- 杨悦;陈孝国;杨和啸;谢洪涛;罗从双;
为有效评估桥梁安全性能,构建了包含4个一级指标和28个二级指标的桥梁安全评估体系。首先采用模糊化方法处理监测数据以消除波动性影响,随后提出基于博弈论的组合赋权方法,并对传统鮣鱼优化算法进行改进,开发出多策略鮣鱼算法。结果表明:改进后的算法能有效优化由模糊层次分析法和熵权法确定的指标权重,实现了主客观因素对权重影响的平衡。厦漳大桥案例的贴近度分析显示,其安全等级评估结果与实际工程情况相符,验证了该评估模型的可靠性。
2025年06期 v.24;No.138 80-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 8703K] - 吴超;毕雨田;陶佳;
为了分析钢筋混凝土结构在锈蚀开裂时的损伤机理和滞回性能,制备了保护层厚度为18 mm、24 mm、30 mm,纵筋直径为16~40 mm的试件。在模拟氯化钠盐雾环境下,进行了腐蚀电位、电化学阻抗谱、锈蚀开裂损伤状态、滞回性能以及锈蚀开裂损伤机理试验。结果表明:在盐雾作用下,钢筋混凝土结构中的钢筋表面膜会遭到破坏,其腐蚀电位从初始的约-150 mV逐步上升,在部分时间点波动幅度高达100~200 mV,进而引发点蚀作用。这一现象所产生的锈蚀产物使得结构内部存在锈胀力,由此引发开裂现象。开裂方向以钢筋为中心,向四周呈现扩散型开裂趋势,且裂缝的宽度与钢筋混凝土结构的保护层厚度呈反比关系。临界锈裂时刻前,保护层厚度为18 mm、24 mm、30 mm的试件锈蚀率分别约为1.1%、1.6%、1.4%。临界锈裂后(30 h),其锈蚀率最终分别升至约1.53%、1.11%和1.09%。这表明,临界锈裂前保护层越厚锈蚀率越高;但临界锈裂后,因混凝土开裂为腐蚀介质提供了通道,所有试件锈蚀进程加快,而厚保护层试件因裂缝宽度较小限制了锈蚀发展,最终导致不同保护层厚度下的锈蚀率差值显著减小。在循环荷载作用下,钢筋直径从16 mm增加到40 mm时,试件开始产生明显位移的荷载值从约5 kN提高到15 kN,最大承受荷载从约25 kN提高到约45 kN,且钢筋混凝土结构的滞回性能表现出较强塑性形变,抗震性能较优。通过适当降低保护层厚度,可以有效降低钢筋混凝土的锈蚀开裂程度,增强其使用安全。
2025年06期 v.24;No.138 87-92+99页 [查看摘要][在线阅读][下载 6938K] - 高翠;
基于试验分析纳米二氧化硅(NS)体积掺量(0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%)对混凝土材料孔隙结构、抗氯离子渗透性、抗冻融性能及力学性能的影响规律,以此确定混凝土材料中纳米二氧化硅的最佳掺量。结果表明:(1)试件内部孔隙直径主要为0.000 6~0.035 0μm,相较于NS掺量0%试件孔隙率,NS掺量在0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%时试件孔隙率降幅分别为16.48%、23.94%、28.17%、30.51%、32.07%,NS的掺入能够有效改善混凝土材料内部孔隙结构,降低孔隙率,但过量NS对试件孔隙率影响不再显著加大。(2)随着NS颗粒含量的增加,混凝土抗氯离子渗透性能逐渐增强。NS的掺入可使有害孔隙转化为无害孔隙,提高混凝土试件的抗氯化物渗透性。(3)盐冻作用下试件会产生物理及化学损伤,试件相对动弹性模量随之降低。NS颗粒的掺入能够增强混凝土材料抗冻融性能,且掺量在1.5%时提升效果最显著。(4)与素混凝土力学性能相比,NS的掺入能够显著改善混凝土材料抗压强度及拉伸强度,应力增幅均呈先增大后减小的变化趋势,且NS掺量在1.5%时试件强度增幅最高,说明适量的NS掺入能有效改善混凝土材料力学性能,而过量NS掺量使得混凝土强度提升不再显著。
2025年06期 v.24;No.138 93-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 6876K] - 余金煌;刚伟龙;刘辉;殷玉升;汪俊杰;
为提升泵站运行安全风险管控水平和安全维护能力,基于南水北调东线34个泵站实际运行情况,选取运行管理体系、运行管理行为、土建结构状态、机电设备状态和金属结构状态5个一级指标,以及24个泵站危险性影响因素二级指标,运用改进层次分析法和CRITIC(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation)进行博弈组合赋权,通过二维云模型标准与实际云图的特征差异和相似度计算,确定风险指标等级,构建了基于博弈论组合赋权二维云模型的可视化大型泵站运行安全风险评价模型。应用结果表明:南水北调某大型泵站运行安全风险等级为Ⅱ级,处于可接受风险,与该泵站实际运行状况相符。应用博弈论组合赋权的二维云模型评价技术有助于完善泵站运行安全风险评价方法,为类似泵站风险评价提供新的方法。
2025年06期 v.24;No.138 100-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 6949K] - 连旭;卢小雨;董春亮;
为揭示干湿循环对类岩石材料力学性能及破坏机制的影响,开展了不同循环次数下的单轴压缩试验,并利用声发射技术进行全过程监测。结果表明,干湿循环能显著削弱试件强度,峰值强度下降约15%~35%,累计振铃计数减少20%以上;裂纹扩展速率和能量释放水平明显提高。声发射事件在时空上由分散逐渐转为聚集,最终形成剪切破裂带;RA–AF分析表明裂纹模式由张拉向剪切转变;b值与能量在破坏前突变,反映出裂纹的不稳定扩展。研究成果可为地下岩体在干湿循环环境下的稳定性评价与破坏预测提供依据。
2025年06期 v.24;No.138 110-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 5752K]