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胶结砂砾石三维孔隙结构与层面抗剪性能的关系 被引量：1
1
作者 张亚楠 蔡新 +1 位作者 陈徐东 郭兴文 《建筑材料学报》 北大核心 2026年第2期223-232,共10页
为探究不同层面处理方式下胶结砂砾石(CSG)内部孔隙结构与层面抗剪性能的关系,通过Python程序对3种层面处理方式下CSG的X射线计算机断层扫描图像进行预处理及三维重构,实现了CSG内部孔隙结构的三维可视化与定量表征;结合室内直剪试验,采... 为探究不同层面处理方式下胶结砂砾石(CSG)内部孔隙结构与层面抗剪性能的关系,通过Python程序对3种层面处理方式下CSG的X射线计算机断层扫描图像进行预处理及三维重构,实现了CSG内部孔隙结构的三维可视化与定量表征;结合室内直剪试验,采用XGBoost算法建立了CSG三维孔隙结构参数与宏观力学性能之间的关系。结果表明:层面处理方式对CSG的三维孔隙结构和力学性能有显著影响,不处理层面的孔隙分布不规则,易导致应力集中,而层面铺设砂浆或净浆能有效改善CSG的孔隙结构;净浆的改善效果最佳,显著提升了CSG孔隙的均匀性与复杂性;孔隙球度与孔径分布之间呈双指数衰减关系,接近球形的孔隙有助于提高CSG的摩擦性能;研究结果可以优化CSG层面施工工艺,提升其力学性能。 展开更多
关键词 胶结砂砾石 三维孔隙结构 层面结构 抗剪性能 XGBoost算法
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基于CT扫描技术的透水混凝土孔隙特性研究
2
作者 徐丽娜 魏超 +2 位作者 丁旭 黄占芳 刘宁 《水电能源科学》 北大核心 2026年第1期114-118,共5页
为深入研究聚丙烯仿钢纤维透水混凝土的微观机理,采用CT扫描技术对试件进行扫描,通过三维数字重构技术建立了孔隙结构的可视化模型。基于图像分析方法对比研究了纤维改性前后材料内部孔隙系统的形态演变特征。结果表明,聚丙烯仿钢纤维... 为深入研究聚丙烯仿钢纤维透水混凝土的微观机理,采用CT扫描技术对试件进行扫描,通过三维数字重构技术建立了孔隙结构的可视化模型。基于图像分析方法对比研究了纤维改性前后材料内部孔隙系统的形态演变特征。结果表明,聚丙烯仿钢纤维的加入可有效提高试件的强度,但会抑制试块的透水性能,试块各层面孔隙率稳定在15%~20%之间,且连通孔隙占总孔隙的97%以上;未添加纤维的试块中大孔数量较少,但其体积占比较大;加入纤维后,部分大孔转化为中孔并抑制孔隙间的连通,从而改变孔隙结构。 展开更多
关键词 聚丙烯仿钢纤维透水混凝土 CT扫描 孔隙结构 透水性能
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考虑骨料级配和衍生特征的Stacking深度集成混凝土强度预测
3
作者 蔡志坚 王晓玲 +3 位作者 张君 王栋 吴斌平 余红玲 《水力发电学报》 北大核心 2026年第2期15-30,共16页
抗压强度预测对于混凝土施工质量控制具有重要意义。现有抗压强度预测模型多关注于初始配合比的影响,缺乏考虑骨料级配及衍生特征的影响及其可解释性分析。针对上述问题,本研究提出一种综合考虑骨料级配和衍生特征的Stacking深度集成抗... 抗压强度预测对于混凝土施工质量控制具有重要意义。现有抗压强度预测模型多关注于初始配合比的影响,缺乏考虑骨料级配及衍生特征的影响及其可解释性分析。针对上述问题,本研究提出一种综合考虑骨料级配和衍生特征的Stacking深度集成抗压强度预测模型,用于提升抗压强度预测精度和可解释性。该模型采用三种主流集成学习模型与卷积神经网络作为基学习器,以充分利用各主流算法的多样性和异质性。其中,为弥补基于树的模型对超参数敏感以及对高维特征提取能力弱的不足,引入通道注意力机制对卷积神经网络进行改进,进而提升特征提取能力。采用融合注意力机制的多层感知机模型作为元学习器,以降低模型过拟合风险。基于SHAP理论,深入挖掘混凝土强度预测的关键特征及特征交互影响。结果表明,所提模型综合考虑了骨料级配和衍生特征,抗压强度预测精度提高了27.53%。SHAP分析表明,水胶比,水,粉煤灰/水,水泥以及31.5~40 mm粒径的骨料质量分数为关键的模型驱动因素。本研究所提模型不仅提升了强度预测准确性,还通过可解释性分析揭示了影响混凝土强度的核心参数,为混凝土智能化管控提供了理论指导。 展开更多
关键词 混凝土 抗压强度预测 骨料级配 卷积神经网络 Stacking深度集成模型 SHAP分析
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复合应力状态下超高性能混凝土的断裂行为
4
作者 徐世烺 王庆敏 +2 位作者 李庆华 全冠 银星 《水利学报》 北大核心 2026年第1期76-90,共15页
超高性能混凝土(UHPC)在水利工程中具有广阔的应用前景,但其在复合应力状态下的断裂行为尚不明确。本文通过试验与数值模拟相结合的方法,研究UHPC在拉-剪复合应力作用下的断裂性能。试验采用斜切缺口短梁试件,通过系统改变缺口倾角和钢... 超高性能混凝土(UHPC)在水利工程中具有广阔的应用前景,但其在复合应力状态下的断裂行为尚不明确。本文通过试验与数值模拟相结合的方法,研究UHPC在拉-剪复合应力作用下的断裂性能。试验采用斜切缺口短梁试件,通过系统改变缺口倾角和钢纤维体积掺量,分析断裂混合度与纤维掺量对裂缝起裂、裂缝扩展及承载力的影响。通过显性建立纤维自由度并采用合适的基体本构关系和基体-界面粘结滑移关系,建立了分析UHPC在复杂应力状态下断裂破坏的三维细观数值模型。研究结果表明:UHPC基体的混合型断裂临界状态符合最大能量释放率准则;纤维掺量的提高和复合应力状态中剪应力成分的提高使得UHPC的断裂过程区增大、基体剥落现象更显著;发展的三维细观数值模型成功复现了试验结果,可以较好地预测复合应力状态下UHPC的断裂破坏特征。本研究深化了对复合应力下UHPC断裂行为的理解,可为其在水利工程中的安全设计和应用提供参考。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 混合型断裂 纤维掺量 细观数值模拟 损伤演化
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主动多孔护岸混凝土的植生及抗冲刷性能实验结果及新认知
5
作者 万娟 许欣 +2 位作者 肖衡林 吕锋 欧阳帆 《科学技术与工程》 北大核心 2026年第5期2138-2146,共9页
针对用于岸坡防护的传统植被混凝土的连通孔隙率低、植物根系扩展受限、植物成活率不稳定等问题,制备了主动多孔护岸混凝土(active porous riparian concrete, APRC),探讨不同的主动开孔率和开孔数对植物生长和抵抗河岸水流冲刷的能力... 针对用于岸坡防护的传统植被混凝土的连通孔隙率低、植物根系扩展受限、植物成活率不稳定等问题,制备了主动多孔护岸混凝土(active porous riparian concrete, APRC),探讨不同的主动开孔率和开孔数对植物生长和抵抗河岸水流冲刷的能力。设置0、12%、18%和24%主动开孔率和0、1、2和4个开孔数的APRC试样,选取狗牙根开展植生模型试验,分析土体pH、狗牙根发芽数和生长高度的变化规律;采用自行设计的水流冲刷装置开展0.2、0.4和0.6 m/s三种不同流速的冲刷试验,分析试样土体流失量和覆土抗冲系数的变化规律。研究表明:主动开孔有利于APRC内部狗牙根生长。APRC的植生性能和抗冲刷性能与开孔率和开孔数呈正相关关系。24%开孔率下APRC的植生效果最佳,开4个孔的APRC中狗牙根种子发芽数最多,开1个孔的APRC中狗牙根生长高度最高。各APRC在不同水流冲刷速度下土体流失量均小于未开孔的植被混凝土,其中12%开孔率、开4个孔时在0.2 m/s流速下的APRC覆土抗冲刷性能最好。 展开更多
关键词 主动多孔护岸混凝土 开孔率 开孔数 植生性能 抗冲刷性能
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水下自密实堆石混凝土拌合物性能试验研究
6
作者 袁金峰 茹世荣 +3 位作者 张丽梅 张晓辉 王超 呼子博 《混凝土世界》 2026年第3期50-56,共7页
水下自密实堆石混凝土具有施工工艺简单、效率高、综合单价低、水化温升低的特点,但对混凝土拌合物性能要求较高,需要同时满足混凝土拌合物的抗分散性、填充性、间隙通过性和抗离析性,方可保证水下自密实堆石混凝土的施工性和硬化后性... 水下自密实堆石混凝土具有施工工艺简单、效率高、综合单价低、水化温升低的特点,但对混凝土拌合物性能要求较高,需要同时满足混凝土拌合物的抗分散性、填充性、间隙通过性和抗离析性,方可保证水下自密实堆石混凝土的施工性和硬化后性能。本文通过由普通硅酸盐水泥、高铝水泥、无水石膏、粉煤灰和硅粉组成的多元复合胶凝材料(组合比为1∶0.06∶0.11∶0.1∶0.03),掺入羟丙基甲基纤维素(HPMC)、速溶胶粉等材料对混凝土拌合物进行改性,结果表明:多元复合胶凝材料用量不宜低于400 kg/m^(3),过少会影响混凝土拌合物的抗分散性。HPMC掺量宜为0.05%~0.10%,过低会影响混凝土拌合物的抗分散性和抗离析性,过高会影响混凝土拌合物的流动性和扩展性,进而影响其填充性和间隙通过性。速溶胶粉掺量宜为0.05%~0.10%,若不在此范围则会影响混凝土拌合物的抗分散性、填充性、间隙通过性和抗离析性。工程应用时应在满足水泥流失量较小且不产生离析的前提下,尽量增大拌合物的坍落扩展度,缩短其T500扩展时间和V漏斗排空时间,以满足水下自密实堆石混凝土的施工性和最终质量。 展开更多
关键词 水下自密实堆石混凝土 抗分散性 填充性 间隙通过性 抗离析性
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严寒地区酸性骨料水工沥青混凝土性能研究
7
作者 闫小虎 李海峰 +1 位作者 李大宏 冯伟 《长江科学院院报》 北大核心 2026年第3期185-191,199,共8页
酸性砾石骨料水工沥青混凝土是一种新型的水工建筑材料,可用于水利工程中的沥青混凝土心墙坝、沥青混凝土面板坝和渠道防渗等。为推广酸性砾石骨料在西部严寒地区沥青混凝土心墙中的应用,通过试验研究和理论分析,探讨了酸性砾石骨料对... 酸性砾石骨料水工沥青混凝土是一种新型的水工建筑材料,可用于水利工程中的沥青混凝土心墙坝、沥青混凝土面板坝和渠道防渗等。为推广酸性砾石骨料在西部严寒地区沥青混凝土心墙中的应用,通过试验研究和理论分析,探讨了酸性砾石骨料对水工沥青混凝土性能的影响。研究结果表明,酸性砾石骨料采用水泥填料或者掺非胺类抗剥落剂,能够显著提高沥青混凝土的力学性能、抗水损害和耐久性。研究成果为酸性砾石骨料水工沥青混凝土的工程应用提供了理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 严寒地区 沥青混凝土心墙 酸性砾石骨料 水工沥青混凝土耐久性
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高抗侵蚀混凝土配合比设计
8
作者 罗纬邦 李泽发 +1 位作者 高磊 张燕 《水利规划与设计》 2026年第4期55-60,161,共7页
为提高混凝土在超高浓度复合盐环境下的抗侵蚀性能,针对新疆部分盐渍土地区供水工程面临的超高浓度复合盐(硫酸盐+氯盐)侵蚀环境,系统开展了高抗侵蚀混凝土配合比试验研究。通过对比“普通硅酸盐低碱水泥+矿物掺合料”与“高抗硫酸盐水... 为提高混凝土在超高浓度复合盐环境下的抗侵蚀性能,针对新疆部分盐渍土地区供水工程面临的超高浓度复合盐(硫酸盐+氯盐)侵蚀环境,系统开展了高抗侵蚀混凝土配合比试验研究。通过对比“普通硅酸盐低碱水泥+矿物掺合料”与“高抗硫酸盐水泥+矿物掺合料”2种胶凝体系,结合正交试验优化设计,提出了适用于四类与五类环境作用等级的高抗侵蚀混凝土配合比,可为类似工程的应用提供参考。 展开更多
关键词 混凝土 高抗侵蚀 复合盐 配合比设计
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多维度水利工程混凝土抗压强度异常析因研究
9
作者 尹新龙 倪东华 +3 位作者 朱泽河 黎秋锋 李川 李世楚 《广东水利水电》 2026年第3期29-34,共6页
水工混凝土是根据水利水电工程的特点设计和生产的混凝土,混凝土抗压强度是否满足设计要求,是评判水工结构安全的重要指标,影响混凝土抗压强度的因素诸多,包括原材料品质、配合比设计与实施控制、混凝土拌和物性能控制以及硬化混凝土性... 水工混凝土是根据水利水电工程的特点设计和生产的混凝土,混凝土抗压强度是否满足设计要求,是评判水工结构安全的重要指标,影响混凝土抗压强度的因素诸多,包括原材料品质、配合比设计与实施控制、混凝土拌和物性能控制以及硬化混凝土性能检测与评估等环节。在工程项目建设中,混凝土抗压强度不满足设计要求现象时有发生,该文选取某一项目,从材料、生产、施工、检测等多维度深入分析混凝土抗压强度异常原因并提出建议,为后续混凝土质量控制提升提供参考。 展开更多
关键词 水利工程 水工混凝土 强度 压碎指标 含气量
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PCCP保护层砂浆尺寸效应及掺合料影响研究
10
作者 罗纬邦 马小宇 +1 位作者 陆云才 周丽娜 《新疆大学学报(自然科学版中英文)》 2026年第1期82-92,共11页
预应力钢筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe,PCCP)保护层砂浆的厚度通常仅为25 mm,但实验室标准砂浆试件尺寸为70.7 mm或40 mm,为在试验结果与构件真实性能之间建立有效关联,系统探究尺寸效应的影响至关重要.针对上述问题... 预应力钢筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe,PCCP)保护层砂浆的厚度通常仅为25 mm,但实验室标准砂浆试件尺寸为70.7 mm或40 mm,为在试验结果与构件真实性能之间建立有效关联,系统探究尺寸效应的影响至关重要.针对上述问题,本文通过改变粉煤灰(Fly Ash,FA)和纳米二氧化硅(Nano Silica,NS)掺量,制作70.7 mm、40 mm及25 mm 3种尺寸的立方体试件,探究掺合料对PCCP保护层砂浆性能的影响,并揭示其强度随试件尺寸变化的规律.主要结论如下:首先,确定了FA(20%)与NS(3%)的最优复掺配比,其28 d力学性能与尺寸稳定性均最优.其次,砂浆强度表现出清晰的尺寸效应,即试件尺寸从70.7 mm减小至40 mm时强度升高,进一步减小至25 mm时则降低.最终,所建立的尺寸换算方程表明,换算系数随掺量呈先升后降趋势,且具有掺量依赖性,这为精确预测PCCP薄层砂浆的真实性能提供了理论依据. 展开更多
关键词 PCCP砂浆 抗压强度 尺寸效应 矿物掺合料
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受弯作用下沥青混凝土残余力学性能研究
11
作者 王龙 范庭梧 +1 位作者 陈占江 邱涛 《水利水电快报》 2026年第3期95-100,共6页
为探究水工沥青混凝土心墙在弯曲变形后的残余性能,基于沥青混凝土大梁弯曲试验(沥青混凝土水稳定试验、小梁弯曲试验),结合现有试验检测手段,对水工沥青混凝土弯曲后残余力学性能进行研究。结果表明:水工沥青混凝土在弯曲变形达到1%,3%... 为探究水工沥青混凝土心墙在弯曲变形后的残余性能,基于沥青混凝土大梁弯曲试验(沥青混凝土水稳定试验、小梁弯曲试验),结合现有试验检测手段,对水工沥青混凝土弯曲后残余力学性能进行研究。结果表明:水工沥青混凝土在弯曲变形达到1%,3%,5%,7%后,水稳定性能和弯曲应变基本维持在未受弯状态同一水平,弯曲应力及弯曲模量随着残余应变弯曲增长而增大。研究成果可为沥青混凝土心墙设计提供性能指标参考。 展开更多
关键词 沥青混凝土 残余变形 水稳定性能 弯曲变形
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高耐久混凝土配比优化——以新沂河海口枢纽工程为例
12
作者 丁跃 柳豹 蒋礼瑜 《江苏水利》 2026年第2期59-63,共5页
为提升近海水利枢纽工程混凝土结构的耐久性能,结合新沂河海口枢纽工程实际需求,开展高耐久混凝土的配合比优化研究。通过对工程所用原材料进行系统检测,在满足技术标准的基础上,设计多组高耐久混凝土配合比并进行试验验证。结果表明,... 为提升近海水利枢纽工程混凝土结构的耐久性能,结合新沂河海口枢纽工程实际需求,开展高耐久混凝土的配合比优化研究。通过对工程所用原材料进行系统检测,在满足技术标准的基础上,设计多组高耐久混凝土配合比并进行试验验证。结果表明,优化后的高耐久混凝土在抗压强度与普通混凝土相近的前提下,其抗拉性能、抗裂性、抗渗性、抗冻性、抗碳化能力及抗氯离子渗透性能均显著提升。该研究成果对类似海洋及近海环境下钢筋混凝土结构的耐久性设计与施工具有较好的参考价值。 展开更多
关键词 新沂河海口枢纽工程 高耐久混凝土 配比优化
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基于热力学计算的低热水泥-粉煤灰放热特性与水化机制
13
作者 崔进杨 李曙光 +3 位作者 李文伟 杨华美 张铎 张开来 《长江科学院院报》 北大核心 2026年第1期164-172,共9页
低热硅酸盐水泥(简称低热水泥)复掺粉煤灰配制的混凝土具有放热慢、放热量低、后期强度较高的特性,为揭示其放热特性与水化机制,开展了胶凝材料的长期水化放热试验,获得了水化状态,借助吉布斯自由能最小化软件(GEMS)进行热力学计算,建... 低热硅酸盐水泥(简称低热水泥)复掺粉煤灰配制的混凝土具有放热慢、放热量低、后期强度较高的特性,为揭示其放热特性与水化机制,开展了胶凝材料的长期水化放热试验,获得了水化状态,借助吉布斯自由能最小化软件(GEMS)进行热力学计算,建立了水泥水化模型。结果表明:(1)粉煤灰会显著降低低热水泥的水化热,水化稳定时水泥水化程度为86.0%、粉煤灰反应程度为53.3%;(2)建立的水化模型可以很好表征低热水泥水化过程,水泥以硅酸二钙(C_(2)S)为主导矿物,相较于普硅水泥与中热水泥,可生成更多水化硅酸钙(C-S-H)凝胶、更少Ca(OH)_(2),这是其后期强度较高的内在原因;(3)不同类型C-S-H的饱和指数不同,其与Ca(OH)_(2)饱和指数、OH-与Si4+浓度呈线性正相关,与Ca^(2+)浓度呈负相关;(4)掺入粉煤灰后Ca(OH)_(2)被首先消耗殆尽,形成了钙硅摩尔比较高的C-S-H凝胶,钙矾石溶解形成单硫型水化硫铝酸钙,随掺量增加,C-S-H含量与钙硅摩尔比、pH值均显著降低,水化产物稳定状态在pH值上的拐点是12.86。研究成果可为研制掺粉煤灰的低热水泥混凝土提供理论依据。 展开更多
关键词 低热硅酸盐水泥 热力学计算 水化机制 放热性能 水化硅酸钙
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胶结砂砾石坝坝料弹塑性本构模型研究
14
作者 邱立波 吴钰 +2 位作者 王文全 扈俊赫 杨杰 《水利规划与设计》 2026年第3期102-106,共5页
为构建更加科学合理的胶结砂砾石弹塑性本构模型,以提高胶结砂砾石坝结构计算的准确性,文章基于胶结砂砾石常规三轴试验及细观数值模拟结果,分析其损伤劣化特征与细观胶结破损机理;推导反映其独特剪胀特性的新剪胀方程;构建考虑细观胶... 为构建更加科学合理的胶结砂砾石弹塑性本构模型,以提高胶结砂砾石坝结构计算的准确性,文章基于胶结砂砾石常规三轴试验及细观数值模拟结果,分析其损伤劣化特征与细观胶结破损机理;推导反映其独特剪胀特性的新剪胀方程;构建考虑细观胶结破损规律的塑性模量;基于广义塑性理论,建立包含损伤的弹塑性本构模型。该模型参数较少(共11个),且易于通过常规试验确定。利用胶凝掺量为80kg/m3的胶结砂砾石三轴试验数据验证模型,结果表明该模型能较准确地预测不同围压下材料的应力-应变关系,尤其在中高围压下吻合良好。研究成果为胶结砂砾石坝的安全可靠性设计提供了新的理论依据和技术手段,有助于推动该坝型向更高坝发展。 展开更多
关键词 胶结砂砾石 本构 弹塑性 损伤
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火山灰-硅灰-水泥复合胶凝材料的协同水化特性分析
15
作者 易絲雨 杨震东 +4 位作者 王俊 唐兵 聂思航 何清慧 刘数华 《长江科学院院报》 北大核心 2026年第4期201-209,共9页
天然火山灰作为潜在的矿物掺合料,具备降低水泥用量、减少碳排放的环保优势,但因其活性较低,单掺常导致水泥基材料早期性能下降。为提升其工程适用性,以川藏地区低活性火山灰为基础,复掺少量硅灰,构建复合胶凝体系,系统研究其水化行为... 天然火山灰作为潜在的矿物掺合料,具备降低水泥用量、减少碳排放的环保优势,但因其活性较低,单掺常导致水泥基材料早期性能下降。为提升其工程适用性,以川藏地区低活性火山灰为基础,复掺少量硅灰,构建复合胶凝体系,系统研究其水化行为与微观结构演变。采用XRD、SEM、TG-DTG和压汞法等手段,结合力学性能试验,对不同龄期试件的水化产物、孔隙结构及强度发展规律进行表征与分析。结果表明:单掺火山灰体系早期水化反应迟缓,活性指数与强度较低;硅灰的引入显著促进C-S-H凝胶生成,细化孔径分布,提高结构致密性,有效提升早期和后期强度。28 d龄期下,复掺27%火山灰与3%硅灰的胶凝体系的抗压强度较单掺试件增长了64%,较纯水泥基准试件增长了15%,活性指数提升明显。 展开更多
关键词 硅灰 低活性火山灰 复合胶凝材料 矿物掺合料 X射线荧光光谱分析(XRD) 扫描电镜(SEM) 抗压强度
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基于深度学习的水工混凝土空隙结构研究
16
作者 唐然 陈灯红 +1 位作者 刘方 王乾峰 《建筑材料学报》 北大核心 2026年第3期301-309,共9页
考虑定量化表征水工混凝土的三维空隙结构几何形态参数,系统分析空隙结构几何形态参数的分布规律及内在相关性。同时,采用SHAP法开展可解释性分析,揭示输出目标与输入特征之间的复杂映射关系;基于深度神经网络(DNN)构建水工混凝土空隙... 考虑定量化表征水工混凝土的三维空隙结构几何形态参数,系统分析空隙结构几何形态参数的分布规律及内在相关性。同时,采用SHAP法开展可解释性分析,揭示输出目标与输入特征之间的复杂映射关系;基于深度神经网络(DNN)构建水工混凝土空隙形态特征与总空隙率的定量关联模型。结果表明:等效半径与磨圆度、空隙数量与熵、表面积与磨圆度之间存在较强的正相关性,欧拉特征数与分形维数呈现负相关性;对特征重要性进行排序,输入特征压缩至5个;构建的DNN预测模型训练集和测试集的决定系数分别为0.90和0.93,预测精度较高;本研究建立的空隙结构几何形态参数表征体系为水工混凝土性能优化提供了量化分析的工具模型与理论支撑。 展开更多
关键词 水工混凝土 空隙结构 几何形态参数 工业CT 机器学习
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再生骨料水工沥青混凝土长期水稳定性研究
17
作者 王亚楠 何建新 +2 位作者 刘亮 杨寒冰 陈和源 《水电能源科学》 北大核心 2026年第2期114-119,共6页
为研究再生骨料(RA)应用于水工沥青混凝土(HAC)中的可行性,通过延长水煮试验比较了碱性骨料(AA)、再生骨料与沥青之间的黏附性,基于马歇尔及劈裂试验结果,采用变异系数-TOPSIS法优选出再生骨料最优替代率,延长水浴时间研究50%替代率RA-... 为研究再生骨料(RA)应用于水工沥青混凝土(HAC)中的可行性,通过延长水煮试验比较了碱性骨料(AA)、再生骨料与沥青之间的黏附性,基于马歇尔及劈裂试验结果,采用变异系数-TOPSIS法优选出再生骨料最优替代率,延长水浴时间研究50%替代率RA-HAC、AA-HAC水稳定系数变化规律,观察了试件剖面形貌。结果表明,再生骨料剥落率比碱性骨料低28.1%;变异系数-TOPSIS法优选出50%替代率HAC的综合性能最佳;随水浴时间增加,AA-HAC在240 h时降至0.819,不满足规范要求,而RA-HAC水稳系数在浸水144 h时达到峰值并保持稳定,抗水损害能力更好。水分子对沥青乳化作用、水分子与骨料结合是导致HAC水损害的主要原因。研究结果为再生骨料在水工沥青混凝土中的应用提供重要的理论支撑。 展开更多
关键词 再生骨料 水工沥青混凝土 变异系数法 TOPSIS法 抗水损害性能
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基于响应面法的花岗岩骨料水工沥青混凝土配合比优化设计
18
作者 何建进 游允越 +2 位作者 俞钦 郑伟 张挺 《长江科学院院报》 北大核心 2026年第2期174-180,共7页
为实现花岗岩骨料水工沥青混凝土配合比优化设计,采用Box-Behnken响应面法进行试验设计,构建响应面回归模型,研究砂率、填料用量和油石比对花岗岩骨料水工沥青混凝土性能(孔隙率、稳定度、流值)的影响,并确定最优配合比。结果表明:砂率... 为实现花岗岩骨料水工沥青混凝土配合比优化设计,采用Box-Behnken响应面法进行试验设计,构建响应面回归模型,研究砂率、填料用量和油石比对花岗岩骨料水工沥青混凝土性能(孔隙率、稳定度、流值)的影响,并确定最优配合比。结果表明:砂率、油石比、砂率和油石比的交互作用对稳定度、流值和孔隙率的影响显著,填料用量、填料与油石比的交互作用影响较小;经响应面优化,花岗岩骨料水工沥青混凝土的最优配合比为砂率33%、油石比7.1%、填料用量12.5%。该回归模型有效且可信度高,可用于试验结果分析,并可为花岗岩骨料水工沥青混凝土配合比优化设计提供参考。 展开更多
关键词 响应面方法 水工沥青混凝土 花岗岩骨料 配合比优化
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盐冻耦合作用下纤维混凝土内部缺陷及孔隙结构
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作者 段明翰 覃源 +1 位作者 李阳 袁旭东 《土木工程学报》 北大核心 2026年第1期100-114,共15页
为研究高寒冻融气候及盐渍土环境对纤维混凝土的细观结构影响,以聚丙烯腈纤维混凝土(PANFRC)为例,开展复合盐腐蚀冻融耦合(盐冻)耐久性试验。采用超声平测法和对测法研究PANFRC的损伤层厚度和内部缺陷发展规律,并进一步基于NMR技术和孔... 为研究高寒冻融气候及盐渍土环境对纤维混凝土的细观结构影响,以聚丙烯腈纤维混凝土(PANFRC)为例,开展复合盐腐蚀冻融耦合(盐冻)耐久性试验。采用超声平测法和对测法研究PANFRC的损伤层厚度和内部缺陷发展规律,并进一步基于NMR技术和孔隙分形理论详细分析孔隙结构的演变过程。结果表明:盐冻耦合作用下,损伤层厚度逐渐增大,损伤层抗压强度减小,导致混凝土整体抗压强度的降低,且二者之间呈线性关系;PANFRC试件中部声速值下降速率较快,缺陷区域面积扩大趋势明显,成为抵抗荷载破坏最不利的区域,易诱发断裂现象,当纤维掺量大于1.5 kg/m3时,声速损失较少,限制内部缺陷发展作用明显,且在盐冻中后期对混凝土的韧性改善发挥较大作用;随着盐冻耦合次数增加,PANFRC微孔比例降低,大孔和微裂隙比例增加,小、中孔隙的合计比例有所增大,整体上孔隙结构发育呈现增维过程,小孔喉联通转化为超大孔喉及裂隙孔喉也是混凝土内部细观劣化的重要原因。 展开更多
关键词 盐冻耦合 纤维混凝土 内部缺陷 孔隙结构
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基于堆叠集成学习混合方法的钢纤维混凝土抗压强度预测与应用
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作者 刘伟铧 程海勇 +5 位作者 吴顺川 向天兵 任子健 孙俊龙 孟琴 奎盖 《工程科学学报》 北大核心 2026年第2期262-273,共12页
随着现代工程对材料性能要求不断提高,钢纤维混凝土(SFRC)作为一种具有优异力学性能和耐久性的复合材料,在工程中得到了广泛的应用.钢纤维混凝土的抗压强度是衡量其性能的关键指标.通过室内试验对钢纤维混凝土的抗压强度进行测试,往往... 随着现代工程对材料性能要求不断提高,钢纤维混凝土(SFRC)作为一种具有优异力学性能和耐久性的复合材料,在工程中得到了广泛的应用.钢纤维混凝土的抗压强度是衡量其性能的关键指标.通过室内试验对钢纤维混凝土的抗压强度进行测试,往往需要花费大量的人力物力,且养护周期较长.基于此,提出了一种基于堆叠集成学习的钢纤维混凝土抗压强度预测模型.基于收集到的211组不同的钢纤维混凝土配合比数据,选用SVM、DT、KNN、RF和BP 5种单一模型进行堆叠集成学习.同时,使用6种优化算法对5种单一模型进行优化,最终得到OP-Stacking混合模型.使用OP-Stacking混合模型对钢纤维混凝土7天抗压强度进行预测,MSE和R^(2)分别为96.4937和0.9332,均优于其他5种单一模型.同时,将钢纤维混凝土7天、28天的抗压强度进行线性拟合,得到了7天、28天强度的经验公式.最后,将OP-Stacking混合模型与7天、28天强度经验公式进行了封装,建立了钢纤维混凝土强度预测系统和智能配比设计,为滇中引水工程新型支护设计快速施工提供了重要支持. 展开更多
关键词 集成学习 钢纤维混凝土 抗压强度预测 优化算法 智能配比设计
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