形"发展为"凹槽形",地表最大沉降位置距离基坑边缘9m(约1/2 H)处.施工过程中应关注的重点是基坑标准段中部以及基坑截面变化处的变形情况,距基坑边缘6~12m(0.4 H~0.7 H)范围内的地表沉降也应作为关注的重点.

    2019年06期 v.40;No.171 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 400K]
  • 单向循环荷载作用下开口管桩动力响应数值模拟

    刘俊伟;黄孝义;韩金朋;赵彦平;李欣;

    海上风力发电机的基础承受着结构自重及风、波浪、水流等多种循环荷载,而风力发电机组运行对基础的承载力和变形有严格要求.针对近海风机开口管桩单桩基础,通过PFC2D数值模拟研究了水平单向循环荷载对单桩基础受力变形的影响.结果表明:水平单向循环荷载作用下,桩顶累积位移随着循环荷载谷值与峰值的比值ζc的增大前期增加速率较快,而后期较慢,但并未改变桩体转动中心的位置,约为0.85倍的桩体埋深;ζc值越大,桩基初期卸载刚度越大,但稳定后卸载刚度的终值相近,约为6.70kN/mm;随ζc值的增大,桩顶主动区局部土体扰动程度增大,但影响范围大致相同,严重扰动区为2~3倍桩径;桩侧摩阻力降低幅度随ζc值增加而增大,且前期侧摩阻力降低速率增加,后期侧摩阻力均趋于稳定状态.

    2019年06期 v.40;No.171 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K]
  • 硼酸腐蚀对钢筋混凝土力学性能影响的试验研究

    姜宏达;张纪刚;孙佳;王鹏刚;王倩颖;

    依据某核电站换料水池实际环境设计不同浓度的试验环境,研究不同浓度硼酸腐蚀下钢筋混凝土的基本力学性能,并对钢筋混凝土内钢筋电化学行为进行研究.试验结果表明:硼酸腐蚀对钢筋混凝土的影响较小且腐蚀仅发生在钢筋混凝土表面位置,钢筋混凝土内部仍保持高碱性环境;在硼酸含量为3.00%的腐蚀溶液中,腐蚀产物形成结晶,抑制钢筋混凝土的进一步腐蚀.

    2019年06期 v.40;No.171 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 373K]
  • 大跨度钢结构施工跟踪模拟计算分析

    郭超;刘秀丽;马俊峰;王燕;

    大跨度钢结构施工复杂,难度系数高.施工过程中结构构件形式、约束情况及荷载情况均产生阶段性变化,对结构受力和变形产生影响.为了保证施工安全,有必要进行施工过程模拟计算.以济青高铁站某站房大跨度钢结构为工程背景,根据工程特点及现场施工条件选用分段吊装安装方案,制定了施工组织设计步骤.采用有限元计算软件Midas/Gen进行了施工全程跟踪模拟计算,分析了最不利应力和位移变化,为工程安装施工安全提供理论指导,并为类似工程施工提供参考.

    2019年06期 v.40;No.171 23-29+96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1061K]
  • 上部超长混凝土结构温度变化分析

    郑超文;张同波;许卫晓;叶林;于德湖;

    目前超长混凝土结构在大型公共建筑和工业建筑中出现得越来越多,其上部结构也多为大跨度超长形式.超长混凝土结构在受到较大的温差和干缩作用时更容易引起混凝土的开裂,而上部结构受到温差和干缩的影响又不同于下部结构.主要针对上部超长混凝土结构可能面临的温差和干缩影响,结合实际的工程案例和现场试验,对混凝土的水化热温差、收缩当量温差、长期温差等问题进行大量的试验研究及理论分析.

    2019年06期 v.40;No.171 30-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
  • 不同连接方式对预制拼装桥墩抗震性能的影响

    黄云青;赵建锋;

    为研究节段之间使用不同连接方式的预制拼装桥墩在水平位移荷载作用下的抗震性能,建立了干接缝、钢管连接和螺栓钢管连接3种不同节段连接方式的预制拼装桥墩的实体有限元模型.通过墩顶位移循环加载,对比墩柱的滞回曲线、耗能能力、骨架曲线和接缝张开量等方面,分析3种墩柱抗震性能的差异.结果表明:使用钢管或螺栓钢管连接节段的桥墩与普通干接缝桥墩相比,具有更好的耗能能力和更大的承载力.因此钢管和螺栓钢管可以作为提高桥墩抗震性能的连接装置,而且螺栓钢管具有前期安装速度快和后期便于更换的优势.

    2019年06期 v.40;No.171 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
  • 墙厚对圆形土楼抗震性能的影响

    寇晨;彭兴黔;谢奕;

    选用圆形土楼"庚庆楼"作为拟静力试验的原型,采用材料力学性能与夯土接近的C5混凝土,并分别制作墙厚为80、100和120mm的圆形土楼缩尺模型.对缩尺模型进行位移控制加载,分析其位移、应变和裂缝变化.绘制滞回曲线并对结构进行耗能能力分析.试验表明:随着圆形土楼墙厚的增加,其刚度、耗能能力、极限承载力以及抗震性能均有一定程度的提高.

    2019年06期 v.40;No.171 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 586K]
  • 基于傅里叶变换的混凝土孔洞检验

    范宏;任鹏庚;苗润阳;杨海川;

    孔洞的存在对混凝土的质量造成了较大的影响.目前对于孔洞的检测仍局限于人工检测的方法,准确性较差.基于图像分析技术,使用Image pro plus软件与傅里叶变换在频率域上对图像进行处理,可提取出孔洞信息.采集6组样本,采用本方法与人工检测的方法进行对比试验,进一步证明了本方法的准确性.

    2019年06期 v.40;No.171 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 638K]
  • 钢梁与混凝土连接节点加固方案研究

    兰钦;廖玉海;程忠;李治中;

    对钢梁与混凝土连接的预埋固定、后锚固2种方案及施工工艺做了简介.结合工程实例对造成钢梁与混凝土连接节点周围混凝土横向贯穿裂缝安全事故的原因进行了科学的试验和计算分析,指出系施工现场焊缝质量差、预埋件定位不准确所致.在此基础上有针对性地提出了抱箍、锚栓、栓焊组合3种连接节点加固方案,并对3种方案进行了可行性论证和比较分析.通过计算分析指出,3种方案加固件强度均满足要求,是钢梁与混凝土连接节点加固的合理方案.其中,栓焊组合连接方案在施工便利性、结构稳定性方面具有明显的优势,为推荐的优选方案.

    2019年06期 v.40;No.171 58-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 270K]
  • 桥梁工程中高阶常微分方程组广义Lidstone问题的正解

    赵洋;杨志林;

    研究桥梁工程中出现的如下高阶常微分方程组广义Lidstone边值问题正解的存在性{(-1)~mu~((2m))=f_1(t, u,-u″,…,(-1)~(m-1)u~((2m-2)),v,-v″,…,(-1)~(n-1)v~((2n-2))),(-1)~nu~((2n))=f_2(t, u,-u″,…,(-1)~(m-1)u~((2m-2)),v,-v″,…,(-1)~(n-1)v~((2n-2))),α_iu~((2i))(0)-β_iu~((2i+1))(0)=γ_iu~((2i))(1)+δ_iu~((2i+1))(1),(i=0,1,…,m-1),α_jv~((2j))(0)-β_jv~((2j+1))(0)=γ_jv~((2j))(1)+δ_jv~((2j+1))(1),(j=0,1,…,n-1).其中f_1,f_2∈C([0,1]×R_+~(m+n),R_+)(R_+=[0,∞)),所研究的方程组中两个方程可以有不同的阶数,且各阶导数满足不同的边界条件.在先验估计的基础上,利用不动点指数理论证明了以上边值问题正解的存在性.该研究在桥梁等领域都具有重要的实用价值和研究意义.

    2019年06期 v.40;No.171 64-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K]

建筑学

  • 青岛馆陶路历史文化街区空间形态研究

    周聪聪;李兵营;

    在当下的城市建设中,城市形态的均质化日益严重,探究历史文化街区的空间形态对此有着重要意义,且历史文化街区的空间形态是历史文化街区保护和利用不可或缺的组成部分.通过对馆陶路的实地调研,进行空间形态的深入探究,主要从空间尺度、空间界面2个方面展开,对比空间形态及街道的相关经典结论,分析馆陶路的特性及反映出的空间规律.

    2019年06期 v.40;No.171 74-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 869K]
  • “城市双修”视角下合肥市环城公园更新策略研究

    顾大治;王华瑞;陈怡然;

    "城市双修"理念的提出对城市整体生态环境的提升和城市功能的完善有着重要的意义.以合肥市环城公园为例,从生态环境、功能空间、人居环境3个方面发现问题,针对合肥市环城公园现有的问题进行生态修复、城市修补、人居环境改善的更新策略研究,提出修复自然生态格局、功能修补与空间修补并重、完善生活服务设施等具体更新策略.

    2019年06期 v.40;No.171 82-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K]
  • 基于云模型的海绵城市建设绩效研究——以青岛市为例

    程灏;方立媛;赵冰;

    海绵城市是传统城市建设模式的改变,海绵城市的建设首先应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进水资源的充分利用和生态环境保护.在梳理已有研究成果和解析国家政策的基础上,对海绵城市的建设绩效进行深入研究,构建了系统的海绵城市建设绩效评估指标体系,利用云模型与层次分析法确定各指标隶属度和权重,根据云模型图进行海绵城市的绩效等级评估.最后,以青岛市海绵城市建设为例进行整体的绩效评估,以期能够对类似地区海绵城市建设进行一些有益的探索.

    2019年06期 v.40;No.171 90-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 221K]

环境与市政

  • 地铁废热利用研究进展与关键问题

    童力;卢山;季永明;胡松涛;刘翰柔;刘楠;

    地铁开发是快速高效地缓解"城市综合征"的途径之一.然而,地铁的大量开发和长期使用,将导致大量余热堆积在地下构筑物周围岩土中,形成热堆积问题,引起地下温度上升,最终使地下热环境恶化,破坏原有生态平衡.分析了地铁系统在地下产生热堆积问题的原因,重点介绍了国内外关于地铁废热回收的方法与成果,指出了地铁废热利用存在的关键问题与适用于地铁废热利用的系统,提出了未来的地铁废热利用研究方向.

    2019年06期 v.40;No.171 97-102+132页 [查看摘要][在线阅读][下载 189K]
  • 适用于北方农村独立民居的光伏-空气源热泵联合供热系统

    彭胜男;郭健翔;马晓丰;

    为解决北方农村燃烧散煤或薪柴供暖所造成的雾霾等环境问题,提出适用于北方农村独立民居的光伏-空气源热泵联合供热系统及运行模式,并建立了瞬态计算模型.通过对该联合供热系统的模拟和计算,提出以内部收益率为优化目标的设计方法.结果表明光伏-空气源热泵联合供热系统在经济性和环境效益上均具有明显的优势,是实现北方农村冬季清洁供暖的有效途径.

    2019年06期 v.40;No.171 103-109+141页 [查看摘要][在线阅读][下载 380K]
  • 某工程空调冷热源方案决策及优化

    张晓霞;王刚;

    建筑功能的多样化已成为建筑设计的趋势,而由于建筑功能的多样化,不同区域空调冷热源的使用时间存在差异,运行时间上可能具有互补性,故有必要研究如何对不同区域的冷热源优化布置,以达到节能效果.以青岛市某工程为依托,运用全寿命周期费用法对该工程会展中心和商住综合区的备选方案进行了筛选,结果显示,两区域最优冷热源方案均为空气源热泵+水蓄能.为充分考虑两区域冷热源运行时间的互补性,提出将两区域冷热源机组综合布置的优化方案,在优化前后蓄水池体积变化较小,且机组运行策略保持一致的条件下,优化后初投资与运行费用及全寿命周期费用分别降低1.0%、15.2%、11.9%.该研究有节能效益,并可为不同区域空调冷热源方案的布置提供参考.

    2019年06期 v.40;No.171 110-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 225K]
  • 剩余污泥胞外聚合物热提取方法优化研究

    王晨;王雪欣;樊星;毕学军;

    活性污泥作为污水生物处理的主体在污水二级生化处理过程中起到主导作用,但作为污水生物处理产物的剩余污泥不仅含有活性微生物有机体,而且含有大量的以胞外聚合物(EPS)形式存在的有机物,从活性污泥资源化利用角度出发开展EPS提取方法的研究具有重要的现实意义.以实际生活污水处理MBR系统的剩余污泥为研究对象,研究了在不同热提取反应温度(50~80℃)和时间(15~60min)条件下EPS热提取的效果及其组分变化.研究结果表明,当热提取温度为80℃、提取时间为45min时EPS提取效果最佳,其提取量为175.21mgCOD/gVSS,其中蛋白质、腐殖酸、多糖提取量高达29.83、24.48、32.95mg/gVSS,但高温导致的美拉德反应可能引起EPS提取组分的变化.

    2019年06期 v.40;No.171 117-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 524K]

机械交通与信息控制

  • 基于模糊控制的过饱和交叉口缓堵控制策略及其仿真

    韩乐潍;曲大义;黑凯先;林璐;陈秀锋;

    随着我国城市化进程的加快和机动化水平的提高,城市交通拥堵日趋严重,研究信号交叉口的缓堵控制策略尤为重要.针对交叉口现有缓堵控制策略存在的时效性差等局限性,提出一种基于模糊控制的过饱和交叉口信号配时优化策略,在对典型拥堵交叉口进行调查的基础上,结合模糊控制理论,设计缓堵策略方案,并运用Matlab软件对拥堵交叉口信号配时策略方案进行仿真模拟,验证缓堵策略的可行性.

    2019年06期 v.40;No.171 125-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 494K]
  • 基于可变模糊集的地铁运营人因失误安全评价

    武丹丹;赵金先;蒋克洁;陈涛;

    为提高地铁运营整体安全水平,从人因失误视角,构建包含个人素质、设备、组织管理和环境4个方面的地铁运营人因失误安全评价指标体系.考虑评价指标的多层次多属性及人因失误下地铁运营的动态模糊性,引入可变模糊集理论,利用最小相对信息熵集结主、客观权重,构建地铁运营人因失误安全评价模型,确定系统安全等级.以青岛地铁3号线为例进行分析,提出提高地铁运营人因失误安全水平的建议.验证了该模型的科学合理性.

    2019年06期 v.40;No.171 133-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 247K]
  • 大型风力发电机装配系统仿真建模及优化研究

    杨堉鑫;何啸;原丕业;

    采用复杂系统建模仿真软件AnyLogic,通过模块化建模方法研究了1.5MW级大型风力发电机总装生产系统模型.依据工艺流程和现场生产控制的结构,构建了离散结构和网络结构相结合的总装生产仿真模型,通过模型运行结果和现场工艺管理分析,找到引起生产效率低的主要原因,提出工序并行和同步节拍的改进方案,并在模型上进行运行检验,获得可行性方案.优化设计方案预计可提升生产效率27.37%,年新增产能1000MW.

    2019年06期 v.40;No.171 142-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 822K]