武汉理工大学学报

土木工程

  • 溶蚀礁灰岩圆盘劈裂特性试验研究

    秦月;丁凌峰;徐东升;

    为研究溶蚀作用对礁灰岩抗拉强度的影响差异,选取不同孔隙率的礁灰岩进行劈裂试验,开展不同试验条件下的溶蚀礁灰岩圆盘劈裂试验,根据试验结果分析溶蚀作用下不同孔隙率礁灰岩力学性质的差异与变化规律。结果表明,溶蚀环境的变化对礁灰岩的抗拉强度、破坏模式及裂纹扩展行为有显著影响。溶蚀温度和压强的上升与抗拉强度呈反比,且温度对溶蚀礁灰岩的影响程度大于压强。试样溶蚀后的破坏形式大多呈现出塑性劈裂破坏和混合型破坏。这些研究结果揭示了溶蚀对礁灰岩力学行为的重要影响,为岩土工程中溶蚀礁灰岩的破坏机制和稳定性评估提供了理论依据。

    2025年11期 v.47;No.419 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 990K]
    [下载次数:6 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 碱激发胶凝废弃泥浆流态固化土工程特性研究

    邢芝然;崔允亮;翁明祥;

    为实现工业固废和废弃泥浆的资源化利用,提出以粒化高炉矿渣(GBFS)、粉煤灰(FA)及烧碱(NaOH)协同固化高含水率废弃泥浆制备流态固化土的技术路径。通过调节水固比及GBFS与FA比例,系统探究材料工程性能变化规律。结果表明:流态固化土的流动度与水固比呈正相关,FA掺量增加可提升流动性,GBFS主导强度发展。无侧限抗压强度随GBFS比例增加呈先升后降趋势,28 d强度达352~820 kPa,最优配比GBFS/FA=8∶2时,其流动扩展度与无侧限抗压强度显著优于水泥基材料。各组泌水率均<2%,水稳系数>0.85。GBFS与FA的协同作用对高含水率废弃泥浆的固化效果显著,可有效实现流态固化土的工程性能调控,其性能指标满足常规填筑工程的技术要求。

    2025年11期 v.47;No.419 9-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1253K]
    [下载次数:14 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 氯盐腐蚀下砂浆锚杆与锚固体的粘结强度退化试验研究

    周俊彦;陈昉健;华龙桢;张婧;王淮峰;

    为研究锈蚀对长期服役的砂浆锚杆锚固体性能的影响,分析粘结强度与锈蚀率之间的变化规律,利用氯化钠溶液模拟侵蚀性地质环境,建立了一套干湿循环喷淋系统加快锚杆腐蚀进程,制备出一批锚杆锈蚀的锚固体试件,并讨论它们的锈蚀特征。采用中心拉拔试验,测试锈蚀前后砂浆锚杆粘结性能的变化。结果表明:处在微锈蚀区间(ρ<0.3%)的砂浆锚杆,随着锈蚀率的增大,其极限荷载与极限粘结强度出现约19%的增长,当超过临界值(ρ=0.3%)后,整体呈现出持续衰减的趋势,到ρ=0.75%时减小至原来的59%。基于试验结果及现有研究成果的相关结论,考虑锈蚀影响的情况,建立了砂浆锚杆的粘结强度随服役时长退化的两阶段模型。

    2025年11期 v.47;No.419 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1171K]
    [下载次数:5 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 基于TimesNet的桥梁监测数据无监督异常检测

    康俊涛;余立国;余泽川;

    基于TimesNet模型提出一种无监督学习的监测数据异常检测方法,将一维监测数据构建为二维张量,以表征其在周期内及周期间的变化模式,建立模型学习数据的周期性演化趋势,以重构数据的方式找到不符合数据演化特性的点位。通过噪声添加获取异常数据,同工况下的异常检测结果表明,TimesNet在F1分数上较LSTM、GRU和Transformer模型分别提升9.54%、8.84%、6.82%。对比常用异常检测方法,传统有限元方法设置的阈值过高;统计学方法设定的阈值则受温度影响,异常数据识别受限;文中提出的无监督学习方法不受监测数据数值大小的影响,可有效识别具有较大波动或偏离整体趋势的异常数据。

    2025年11期 v.47;No.419 22-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1482K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 环境变量对预应力T梁智能张拉的影响研究

    李金成;

    预应力张拉是桥梁施工的关键环节,其质量直接影响结构安全。智能张拉技术通过自动化控制显著提升了张拉精度和效率。以乌干达MTP项目40 m预应力T梁为背景,研究环境变量对智能张拉的影响。基于Midas有限元模型,分析了不同养护温度(10~27℃)和龄期(3~28 d)下混凝土弹性模量变化对张拉效果的影响。结果表明:混凝土弹性模量越低,实际伸长量与理论值的偏差越大。例如,10℃养护3 d时,伸长量差值达0.32 mm;而23℃养护5 d时,差值减小至0.07 mm。此外,钢绞线弹性模量的实测差异影响更显著,单片T梁伸长量差值可达4 mm以上。研究还发现,较高养护温度可缩短张拉准备时间,提升工程效益。因此,施工中需综合考虑环境变量和材料性能,确保张拉精度。

    2025年11期 v.47;No.419 30-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1203K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • 钢-LUHPC组合结构中PBL抗剪承载力计算方法

    汪西华;余斌;詹建辉;王军;王锦军;刘沐宇;

    为研究钢-LUHPC组合结构中PBL连接件的抗剪性能和承载力计算方法,设计制备了4组12个PBL连接件推出试件,开展了推出试验。结果表明:贯穿钢筋直径从16 mm增大到20 mm时,PBL抗剪承载力提升了9.34%~22.94%,抗剪刚度提升了4.66%~16.10%;开孔直径从50 mm增大到60 mm时,PBL抗剪承载力提升了4.47%~10.50%,抗剪刚度提升了7.67%~18.22%。PBL连接件抗剪承载力和抗剪刚度随着PBL开孔直径和贯穿钢筋直径的增大而增大,有端部承压的PBL试件相比于没有端部承压的试件,其抗剪承载力提升30.58%~50.34%,抗剪刚度提高3.53%~14.85%,说明PBL连接件的端部承压作用对提升连接件的抗剪能力和抗剪刚度有明显作用。根据试验结果,提出了适用于钢-LUHPC中PBL连接件抗剪承载力的计算公式,计算值与试验值吻合,误差为1.0%。

    2025年11期 v.47;No.419 35-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1505K]
    [下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 基于改进AHP法的吕梁地区高速公路黄土路堑边坡稳定性研究

    李鹏;

    山西吕梁地区黄土边坡地质灾害频发,严重威胁高速公路安全。为科学评估边坡稳定性,该研究提出改进AHP法,将传统九标度法简化为三标度法,显著降低主观性影响。通过构建包含边坡本体、防护支挡结构和截排水设施3个一级指标及11项二级指标的层次模型,结合专家打分确定权重。结果显示,防护支挡系统(权重0.539)影响最大,其中挡土墙变形破损程度(0.281)和护面墙变形破损程度(0.230)是关键;截排水设施次之(0.297),其损坏程度(0.667)尤为突出;边坡本体中坡度(0.539)为核心指标。研究进一步划分指标等级(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类),并设计动态扣分区间(Ⅰ类0~15分,Ⅱ类15~40分,Ⅲ类40~100分),如坡度≥53°或挡土墙裂缝>1 mm列为高风险(Ⅲ类)。该评价体系为吕梁地区黄土边坡稳定性评估与维护提供量化依据。

    2025年11期 v.47;No.419 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1333K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 吕梁地区高速公路黄土路堑边坡技术状况评价研究

    任越;

    黄土地区高速公路边坡技术状况评价是工程养护的重要课题。以吕梁地区黄土路堑边坡为对象,针对传统方法依赖专业试验、操作性差的问题,提出了一种基于多指标的综合评价模型。通过现场调查,选取了13项指标(如坡高、坡度、挡土墙、裂缝等),并建立了分级标准。模型采用改进的层次分析法(AHP)确定权重,通过量化因子破坏度与归一化处理提升客观性。基于线性加权计算综合评分(CI),将边坡分为4类:安全、基本安全、局部危险和高度危险,并给出相应养护建议,如日常巡查、结构加固和灾害预警。该模型能通过直观检查快速评估边坡状况,降低技术门槛,为黄土边坡养护提供实用工具。

    2025年11期 v.47;No.419 50-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1402K]
    [下载次数:4 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 某江水源热泵区域能源站不同负荷率性能研究

    赵鑫超;朱文君;杨艳;周军莉;

    针对区域能源站供能片区开发周期长,末端需求持续性变化等问题,以武汉某区域能源站为研究对象,基于仿真模拟软件建立江水源热泵供能系统,分析了在100%、125%、150%、175%与200%5种开发规模(负荷率)下不同多机组负荷分配策略和不同机组启停控制策略时的系统运行特性。结果表明:总规模一定时,机组启停上限为95%,机组平均承担末端负荷时系统性能最优;开发规模越大,江水源热泵系统的耗电量、能效比和运行费越大,每增加1%的开发规模,性能系数至多能增加0.21%,运行费用增加0.63%。该结论对该片区能源站后期建设系统运行具有现实指导意义。

    2025年11期 v.47;No.419 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1557K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]

资源与环境工程

  • MgAl-LDHs@BC联合黑麦草对镉污染底泥的修复

    张蓉;张翔凌;雷晓芸;

    针对镉污染水体清淤污泥修复效率低、周期长等问题,通过共沉淀法制备层状双金属氢氧化物改性生物炭(LDHs@BC)复合材料,结合黑麦草构建联合修复体系,系统评估其对镉污染底泥的修复效果。结果表明:X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)表征证实了MgAl-LDHs有效负载于生物炭表面。联合修复体系在初始镉浓度为2.63 mg/kg时,经60 d处理后底泥全镉含量降低至2.01 mg/kg(去除率23.6%),显著高于单一植物修复(去除率15.2%)和单一材料修复(去除率19.8%)。此外,联合修复使底泥有效态镉含量降低至0.198 mg/kg(降幅30.1%),较单一修复组(降幅26.1%)显著提升修复效率,植物吸收镉量亦提升55.4%。两者协同实现镉由活性态向稳定态转化,为镉污染底泥的生态修复提供了新的思路。

    2025年11期 v.47;No.419 63-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1692K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 基于MICP治理沙漠土的菌种高温驯化选育研究

    胡建伟;刘昊东;吴志峰;陈学龙;

    沙漠地区气候特殊,夏季白昼地表温度最高可达80℃,MICP菌种在此温度下生长繁殖受限、矿化效果甚微,极大地限制了MICP在沙漠治理中的应用。作者采用紫外诱变结合高温驯化的方式选育耐高温菌种,继而对比选育菌种和原始菌种在高温环境中的生长趋势及脲酶活性,最后探究高温环境下选育菌种的矿化反应效果。研究表明:1)选育菌种的耐高温性能相比原始菌种显著增强;2)矿化反应中脲酶活性,在40℃、50℃随时间呈线性降低趋势,60℃及以上随时间呈对数降低趋势;3)Ca~(2+)利用率与温度在反应初期呈正相关,中后期呈负相关;碳酸钙沉积量与温度在反应结束后呈负相关。

    2025年11期 v.47;No.419 70-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1831K]
    [下载次数:7 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]

机电与信息工程

  • 高斯白噪声激励下时滞悬架系统的随机分岔分析

    李丹;张建刚;

    考虑到主体与易损件连接处弹簧随机因素的影响以及时滞建立了悬架系统的动力学模型,研究了高斯白噪声激励下时滞悬架系统的分岔现象。利用时滞近似化对动力学方程进行处理,将其化为等价的Hamilton系统,再将系统降维成一维平均随机伊藤方程,通过最大Lapunov指数来判断局部随机稳定性,再利用奇异边界理论来判断全局随机稳定性。最后利用Matlab绘制联合概率密度函数图分析了函数的拓扑结构变化,探究了噪声强度,相关时间对悬架系统分岔的影响,以及用蒙特卡洛数值模拟验证了方法的有效性。研究发现,随着噪声强度的增加或者相关时间的增大,高斯白激励下时滞悬架系统发生随机P分岔。

    2025年11期 v.47;No.419 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1730K]
    [下载次数:12 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 基于WPA法的焊接梁振动特性研究

    闫肖杰;吴崇建;徐波;潘驰;李顶根;

    焊接梁是建筑、机械领域关键结构,其振动特性直接影响结构安全与寿命。传统有限元法分析复杂焊接结构存在计算成本高、局部精度不足等局限。作者基于波振动分析法(WPA)构建焊接梁“左母材段-焊接段-右母材段”三段式模型,聚焦功率流分析焊接段刚度特性与激励频率对能量传递的影响。经简支梁理论验证,模型一阶固有频率误差<0.1%,可靠性良好。结果表明:焊接段刚度分布调控能量聚散,均匀型聚能最强,局部强化-过渡型最弱;刚度比差异越大,能量扰动越显著;200 Hz(低频)呈单一峰值、600 Hz(中频)呈等幅多峰、1 200 Hz(高频)呈“单峰主导-快衰减”特征。建议采用梯度过渡型焊接结构优化抗振设计。

    2025年11期 v.47;No.419 85-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1991K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • 基于预测控制的三相永磁同步电机电流及速度控制研究

    黄磊;吴一凡;肖刚;罗瑜;肖朋;

    针对PI控制在永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)控制时存在的转速超调量大,定转子电流波动大,抗干扰能力差等问题,作者提出了一种基于预测控制的三相永磁同步电机电流及速度控制策略。电流环采用无差拍预测电流控制(Deadbeat Predictive Current Control, DPCC)方法,可以减少电流的波动,速度环采用带负载扰动观测器(Load Disturbance Observer, LDO)的模型预测速度控制(Model Predictive Speed Control, MPSC)方法,能够减少转速的超调量,增强抗干扰能力。基于MATLAB软件的仿真结果表明,文中提出的控制策略提高了PMSM抗干扰能力,减小了转速的超调,增强了电流的稳定性。

    2025年11期 v.47;No.419 92-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1750K]
    [下载次数:8 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 电动汽车光储充充电站群协同配置优化研究

    王波帆;孙志超;吕栋梁;高伟程;赵志伟;余庆华;

    针对现有研究多聚焦单站优化且忽视站群区域异质性的问题,作者研究含住宅区、商业区、工业区属性的光储充一体化充电站群协同规划。以总成本最小化和净现值(Net Present Value)最大化为目标,构建双层优化框架:外层采用NSGA-Ⅱ算法协同优化多区域站点的光储容量配置;内层通过集群运行优化与分时电价(Time-of-Use Pricing)引导策略,协同最小化集群购电及站间传输成本。采用嵌套优化求解获得最优容量方案。案例分析表明,基于协同配置的多区域站群在20年运行周期内,总净现值达5 140万元,年化成本184.9万元,投资回收期3.45年。该方法有效解决了考虑区域异质性的微电网集群光储容量协同优化问题,显著提升了系统经济性与可持续性,为不同区域场景的充电站绿色能源系统规划提供了普适性指导。

    2025年11期 v.47;No.419 99-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2055K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]

  • 欢迎投稿、订阅《武汉理工大学学报》

    <正>《武汉理工大学学报》是基础理论与应用科学相结合的综合性学术期刊。坚持以马列主义、毛泽东思想、邓小平理论、江泽民“三个代表”和“科学发展观”为指导思想,贯彻党的有关方针、政策。坚持“双百方针”,以促进科学与技术的发展、加强国内外学术交流为宗旨。重点刊登材料科学与工程、交通科学与工程、土木工程、资源与环境工程、机电与信息工程等学科的基础研究与工程应用论文。

    2025年11期 v.47;No.419 15页 [查看摘要][在线阅读][下载 577K]
    [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • 《武汉理工大学学报》征稿简则

    <正>《武汉理工大学学报》是由武汉理工大学主办的自然科学综合性学术期刊,重点刊登材料科学与工程、交通科学与工程、土木工程、资源与环境工程、机电与信息工程等学科的基础研究与工程应用论文。1投稿约定1.1作者通过网络投稿,网址:www.whlgdxxb.com.cn。对初审符合要求的稿件,每篇收取150元审稿费后开始进行正式评审。1.2编辑部将按照规范化的审稿程序,聘请校内外同行专家对来稿进行客观的评审,并根据审稿意见公平、公正地决定稿件的取舍。来自前沿课题并富于创见性的稿件,均会优先发表。

    2025年11期 v.47;No.419 109页 [查看摘要][在线阅读][下载 560K]
    [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • 下载本期数据