建筑与土木工程领域专业研究生双语教学体系探讨

经济全球化背景下,我国建筑业在更宽更广的层面上进一步加快融入国际承包市场的进程,要求从根本上提高参与国际对话和国际交流的能力。针对建筑与土木工程领域专业研究生"三师人才"的培养定位,从教学目标、教学理念、教学内容、教学方法、课堂形式、考核方式等要素入手,对适用于建筑与土木工程专业学位研究生的双语课程教学模式进行研究,构建建筑与土木工程领域专业研究生双语课程体系,并提出双语课程质量保障与监控评价体系标准。

智能材料结构系统在土木工程中的应用

主要论述了形状记忆合金、压电和光纤等几种智能材料结构系统的基本工作原理和力学特性 ,简要介绍了它们在土木工程结构中的一些应用及相关研究 ,同时还提出了在研究与应用过程中存在的一些问题 ,展望了今后的发展前景并提出了一些建议性意见。

土木工程专业本科生导师制多方式融合及方案设计

在当前我国高等教育大众化的背景下,本科生导师制作为一种有利于促进教育观念改变与教育质量提升的新型互动式教育教学模式,对促进我国高等教育改革具有重大意义。论文针对目前本科生导师制遇到的问题,提出应通过多方式融合,形成适合自身发展需要的有特色、易突破、可操作的本科生导师制模式。以某高校土木工程专业为例,进行本科生导师制方案设计,从实践操作层面着力构建四个运行机制,为我国广大高校土建类专业本科生导师制的设置提供参考。

土木工程中应用的纤维增强塑料的特性研究

虽然纤维增强塑料(FRP)的性能早已被认识,但本身的一些缺点限制了它作为一种建材的广泛应用.通过近年来广泛的研究,纤维增强塑料在不同的条件下的特性被进一步的了解.介绍了纤维增强塑料(FRP)的应用及组成,总结了常用几种类型的纤维材料和基体材料的力学性能及物理特性.还简要介绍了ERP筋的特性,为其工程应用提供一定的借鉴.

基于知识图谱的建筑施工安全风险量化与分析

为了提高建筑施工安全风险管理的信息化水平,以建筑施工活动及事故风险类型为研究对象,建立施工安全知识图谱。通过知识图谱改进作业条件危险性评价法(LEC)实现安全风险的定量计算,并基于知识图谱进行风险位置识别和不安全因素分析。研究提出安全风险虚体实化理念,实现了安全风险信息在数字空间实体化表达;基于建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)和知识图谱技术,建立了建筑施工安全风险信息模型(Building Construction Safety Risk Information Model, BCSRIM)。该模型有效避免了传统LEC法中主观因素产生的影响,实现了建筑施工安全风险定量计算、风险位置识别、风险分析及可视化管理。利用Revit二次开发技术,在Microsoft Visual Studio中使用C#语言连接Neo4j图数据库,完成了基于知识图谱的BCSRIM的开发。试验显示,研究提出的BCSRIM对提高施工现场的管理水平具有较高的实用价值。

木材老化对古建筑木梁抗弯性能的影响分析

为研究木材老化对古建筑木梁抗弯性能的影响,分析了木材的老化机理,采用等效截面法并结合国内木梁老化深度经验公式,提出了老化木梁抗弯承载力退化模型,并对某古建筑的木梁进行了承载力退化评估。对未老化与老化木梁进行了单调加载数值模拟,并通过试验验证了模型的合理性;在此基础上,进一步分析了老化均匀度与老化深度对木梁抗弯性能的影响。结合《木结构设计标准》(GB 50005—2017)中受弯构件的承载力计算公式,提出了考虑老化影响的木梁抗弯承载力折减系数计算公式。结果表明:老化对木梁抗弯承载力的影响与老化均匀度呈线性相关,与老化深度呈一元二次多项式关系。老化深度越深且老化均匀度越大,木梁承载力越低。

西安市固体废弃物卫生填埋场建设中的环境岩土工程问题研究

人与环境的和谐共处是当今社会可持续发展的重要内容,面对城市固体废弃物激增所带来的人与环境之间的各种问题,卫生填埋法作为最广泛也是最彻底的固体废弃物处理方法得到了越来越多的关注和研究。卫生填埋场的建设与环境岩土工程领域内的诸多方面密切相关,针对卫生填埋场的建设中涉及到的环境岩土工程问题,在依据已有资料概括介绍国内外相关发展现状的同时,结合西安地区的特点,在填埋场场址和类型选择、废弃物工程性质指标、填埋场防渗处理、填埋场沉降计算和边坡稳定这5个方面对西安地区城市固体废弃物卫生填埋场建设中的环境岩土工程问题进行了论述,提出了相应建议,展望了研究方向。

旧工业建筑再生利用关键制约因素研究

科学识别旧工业建筑再生利用的关键制约因素,对促进旧工业建筑再生利用实施及城市可持续更新具有重要意义。首先,通过扎根理论总结11个影响西安市旧工业建筑再生利用的制约因素;然后,采用Fuzzy Decision-Making and Trial Evaluation Laboratory(DEMATEL)方法对制约因素之间的关系进行分析,进而确定影响旧工业建筑再生利用的关键制约因素。结果显示,相应的法律法规缺乏、支持政策不足、旧工业建筑信息不齐全和利益相关者认识不足是西安市旧工业建筑再生利用的关键制约因素。这表明政府在旧工业建筑再生利用发展中扮演至关重要的角色。因此,建议优先采取措施使政府对旧工业建筑再生利用加大重视力度并予以支持,发挥政府的引导作用,逐步推动旧工业建筑的再生利用。

西安市夜间土方工程施工扬尘排放特征分析

为探究土方工程施工扬尘排放特征,基于土方作业现场采集与检测所得扬尘浓度数值和扬尘颗粒物粒径值以及工地气象因子参数,对施工现场扬尘浓度变化趋势、气象因子对扬尘排放的影响以及土方施工扬尘的粒径分布特征予以解析。结果表明,测试期间TSP浓度和PM10浓度值变化较大,并出现短时间浓度峰值,施工现场土方施工扬尘既受具体施工活动的影响又与气象因子有关。施工现场土方施工作业时PM2.5、PM10和TSP浓度与温度和湿度呈正相关,与风速和风向呈负相关。土方施工时粒径较大的颗粒物所占比例高于施工现场大气和背景值,粒径不小于10μm的颗粒物占比61.24%,土方施工扬尘是西安市环境大气PM10和TSP的来源之一,工地内运输车辆及土方施工活动均为重要扬尘源。土方作业时PM2.5:PM10:TSP=0.01:0.55:1,夜间土方工程施工扬尘对西安市环境大气PM2.5的贡献能力有限。

古建筑木结构透榫节点地震损伤演化模型研究

为定量评估古建筑木结构透榫节点的地震损伤程度与地震损伤演化过程,对Kratzig地震损伤模型进行了改进。分别基于刁波地震损伤模型、Kratzig地震损伤模型以及改进的Kratzig地震损伤模型对3组透榫节点进行了地震损伤分析,研究了3种模型的适用性。为了对实际工程中的透榫节点松动进行地震损伤评估,基于改进的Kratzig地震损伤模型,考虑了节点松动对改进的Kratzig地震损伤模型的影响。结果表明:改进的Kratzig地震损伤模型在描述透榫节点地震损伤中表征效果最好,能够克服地震损伤模型与Kratzig地震损伤模型的不足;随着松动程度的增大,透榫节点损伤指数增长减缓,最终破坏时损伤指数减小。最后根据国内抗震设防规范,结合古建筑木结构地震损伤评估,提出了透榫节点性能水准分类及每个阶段的加固建议。

多层古建筑木结构柱脚节点力学性能研究

开展了多层古建筑木结构柱脚节点试验研究,揭示了不同楼层柱脚节点的变形机理并评估了其力学性能,基于受力机理和刚体摆动特性建立了多层古建筑木结构柱脚节点简化力学模型。研究表明:上部楼层柱脚节点以木枋横纹嵌入变形为主且变形显著,底层柱脚节点以木柱顺纹受压变形为主但变形较小。随着竖向荷载的增加,柱脚节点弯矩承载力增加,但上部楼层柱脚节点弯矩-转角滞回曲线捏拢现象明显,强度退化因子在0.8~0.9;底层柱脚节点弯矩-转角滞回环高度重叠,强度退化因子大于0.95。上部楼层柱脚节点耗能能力随竖向荷载的增加而增加,处于较低竖向应力状态的柱脚节点耗能增幅较为显著。简化力学模型与试验曲线吻合良好,可用于多层古建筑木结构性能分析。

装配式预应力槽型板抗爆性能研究及工程应用

对装配式预应力槽型板进行抗爆性能试验,再用ABAQUS软件对槽型板试验对比分析,验证了有限元分析结果的准确性。同时利用该有限元软件对足尺截面的槽型板进行模拟,对比分析了静载和动载形式下结构的破坏形式和受力形态,最后介绍装配式预应力槽型板结构的工程应用,结果表明:装配式预应力槽型板在5级人防荷载作用下结构处于完全弹性状态,4级荷载作用下仅出现细小受拉裂纹,塑性变形小,说明混凝土槽型板可以承受4级人防荷载不受破坏。ABAQUS软件对试验模拟准确性高,为结构抗爆性能分析提供了可行的解决方案。装配式预应力槽型板结构在爆炸荷载作用下具有良好延性。装配式预应力槽型板结构符合我国装配式建筑的要求,具有省时、省人工、节能及高质量等优势,有利于在工程中应用及推广。

装配式建筑评价标准研究

研究以西安市某装配式建筑项目为例,应用各省市评价标准进行了装配率测算,并对计算结果进行了对比分析。根据长期工程实践,剖析了各省市装配式建筑评价标准当前存在的主要问题,并针对性地提出了评价标准发展建议,指出科学合理的评价体系和评价方法是装配式建筑产业健康可持续发展的关键。

黄土丘陵沟壑区挖填造地工程勘察的探索与实践

黄土丘陵沟壑区挖填造地工程会遇到众多岩土工程问题。为保证类似工程建设的安全,避免相关工程事故的发生,依托某黄土丘陵沟壑区挖填造地工程实践,归纳了挖填造地工程前原场地勘察要点、研究方法和评价思路,分析了黄土丘陵沟壑区挖填造地工程面临的主要工程地质问题,并给出了建议措施。结果表明:填方区勘察重点为湿陷性黄土和其它覆盖土层的分布以及在高压力条件下工程性质,挖方区勘察重点为土石材料工程性质和土石比;主要工程地质问题涉及地下水环境变化及其对工程的影响、高填方场地沉降与不均匀沉降、填挖边坡稳定性、湿陷性黄土地基增湿变形、软弱淤积土地基问题、不良地质作用等。

仿古建筑钢-混凝土双梁-柱节点力学性能

针对仿古建筑双梁-柱节点力学性能较差的问题,将其与黏滞阻尼器相结合,形成附设黏滞阻尼器的仿古建筑双梁-柱节点。为研究该类型试件的力学性能,共设计4个节点试件,包括1个仿古建筑单梁-柱节点对比试件和3个典型仿古建筑双梁-柱节点试件,其中2个试件为设置黏滞阻尼器的试件,1个为未设置黏滞阻尼器的试件,进行正弦波荷载快速往复加载试验,分析加载全过程中试件的破坏特性、破坏模式及钢筋应变变化,并对其恢复力曲线、骨架曲线及承载力等力学性能指标进行分析。结果表明:附设黏滞阻尼器可显著改善双梁-柱节点的力学性能,试件滞回曲线更为饱满,双梁-柱节点的极限承载能力提升16.4%~18.1%,延性系数提升13.5%~15.0%,骨架曲线下降段更为平缓。

西安富水砂层盾构施工Peck沉降预测公式改进

隧道开挖引起的地表沉降预测主要有公式法、数值法、解析法等,由于Peck公式法的合理、简便,被广泛应用于隧道开挖引起的地表沉降预测中。但由于Peck公式的局限性,在不同地层中预测隧道开挖引起的地表沉降时需要对其进行修正。本文以西安地铁某区间盾构穿越富水砂层为背景,通过现场实测数据、线性回归方法并引入地表最大沉降修正系数α和沉降槽宽度修正系数β两个参数对原始Peck公式进行修正,得出α的取值范围为0.106 7~0.354 4、β的取值范围为0.539 0~0.681 9,将修正后的公式和现场数据对比发现拟合效果较好,参数取值合理。相关结论可供盾构在富水砂层中施工作为参考。

考虑接触非线性的西安明城墙稳定分析

西安明城墙是由内芯土和外包墙组成的人工黄土边坡。强度折减有限元法是分析土坡稳定性、确定土坡最小安全系数的有效方法,但应用该方法计算城墙的安全系数时,却难以处理外包墙上的潜在破坏面对城墙稳定性的影响。根据外包墙破坏的实际情况,假设了不同形式和位置的潜在破坏面来模拟外包墙的破坏形态,通过考虑软化性能的界面本构方程,应用强度折减有限元法确定了外包墙的最危险破坏形态,并基于此破坏形态研究了影响城墙稳定性的主要因素,可为古城墙的稳定性评估和保护修缮提供依据。分析表明,城墙内芯土潜在滑动弧可简化为一条直线,其顶点位于坡肩内约3m处;城墙沿该滑动弧的安全系数满足稳定性要求;外包墙的破坏形态和砂浆强度、外包墙与内芯土之间的摩擦系数是影响城墙变形破坏的主要因素。

西安小雁塔结构振动控制试验研究

为了减小地震对小雁塔结构的影响,利用形状记忆合金(SMA)的超弹性,结合悬摆减震理论,研发了形状记忆合金复合悬摆减震系统(SMA-SPDS),对该减震系统进行了振动台试验,探讨了SMA-SPDS的工作性能和有效性;设计并制作一个1/10的小雁塔结构缩尺模型,并将SMA-SPDS分别设置于小雁塔模型结构中进行模拟地震振动台试验,得到了设置与未设置SMA-SPDS的小雁塔模型结构的地震响应,对比分析了SMA-SPDS的减震效果。结果表明:研发的SMA-SPDS系统性能稳定,便于集成,减震效果明显,能够较好满足古塔结构的减震需求;设置SMA-SPDS后,可以明显地改变塔体结构变形规律,模型结构各点的位移响应均明显降低,特别是塔体顶部效果明显,一般情况下可减小30%;试验结果还表明,地震作用越强烈,SMA-SPDS的减震效果越明显,研发的SMA-SPDS是一种能够有效减小古塔结构地震响应的新型减震系统,对砖石古塔结构的消能减震保护具有参考价值。

西安浅埋暗挖隧道地铁施工的地表沉降分析

以西安地铁长延堡站配线暗挖段为依托,对地表沉降实测数据进行统计分析。结果表明,浅埋暗挖隧道台阶法施工时上(下)导对一定断面沉降的纵向影响范围分别为其前后的2D(2D)和1D(3D)(D为隧道跨度),且下导开挖所引起的总沉降量大于上导所引起的,其比值约为3/1;横向影响范围约为10D,横向沉降槽曲线符合Peck公式,且给出了沉降槽宽度参数建议值k=0.66。

旧工业建筑改造工程安全监管博弈分析

通过构建博弈模型来研究旧工业建筑改造安全监管过程中政府监督管理部门和业主方的均衡战略,并分析修正后纳什均衡中的关键因素对博弈双方行为选择的影响。结果表明:增加业主方收益、减少监管成本、加大惩罚力度等可有效提高政府监督管理部门的监管效率,从而减少安全事故的发生,提高改造工程的质量。