光纤光栅传感器研发及其在土木工程中的应用进展

从传感器类型出发介绍了表贴式、纤维增强聚合物式、管式和内嵌式封装光纤布拉格光栅传感器的结构型式、实施方式和关键技术,简述了各种封装方式传感器的工作原理、技术研发及工程应用进展,总结了不同封装方式传感器的优势和不足。然后,简要介绍了光纤布拉格光栅传感器在桥梁结构状态监测或检测中的典型工程应用案例。最后,指出了光纤布拉格光栅传感器在土木工程领域中的工艺工法、耐久性和分布式测量以及未来推广应用有待解决的关键问题等,为光纤布拉格光栅传感器技术优化及其在土木工程中的推广应用提供参考。

面向木结构建筑的绿色性能评价指标体系研究

木结构建筑因其卓越的绿色性能备受关注,然而我国现有的评价标准对这种特殊建筑的评价方面不够系统完善。在综合分析木结构建筑研究概况及现有评价体系的基础上,采取扎根理论建立评价指标体系,通过运用德尔菲法对指标进行优化;采用主客观组合赋权法对各个指标在整体模型中的权重赋权,确保指标权重的科学性、合理性。通过运用扎根理论和德尔菲法的深入分析和专家反馈,细化和优化评价指标,形成木结构建筑绿色性能评价指标体系,包括6个一级指标、31个二级指标,并根据权重分析得到了指标体系对木结构建筑发展的启示,提出了针对性的发展建议,为未来木结构建筑评价提供了一套可靠的评价指标体系。

装配式建筑PC构件供应链智慧化管理研究进展

在人工智能和信息化技术发展大背景下,优化算法、大数据、物联网等技术推动预制构件供应链管理向系统化、智能化、信息化方向发展。为系统梳理人工智能和信息化技术与装配式建筑预制构件供应链管理融合发展现状,以Web of Science核心合集数据库为基础,检索并筛选出2007—2022年预制构件供应链管理相关领域文献,从年载文量、权威期刊、国家或地区等方面进行文献归纳分析,阐述人工智能和信息化技术与预制构件供应链中生产、运输、库存部分的结合应用情况。结果表明,人工智能和信息化技术与预制构件供应链融合应用可解决多目标优化、资源配置、物流实时跟踪、场地布局规划等问题,实现预制构件生产线的管理优化、资源合理分配,运输过程实时管控、准时制管理、路线寻优和库存高效管理与场地布置优化,同时针对预制构件供应链管理主要部分的不足之处给出合理建议,以期不断促进装配式建筑预制构件供应链的高质量发展。

青木茂“再生建筑”思想实践及其对我国居住建筑再生的启示

在经历了房地产业快速发展时期之后,我国迎来了居住建筑的存量时代。文章以日本建筑家青木茂的“再生建筑”理论与实践为切入点,探讨了日本建筑再生的发展历程,并综述了居住建筑再生相关理论和实践在我国的发展现状。研究阐明了建筑再生的概念内涵及对我国居住建筑再生的启示,指出构建本土建筑再生理论体系对我国相关领域产业的发展至关重要,是实现我国居住建筑可持续发展的重要途径。

土木工程专业建筑材料课程改革探索

城市建设的高速发展需要高素质的结构设计和施工人员,但传统的教学模式无法满足新世纪人才培养的要求。在系统总结土木工程专业特点的基础上,针对原有建筑材料课程教学模式存在的主要问题,讨论课程的重新定位以及在教学目标、内容、方法等方面如何进行改革,最后评析了改革后课程教学的应用实效。

社区生活圈视角下济南市零售与居住空间的匹配关系研究

零售与居住空间的匹配关系影响居民日常生活的便利性和幸福感以及城市商业空间体系的整体布局。基于社区生活圈空间尺度,从数量、类型、规模三个维度,量化分析济南市中心城区实体零售店及新型零售店与居住区的空间匹配关系。结果表明,实体零售店与居住区的数量匹配度高于新零售店,商超与低房价住区、便利店与新建住区类型匹配度较低,小型零售与大型住区、大型零售与小型住区规模匹配度较高。建议以主城区边缘区和东城区为重点优化片区,适当整合与增补小型零售、开通大型零售的新零售模式,促进零售与居住的均衡多元匹配。

校园消极空间辨识及优化设计——以济南大学青春广场为例

科学辨识校园中存在的消极空间,通过优化设计提高校园空间利用率,提升环境景观效果,对于校园环境更新具有重要意义。本文尝试运用多种研究方法,对校园消极空间进行准确辨识和科学分析,为进一步优化校园空间设计提供系统的理论指导。

文化振兴视角下“边缘化”历史城镇保护与复兴规划策略研究——以济南长清老县城保护与更新规划为例

随着国家对保护文化遗产的重视,我国对历史文化名城、名镇、名村保护的扶持力度逐步加大,各级文物保护单位和历史建筑得到有效保护。然而由于各种原因,有一批历史悠久、遗存较少,尚未纳入各级保护体系之内的历史城镇日趋边缘化,被人遗忘,甚至因保护不力而消失。推动这些边缘化历史城镇保护与复兴,使其焕发生机、绽放异彩成为规划管理者和研究者面临的新课题。本文从抢救这些濒临消失的历史城镇的角度出发,在界定相关概念的基础上,以济南市长清老县城为例,详细阐述了在新时代黄河流域生态保护和高质量发展背景下,推动老县城保护与复兴的规划策略。通过研究,提出“史料挖掘—现状评估—保护为先—综合施策”的边缘化历史城镇保护与复兴规划策略,通过管控生态空间、优化生产空间、改善生活空间、构建宜居社区等规划措施,重塑产业结构,推动文旅融合,激化街区活力。

济南市建筑色彩规划与设计研究

鉴于城市建筑色彩面貌研究的重要性,在调研学习中对建筑项目实施与色彩规划是否存在矛盾以及同步进行的可能性,以济南市为例,对该地区域内实施色彩规划设计方案后的成效给予总结并做出了分析,提出了相应建议,有利于发扬济南本地色彩特质,提升济南市文化品质。

时空解构语境下传统村落的空间解析与风貌传承——以济南市东矾硫村为例

空间特色一直是传统村落研究的焦点和难点。本文以东矾硫村为例,针对当前传统村落保护规划与实践中存在的空间表象化、破碎化、趋同化的问题,借鉴解构主义的研究视角和方法,将既有空间要素投射到村落发展的历史进程中,以时空交织的双重维度为认知基础,通过空间的“解构”与“叠合”,厘清传统村落空间演化的时间脉络,阐明村落空间演化的动力机制及其与空间的耦合关系,揭示传统村落的空间特征、价值特色及演化逻辑,探索更为精准的传统村落空间保护和风貌传承策略。

城市绿地生态保护视角昆虫光谱趋性差异

照明提升城市夜间安全与活力,是城市建设的重要因素。但近年来夜间照明的迅速蔓延,改变了城市自然环境的光周期与光分布范围,造成光污染生态风险。其中,趋光昆虫受到的胁迫尤为显著,城市绿地昆虫种类与数量急剧下降,进而通过级联效应,引发城市绿地生态系统失衡问题。昆虫是典型的生态指示种和光敏动物,明确昆虫的光谱趋性差异,筛选出对昆虫趋光性友好的光谱,可为生态光源的研发提供依据,从而降低城市照明的生态风险。已有研究较多采用实验室内实验箱的设置方法,探究某一特定昆虫属种的趋光行为,尚缺乏对特定生境下的昆虫群落和典型昆虫目的光谱趋性研究。因此,研究在天津市津南区天津大学北洋园校区绿地系统开展野外人工光诱捕昆虫实验,以野外诱捕昆虫的种类与数量为判定依据,分析各光谱的昆虫趋性差异。野外诱虫实验以7种窄光带光谱(单色光)为研究对象,采用相对评价法,设置趋光昆虫最敏感的紫外光(Ultraviolet,369 nm)为对照组。结果表明,天津城市绿地生境中,4类典型趋光昆虫为双翅目(61.1%)、半翅目(19.7%)、鞘翅目(11.1%)、鳞翅目(5.7%)类,占诱捕总量的97.6%;对照紫外光(Ultraviolet,369 nm),4种典型昆虫总体的趋性敏感光谱排序及趋性概率为:远红色光(Far Red,740 nm)0.5%<深红色光(Deep Red,660 nm)2.0%<橘红色光(Red Orange,627 nm)9.0%<青色光(Cyan,500 nm)22.8%<绿色光(Green,519 nm)22.9%<蓝紫色光(Royal Blue,447 nm)27.6%<蓝色光(Blue,478 nm)40.1%;绝对生态光谱为红光,相对生态光谱为青色光(Cyan,500 nm)和蓝紫色光(Royal Blue,447 nm)。在全面推进人与自然和谐共生的现代化建设阶段,研究将有助于生态光源的开发、生态保护和城市光生态建设的提升。

全装配式钢结构楼板动力性能及舒适度有限元分析

针对全装配式楼板刚度偏低、舒适度不足的问题,优化设计一种已有的新型全装配式钢结构楼板;基于承载力和自振频率对该楼板的承重结构进行选型,并建立考虑构造体的全装配式钢结构楼板精细化有限元模型,采用有限元方法分析该楼板的动力性能,研究全装配式钢结构楼板特型波纹板厚度、高度和楼板跨度对楼板自振频率及加速度响应的影响。结果表明:优选的全装配式钢结构楼板特型波纹板具有较大承载力并可以满足楼板自振频率要求;增大全装配式钢结构楼板特型波纹板厚度、高度,减小楼板跨度,可以增大楼板的自振频率,减小峰值加速度,有效改善楼板的舒适度;全装配式钢结构楼板特型波纹板厚度宜选为1.5 mm,并得到常用全装配式钢结构楼板特型波纹板高度的适用楼板跨度范围。

窄翼缘异形柱-波纹钢板剪力墙体系的抗震性能

针对钢结构住宅凸梁、凸柱和抗侧刚度不足的问题,提出一种新型窄翼缘异形柱-波纹钢板剪力墙体系;通过与传统H形钢柱-平钢板剪力墙体系进行对比,确定内嵌波纹钢板布置方式,采用ABAQUS软件建立所提出体系的有限元模型,对所提出体系的抗震性能进行分析,探讨外部框架截面形式与布置方式、波纹钢板厚度与剪跨比等对所提出体系的抗侧承载力、耗能能力和塑性变形能力的影响。结果表明:所提出的体系具有较大的抗侧承载力和较强的耗能能力、塑性变形能力,极限抗侧承载力为设计值的1.73倍,具备一定的安全储备;横向布置的波纹钢板能有效减小其作用于框架梁柱的荷载;采用十字形异形柱使所提出的体系有更强的塑性变形能力;所提出体系中的异形柱偏肢宜沿剪力墙面内方向布置,内嵌波纹钢板厚度宜取为3~5 mm,剪跨比宜控制在1.25左右。

海水-海砂混凝土研究进展

针对混凝土结构的大规模应用导致淡水、河砂资源短缺的现状,对海水-海砂混凝土国内外研究进展及应用进行综述,包括海水和海砂自身材料特性以及海水-海砂混凝土水泥基材料的水化过程、水化硅酸钙微结构发展、力学性能、耐久性及内部钢筋锈蚀;总结当前海水-海砂混凝土研究成果并分析主要不足,指出海水-海砂混凝土作为一种凝结硬化快速、耐久性较差且易锈蚀钢筋的低成本混凝土材料,未来研究重点是将海水-海砂混凝土配合纤维增强复合材料形成组合结构、完善不同养护方式及条件对海水-海砂混凝土的影响及海水-海砂混凝土在真实复杂条件下的耐久性。

公轨合建盾构隧道振动荷载的动力响应特性

为了探究汽车-列车振动荷载对公轨合建盾构隧道内部结构及周围土体的动力响应特性,采用有限元软件ABAQUS对某公轨合建盾构隧道内部结构及周围土体进行数值模拟,通过ABAQUS软件的Dload子程序对汽车、列车振动荷载进行耦合,分别将单一振动荷载及汽车-列车振动荷载作用引入公轨合建盾构隧道,分析公轨合建盾构隧道内部结构及周围土体在不同工况时加速度、位移、应力、应变的变化。结果表明:汽车、列车振动荷载频率不同,共同作用后产生拍频现象,导致相同方向合成荷载的振幅可能小于分荷载的振幅,当频率相同时所合成荷载的振幅最大;管片上方的土体以及非封闭弧形内衬外侧土体发生较大的应变,最大塑性应变发生于拱顶偏右侧,达到7.032×10^(-6);公轨合建盾构隧道内部结构中的预制箱涵牛腿柱、顶板处出现较大拉、压应变,在长期运营期间需要对预制箱涵牛腿柱、顶板位置进行定期检查和必要支护。

卸载速率对卸载诱发注浆加固节理岩体滑移行为影响的试验研究

为研究卸载速率对水泥注浆加固节理花岗岩卸载诱发滑移行为的影响,利用TATW-2000岩石三轴试验系统对接近临界应力状态下的注浆加固节理花岗岩进行了恒轴压分级卸围压的诱发滑移试验,卸载速率分别为0.1、0.5、1、5、10 MPa/min。研究表明:(1)在剪切滑移过程中,岩-浆黏结界面会相互磨损,花岗岩会在水泥断面表面留下大量微划痕。随着卸载速率升高,节理粗糙度系数(joint roughness coefficient,JRC)值分别为17.52、16.25、15.65、12.82、10.72,这表明卸载速率越大,水泥断面表面的微划痕越小。(2)各围压卸载期内的平均剪切滑移速率随卸载速率变化关系符合幂函数关系,平均剪切滑移速率随卸载速率的升高而升高,但升高速率逐渐减小。在应力-应变滞后效应的影响下,各围压保持期内的平均剪切滑移速率也随卸载速率的增加而增加。卸载速率为0.5、1、5、10 MPa/min时,围压保持期的平均剪切滑移速率远小于围压卸载期的平均剪切滑移速率;卸载速率为0.1 MPa/min时,围压卸载期和围压保持期的平均剪切滑移速率相对差距较小。(3)动态滑移的平均剪切滑移速率比蠕变滑移的平均剪切滑移速率高一个数量级。蠕变滑移和动态滑移的平均剪切滑移速率随卸载速率的升高而升高,持续时间随卸载速率的升高而减小。(4)卸载速率小于1 MPa/min时,试样发生失稳滑移时对应的围压与卸载速率呈正相关,卸载速率大于1 MPa/min时呈负相关。

基于改进最小二乘支持向量机组合模型的深基坑沉降变形预测

为了提高深基坑沉降变形预测精度,及时为深基坑支护施工提供指导,提出一种改进最小二乘支持向量机组合模型;通过引入自适应噪声完备集合经验模态分解方法分解原始深基坑沉降变形数据,并结合粒子群优化算法和遗传算法对最小二乘支持向量机进行参数寻优,对分解的数据分别训练、预测后再叠加,得到最终预测结果;应用所提出模型对济南市某深基坑的累积沉降量进行预测,同时与其他模型对比,验证所提出模型的实用性和优越性。结果表明:所提出模型预测深基坑累积沉降量的平均相对误差为0.035%,均方误差为0.0809 mm^(2),均方根误差为0.2838 mm,所提出模型的准确性远优于其他模型的;自适应噪声完备集合经验模态分解方法的引入更有利于在深基坑沉降变形预测方面发挥最小二乘支持向量机的优势。

PVA-铁尾矿砂混凝土抗折性能研究

为实现固废再生利用,将铁尾矿砂部分替代细骨料并掺入PVA纤维,制备出具有良好和易性的PVA-铁尾矿砂混凝土,通过标准抗折试验研究了不同铁尾矿砂替代率与PVA纤维掺量对混凝土抗折性能的影响。研究表明,PVA纤维掺量为0%和0.1%(质量分数,下同)时试件发生贯通型开裂脆性破坏,而PVA纤维掺量为0.2%和0.3%的试件破坏时裂缝宽度明显减小且未贯通。当铁尾矿砂替代率为30%、PVA纤维掺量为0.3%时,试件跨中挠度和抗折强度均达到最大值,较普通混凝土分别提高了22.04%和6.57%。当铁尾矿砂替代率超过30%时试件抗折强度和跨中挠度会显著下降。与单掺PVA纤维相比,混掺PVA纤维与铁尾矿砂的试件变形能力增强更明显。由XRD谱可知,30%铁尾矿砂替代率下试件中C-S-H凝胶与钙矾石生成量最多,能显著提高材料强度。

水环境微塑料污染现状及处置技术研究进展

微塑料具有粒径小、比表面积大和疏水性强等特点,在水体环境中分布广泛、难以被降解,并且能够作为其他有毒污染物的载体,进一步增强了微塑料的危害性。深入研究微塑料的危害及其分析、处理途径是有效控制微塑料污染的关键。针对水环境微塑料污染这一热点问题,文章介绍了水环境中微塑料的污染现状和生物效应,阐述了微塑料的分析鉴定方法,分析了水体微塑料常规和新兴去除技术的优势及潜在问题。并进一步探讨了未来水环境中微塑料研究的前景,为水环境中微塑料的去除与污染控制研究提供参考与指导。

基于K-modes聚类算法的山东省传统村落空间风貌类型及区划研究

传统村落的类型解析及空间区划是开展传统村落整体性保护和区域性发展的基础前提,本文在对山东省传统村落调查的基础上,基于空间基因理论视角,从地景、聚落、建筑、文化4个层次构建起13个指标的传统村落空间风貌分类指标体系,并采用K-modes聚类算法对山东省177个传统村落进行聚类分析,得到八大空间风貌类型,进一步结合区域文化、地理特点及行政区划,划分出山东省5个传统村落风貌区,从宏观视角分析了山东省传统村落空间风貌特征及其形成与发展的内在逻辑和地理分布规律,为更加整体全面地认识山东省传统村落特点、开展区域性传统村落集中连片保护利用等工作提供科学参考。