土木工程专业应用技术型人才培养现状及培养模式改革路径

随着建筑行业的发展,“设计可视化、生产工业化、施工装配化、管理信息化、应用智能化”已成为土木工程专业发展的重要方向,土木工程专业的改造升级具有迫切性和可行性,开展“新工科”土木工程人才培养模式的研究与实践是土木工程学科发展的需求。目前,应用型高校土木工程专业在专业建设和人才培养模式上面临一些问题和挑战,创新人才培养模式是培养土木工程专业高素质应用型人才的必然选择。

堆石混凝土绝热温升曲线特征及速率模型

为了探究堆石混凝土温升机制,对6种不同堆石率、3种不同初始浇筑温度、3种不同堆石级配的堆石混凝土进行绝热温升试验。分析堆石率、初始浇筑温度、堆石级配对堆石混凝土绝热温升和温升速率曲线的影响规律。并在绝热温升规律的基础上,提出一种通用的堆石混凝土绝热温升速率模型,用于描述绝热温升速率随龄期的变化规律。绝热温升速率模型简单,对堆石混凝土绝热温升和温升速率的描述具有较好的效果。研究结果为建立混凝土绝热温升模型奠定了基础,并有望推动通过动力学研究分析堆石混凝土的温升机理。

复杂地质条件下抗滑桩水平承载特性影响因素分析

抗滑桩是治理滑坡时经常采用的一种有效的边坡防护工程措施,其水平承载力是评价边坡加固效果的关键。为研究复杂地质条件下边坡抗滑桩的水平承载特性,以卡拉水电站上田镇滑坡体防护工程为例,采用现场试验和数值模拟相结合的方法研究边坡抗滑桩的水平承载特性。基于抗滑桩现场单桩水平静载试验,验证数值计算模型的准确性,在此基础上进行抗滑桩水平承载力影响因素分析。结果表明:前后排桩受水平承载力呈现不均匀性,在相同水平承载力作用下后排桩桩顶最大弯矩大于前排桩桩顶最大弯矩;不同桩布置对群桩水平承载特性影响较大,其中双排交错布置方式桩顶弯矩最小,单排交错次之,双排水平桩顶弯矩最大;相同水平荷载作用下,与1.2 m和1.3 m桩间距相比,1.4 m桩间距的群桩效应较为明显;桩入岩深度对群桩水平承载能力影响较小,只在土-岩体分层界面有明显差异。

全民阅读视角下公共图书馆阅读推广优化策略研究

阅读能够提高民众的综合素养和文化水平,助力全民综合素养和国家文化软实力的提升。持续优化阅读推广服务是高质量推进全民阅读工作的关键,也是公共图书馆职能优化和社会影响力提升的有效举措。公共图书馆应准确定位自身在全民阅读推广中的主阵地和指导者角色,持续融入有利于阅读推广的理念、技术等元素,不断优化阅读推广服务质量,使全民阅读工作迈上新台阶。文章分析了新时期全民阅读推广的新环境、新形势,提出了全民阅读推广优化中公共图书馆的定位和发展方向,并提出了若干优化策略。

掺粉煤灰混凝土绝热温升速率特征及模型研究

绝热温升速率是影响混凝土绝热温升的关键因素,通过对3种初始温度、5个水胶比的35%掺量粉煤灰混凝土开展绝热温升室内模型试验,研究初始温度和水胶比对绝热温升及绝热温升速率曲线的影响规律,提出绝热温升速率加速期、减速期和衰速期三阶段的划分标准,建立考虑水胶比、初始温度的粉煤灰混凝土绝热温升速率三阶段模型,可以预测各个龄期的绝热温升速率,对大体积混凝土温控具有一定的参考价值。

“双减”视角下公共图书馆中小学生阅读推广优化策略研究

国家出台“双减”政策的目的是维护教育公平,矫正义务教育异化,推动实现中小学生素养全面提升。公共图书馆作为社会教育和文化传承的重要载体,应在“双减”政策推进落实过程中有所作为,以人本理念为指导,调整优化自身资源配置,增强馆校合作,充分发挥馆藏、空间和教育优势,打造舒适的阅读环境,为中小学生提供个性化阅读指导,起到培养其良好阅读习惯、开阔其视野的作用。

水工混凝土饱水过程水分分布及冻融劣化对比

为研究水工混凝土吸水水分迁移及冻融劣化规律,对中低热水泥混凝土进行吸水及快速冻融试验,同时采用核磁共振与工业CT(Computerized Tomography)进行过程监测,探讨分析水工混凝土在吸水过程中水分迁移、分布规律及冻融作用下内部孔隙结构的演化。结果表明,在吸水过程中,中低热水泥混凝土总体含水率持续增加,吸水48 h后基本达到饱和状态,低热水泥混凝土的吸水程度明显高于中热水泥混凝土;吸水时中热水泥混凝土中(0,0.1]μm的水分占比高于低热水泥混凝土,而其他较大尺寸水分占比均低于低热水泥混凝土;冻融期间低热水泥混凝土的总孔隙率和增幅均明显高于中热水泥混凝土;总体上中热水泥混凝土中>10 mm^(3)的孔隙占比小于低热水泥混凝土,而其他较小范围孔隙占比大于低热水泥混凝土。

混凝土拱坝温控的动态分析理论与实践

温控防裂是混凝土高拱坝的关键技术问题和难题之一。以小湾超高拱坝为背景,从混凝土材料、理论方法、施工及工程措施等方面系统地研究与温控防裂有关的核心技术问题,制定温度场仿真分析的合理、可行、科学的技术路线,建立拱坝温控的动态跟踪仿真反馈分析系统及信息化动态设计方法,提出抗裂安全度取值建议、合理的温控设计方案,实现拱坝施工期全过程仿真反馈分析及温控措施的动态优化设计。实践表明,该研究成果对指导小湾拱坝的设计、施工具有十分重要的理论意义和现实意义。

岩壁吊车梁有限元分析的关键技术问题研究

目前,岩壁吊车梁设计所采用的刚体极限平衡设计方法还不能确切反映岩锚吊车梁的实际受力状态。有限元法是分析研究岩壁吊车梁较为有效而应用广泛的一种方法,围绕岩壁吊车梁有限元法中的关键技术问题开展系列研究工作。根据岩壁吊车梁的受力机制,建立相应的力学模型、安全度计算公式,研究吊车梁网格尺度、模型范围、初始应力场、锚杆套筒长度以及围岩类别等因素对有限元结果的影响,同时还研究开挖释放应力和运行期轮压作用对岩壁吊车梁的双重效应。主要研究成果已被《地下厂房岩壁吊车梁设计规范》(送审稿)及条文说明所采用。

小湾拱坝诱导底缝的三维有限元分析

根据小湾水电站拱坝虚设结构诱导缝的实际工程要求,采用三维有限元和子模型方法分析研究坝踵处的应力、应变和变形特征,分析研究了设缝对拱坝整体结构的影响。研究结果表明,设缝后拱坝整体刚度略有降低,但对拱坝整体安全性影响很小;诱导缝位于拉应力区,可以起到释放拉应力的作用,可改善坝踵应力状态,综合考虑施工因素,设缝是合适的;蓄水后诱导缝处于张开状态,须确保止水可靠,以防水力劈裂;缝端廊道周边存在拉应力,局部己超过混凝土的抗拉强度,应加强配筋以限制裂缝开展;设缝高程处坝体有效截面减小,抗剪能力略有降低,但不致出现剪切破坏。本文可为优化设计方案提供参考。

考虑温度效应的固结问题有限元分析

研究热固结问题需考虑诸多因素、试验条件不易控制且所需时间长从而难以实现,因此辅以数值计算手段具有十分重要的意义。本文根据饱和土体热固结问题中温度、渗流及应力之间的复杂耦合关系,系统地探讨了二维有限单元方法的求解过程,并在FORTRAN语言环境下研制了相应的计算机分析程序APOSE-T。文中选取一典型算例并进行适当改编,应用APOSE-T程序分析研究土体热固结问题的主要规律,同时也考证了程序的正确性。研究表明,水和土颗粒的压缩性一般对孔压的变化速度有延缓作用,但对固结效果影响不显著,故一般的固结分析时可以忽略;在不考虑自身发热条件下,研究域内经历先升温然后降温的过程,但在升温前的短时间内有微小的降温,且温度对固结的影响时间不长。本文的研究成果为分析热固结过程提供了一条有效途径。

瀑布沟地下厂房施工期变形与稳定的跟踪预报

应用基于弹粘塑性势理论的有限单元方法、人工智能方法以及加锚节理力学模型,建立基于位移监测资料的岩体力学参数反演系统,根据反演参数实现对地下洞室后续施工过程中围岩稳定性与变形的预报.应用该反演预报系统,动态跟踪预报瀑布沟地下洞室群在开挖、支护过程中围岩的稳定与变形情况,对洞室群的稳定性进行了评价.

边坡工程中抗滑群桩工程特性的数值分析

针对建立抗滑群桩的设计方法问题,分析了抗滑群桩在水平推力作用下的力学行为.以重庆江东边坡的典型断面为例,应用有限元程序CORE3D分析了群桩的桩间颗粒土的土拱区域,结合桩的荷载位移曲线、土拱效应解释了土体应力传递到抗滑桩的规律,通过对影响土拱效应的参数,如桩间距、土体厚度、抗滑桩嵌入深度和桩径等的深入研究,提出了相应的群桩布置参数估算公式.研究成果在重庆江东边坡的防护工程设计中得到了应用,并取得了较好的效果.

龙滩水电站9号机进水口边坡反馈分析

以龙滩水电站9号机进水口边坡为例,针对高边坡施工期的工程特点,模拟施工进程以及各种施工措施,以弹-粘塑性有限单元方法为基础,利用人工智能方法建立了力学参数的联合位移反分析模型,反演了进水口边坡岩体的综合力学参数,在此基础上进行了边坡变形及稳定性的实时跟踪预报,为工程设计优化和信息化施工提供了重要的参考依据.

瀑布沟堆石坝防渗体自适应有限元分析

在深覆盖层地基上修建高土石坝,其防渗体系的可靠性是一项关键技术问题。针对瀑布沟水电站堆石坝的实际工程特点,应用自适应有限元方法,分析研究了大坝的稳定性和覆盖层中混凝土防渗墙与坝内黏土心墙接头部位的局部应力和变形情况,对比分析了不同接头形式的利弊,为设计部门推荐了合适的接头形式。

振冲碎石桩地基有限元分析的复合模型研究

从振冲碎石桩的变形、受力机制出发,提出相应的假设条件,利用弹性力学和Biot固结理论建立了可以考虑固结问题的振冲碎石桩复合的平面有限元分析弹性复合模型,并编制相应的有限元分析程序APOSE。通过算例考证了APOSE的可靠性和有效性,APOSE程序可以用于分析研究振冲碎石桩地基、砂井地基等类似复合地基沉降变形和固结问题。

基于3dxml格式的3DEXPERIENCE平台至FLAC^(3D)模型转换研究

为研究3DEXPERIENCE和FLAC^(3D)两款在不同领域作为设计工具的软件如何有效协同工作的问题,基于3dxml文件特征及网格模型生成技术,提出一种从几何模型至网格模型的转换方法。该方法包括对文件格式解析和数据结构进行映射,以保证3DEXPERIENCE平台模型中的几何形状和属性能够被正确存储;利用网格生成技术,生成了满足FLAC^(3D)仿真要求的网格模型,并编写自定义程序来完成转换功能。在实际应用中,分别以某水利工程大坝和大体积洞库为例,成功将3DEXPERIENCE平台的几何模型转换成FLAC^(3D)的网格模型。结果表明:该转换方法实现解析CAD几何模型、数据结构映射、生成四面体网格模型和文件保存等功能,完成3DEXPERIENCE平台至FLAC^(3D)模型的转换任务,从而简化水利工程设计及科学研究工作流程;与3DEXPERIENCE自有网格剖分程序相比,使用自编程序转换,可以在局部区域进行网格加密,使节点和单元数量增加了近5倍,更适合数值模拟计算。研究成果对CAD/CAE工具的协同工作以及提升水利工程设计工作效率具有重要的实用价值。

小湾导流中孔闸墩开裂成因及工作性态分析

针对小湾拱坝在施工过程中导流中孔闸墩会产生裂缝问题,建立了一套基于弹粘塑性势理论的数值分析系统,对其开裂的原因及工作性态进行了计算分析.结果表明:开裂原因并非单一因素所致,而是温控措施、锚索张拉及蓄水的累计作用,其中温控措施产生的拉应力为最主要原因;导流中孔若继续参与导流工作,裂缝充水时,其尖端的应力强度因子将超过混凝土的断裂韧度,在水力劈裂作用下裂缝将继续扩展.该研究成果不仅为制定小湾拱坝导流方案提供了依据,对类似工程也具有一定的借鉴和参考价值.

CFG桩复合地基静载试验及有限元模拟

为了将CFG桩应用于马尔代夫吹沙回填岛礁灰岩地基中,以胡鲁马累住宅项目为案例,在现场进行了单桩和复合地基承载力试验,利用ANSYS有限元软件对CFG桩复合地基的受力特性进行了数值模拟.结果表明:单桩和复合地基承载力特征值均满足设计要求;数值模拟得到了与现场静载试验一致的荷载沉降规律;随着外荷载增加,桩土分担的荷载比例逐渐增大,桩土应力比也随之快速增长,当上部荷载达到148 kPa时,桩土应力比达到12且趋于稳定.

神经网络方法在桩基设计中的应用

根据钻孔桩和打击桩的原型试验观测的数据 ,运用人工智能方法对横向承载桩和轴向承载桩的工作特性进行模拟 ,并利用标准贯入试验 (SPT N)值和桩的几何特性等简单的输入数据 ,开发出相应的优化神经网络模型 ;然后 ,运用反向传播神经网络模型和广义回归神经网络模型分别对某工程的钢筋混凝土桩进行分析 ,并将求得的预测结果与常规设计法的结果进行比较 ,结果表明神经网络方法比传统方法有明显的优越性 ,在实际工程设计中具有重要的参考价值和现实意义。