期刊介绍
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ISSN 1673-8993 CN 43—1465/TU
2025, 57(6):1-8. DOI: 10.13402/j.gcjs.2025.06.067
摘要:泡沫混凝土由于其轻质、隔热性、耐火性等优异性能,在许多国家被广泛用于面板、墙壁、道路填料、隔热墙板等方面。随着其应用场景多样化,复杂环境下泡沫混凝土的抗冻性能备受关注。文章主要总结了在冻融试验过程中,单次冻融循环时间、冻融温度、冻融方式、试件尺寸对泡沫混凝土抗冻性能的影响,并指出当前研究的不足。结果表明:冻结时间的长短与质量损失呈反比关系;随着冻结温度的降低,泡沫混凝土的抗冻性能呈下降趋势并趋于稳定;融化温度选择不当会导致泡沫混凝土开裂以及融化不完全;气冻水融法和慢冻法更利于维持泡沫混凝土的结构完整性,但其操作复杂和具有较长试验周期;随着试件尺寸的增大,试件的冻融破坏程度增加, 100mm立方体试件的抗冻表现最佳。
2025, 57(6):9-13. DOI: 10.13402/j.gcjs.2025.06.068
摘要:碱度作为碱性球团矿生产的关键参数,对球团矿的矿相组成、显微结构及冶金性能有重要影响。开展碱度相关研究对优化生产工艺、提升球团矿质量具有重要意义。本文系统梳理了近年来碱度对球团矿组成结构和性能影响的相关研究成果,重点分析了碱度变化对球团矿宏观结构、矿相组成的作用机制,并进一步阐释了碱度变化导致的硅酸钙和铁酸钙系矿物的生成性能的差异性与球团矿的抗压强度、还原膨胀率等性能指标的关联性。 研究表明:碱度不仅影响球团矿的宏观结构和矿相组成,还通过矿物微观形貌的变化显著影响其冶金性能;实际生产中需结合具体工艺条件与原料特性,合理控制碱度,以实现球团矿生产效果的优化,从而为工业生产提供理论依据与实践指导。
2025, 57(6):14-19. DOI: 10.13402/j.gcjs.2025.06.069
摘要:为了推进矿山数字化、智能化建设,为矿山资源高效开采及利用提供理论和三维基础研究资料至关重要。文章以黑龙江云山石墨矿为研究对象,利用DIMINE数字矿山软件整合钻孔数据库,对矿床地质特征进行了分析,探讨其地质意义,分析岩性与矿体分布特征,对矿区岩性进行归类合并,将多种岩性合并为片岩类、第四系类、碳酸岩类、变粒岩类、脉岩类和构造相关类六大类,建立复杂地质体三维模型。研究结果表明:该模型直观展示了岩层空间分布规律,可为矿床成因分析、资源协同开采及爆破技术优化提供数据支撑,对提升石墨资源综合利用价值具有指导意义。
2025, 57(6):20-27. DOI: 10.13402/j.gcjs.2025.06.070
摘要:天然气水合物的开采极易导致能源土力学特性劣化,充分明确深海能源土的力学特性是实现天然气水合物安全、高效开采的前提。文章通过室内试验和离散元数值模拟试验相结合的方法,分析不同有效围压和剪切速率下能源土应力应变的演化规律,基于PFC离散元数值模拟软件建立了能源土三轴剪切离散元模型,探讨深海能源土剪切过程中接触力链和颗粒位移的分布形式,揭示能源土的力学特性的细观机理。研究结果表明:随着有效围压和剪切速率的增大,能源土的抗剪强度逐渐提高;剪切速率越大,能源土的软化现象越明显;随着剪切过程的进行,颗粒间的接触力链由试样两端逐渐向试样中部传递;有效围压越大,试样颗粒的径向位移越小,宏观表现出试样的径向变形越小。
2025, 57(6):28-32. DOI: 10.13402/j.gcjs.2025.06.071
摘要:压缩模量 Es? 是评价土的压缩性和计算地基沉降的基本参数,可提高地基土压缩模量测试结果的可靠性,对准确进行土类判别和土层划分具有非常重要的意义。文章通过对湖南省某高速公路路基土采用孔压静力触探仪进行了原位测试,并取不同深度处的原状土样在室内测定其压缩模量。根据CPTU测试数据及压缩模量测试结果,进行了土层的划分、评价了基于CPTU采集数据计算土的压缩模量的经验公式的适用性,进而建立了压缩模量与CPTU锥尖阻力之间的相关关系。计算结果表明:采用CPTU原位探测数据进行土层划分是比较可靠的,本文建立的基于CPTU原位测试数据计算土压缩模量的计算公式具有较高的精度,可供工程应用参考。
2025, 57(6):33-38. DOI: 10.13402/j.gejs.2025.06.072
摘要:为分析加载速率对承插式柔性管道接口功能性能影响规律,文章对管径 DN300mm 弯曲作用下球墨铸铁管道承插式柔性接口进行3种加载速率单调加载试验,在接口转角位移达到极限转角位移以前,加载速率影响较小,然而在极限转角位移之后接口弯矩值的大小受到加载速率影响显著,并在停止加载未出现漏水现象。基于试验数据,利用matlab分析软件进行了管内水压和转角、转角和拔出位移数据分析,建立了管内水压-接口转角-接口轴向位移关系服从一般规律的三维模型。研究结果表明:1)文章定义管径 DN300mm 极限转角为 5.8°;2) 给出了管内水压-接口转角-接口轴向位移三者之间简洁数学表达式,对比管内水压-接口转角拟合曲线拟合结果与试验结果基本一致;3)证明了柔性管道接口在加载过程中具有良好供水功能性能。
2025, 57(6):39-46. DOI: 10.13402/j.gcjs.2025.06.073
摘要:漏电保护是确保矿井安全的关键措施之一。为实时监测矿井线路中的漏电故障,文章构建了一个用于模拟矿井生产环境的MATLAB模型,并采用瞬时对称分量法进行暂态故障分析。通过对仿真故障波形与正常波形的对比,采取集合变换进行面向暂态波形图的数据集扩展。最终,基于经典深度学习模型,包括VGGNet、ResNet等,构建了不同结构的深度学习模型,用于进行暂态波形图的分类识别。研究结果表明:1)本文提出的深度学习方法可以有效地进行漏电故障的分类识别;2)通过模型对未见数据的测试,计算了准确度 TAcc 、精确度 TPre、召回率 TRec 和 TF-1评分,分别达到0.9830、0.9867、0.9833、0.9833,较高的评价指标证明了模型的分类能力。
2025, 57(6):47-53. DOI: 10.13402/j.gejs.2025.06.074
摘要:为提高预制装配式梁的抗剪性能,需对新型预制装配式梁节点进行进一步研究,这对于提升结构整体性能及使用寿命至关重要。文章通过试验验证新型装配式梁节点的抗剪性能,以节点连接处钢板截面占比为参数,采用反对称的加载方式进行试验。结果表明:1)新型节点连接方式未改变结构内力的传递方式,荷载可有效传递;2)截面钢板占比越大,预制装配式梁的抗剪性能越好,与普通钢筋混凝土梁相比,承载能力提升了 17.3% ,延性提升了 76.1% ,耗能能力提升了 71% ;3)节点连接处的钢板应变均小于350微应变,处于弹性阶段,可满足后续拆卸更换需求。本文成果可为预制装配式结构的设计和施工提供一定的参考。
2025, 57(6):54-59. DOI: 10.13402/j.gcsj.2025.06.075
摘要:钢便桥作为码头施工中的临时桥梁,起着交通通道跟承载施工器械作用,能够迅速解决施工中的交通及施工问题。文章依托青岛港某矿石码头工程,通过对钢便桥在设计、施工以及运维期间采取一系列措施,并安装检测仪器监测钢便桥倾斜及沉降,对钢便桥进行自动化监测,用以研究钢便桥在施工过程中的稳定性。研究表明:1)钢便桥桩选取上采用更大直径与壁厚的钢管桩,选取更可靠构件连接方式,更高要求的钢管桩打设条件,并加强日常维护。这些措施行之有效,为延长便桥的使用寿命提供了有力保障。2)通过自动化监测手段,安装静力水准仪及智能倾角传感器,对沉降及倾斜数据进行分析,发现施工过程中钢便桥形变控制在设计范围内,经施工现场反馈,极大保障了钢便桥防护安全施工并提高经济效益。
2025, 57(6):60-65. DOI: 10.13402/j.gcjs.2025.06.076
摘要:目前,预制混凝土悬臂板的灌浆套筒连接技术需要更加深入的理论层面支撑。为此,文章选取半灌浆套筒连接进行专题研究,构建套筒内连接钢筋拉力与其影响因素之间的定量关系,并进行了拓展分析。研究表明:影响套筒内连接钢筋拉力值的内部因素包括连接钢筋自身参数(直径与嵌入长度)、套筒自身参数(弹性模量、厚度、内径、环向应变)、灌浆料自身参数(抗压强度),其中连接钢筋自身参数的影响最为显著;提升预制悬臂板承载能力的优选推荐措施是增大连接钢筋的直径和嵌入长度。本文结论可为相关工程研究提供参考。
2025, 57(6):66-74. DOI: 10.13402/j.gejs.2025.06.077
摘要:南京地铁5号线云南路站施工期间,对大尺寸 110kV 电缆管涵的保护至关重要。文章综合对比了工期、费用、风险后,决定优化车站结构尺寸和施工次序并对 110kV 电缆管涵作整体原位保护。保护设计方案采用型钢梁、柱(局部利用车站既有围护桩)结构,根据荷载及受力体系计算,确定型钢桩尺寸,并细化了梁柱节点连接方式;现场施工期间通过原位试验优化了型钢桩深度、在围护桩预埋弧形钢板确保与型钢牛腿有效连接、采取垫钢楔块和填充细石混凝土等措施有效减小电缆管涵的变形,精细化管理并加强现场巡视与监测。结果表明:在工程风险与环境风险可控条件下管线整体原位保护造价和工期具有优势,保护方案应结合车站设计方案和施工时序综合考虑,实施过程中可通过试验对方案进一步优化。
2025, 57(6):75-80. DOI: 10.13402/j.gcjs.2025.06.078
摘要:为减小北横通道新建工程下穿运营地铁10号线区间隧道的施工影响,确保穿越期间地铁结构安全和正常运营,文章通过数值模拟计算并结合类似穿越工程施工经验,确定地铁区间隧道结构变形控制标准为 ±20mm ;将穿越过程中的下穿范围分为模拟段、穿越一区、穿越二区和穿越三区,并分别提出了控制要点;设置下穿施工期间的盾构切口压力、推进速度、泥水保持、纠偏要求、管片拼装和同步注浆参数;采用二次注浆和信息化施工进一步加强对运营地铁区间隧道的变形控制。穿越完成后,统计分析了穿越期间实际施工参数与沉降变形数据,研究表明: 20mm 变形控制标准能满足下穿施工与地铁运营安全要求,压注克泥效能有效控制沉降;此外,当盾构切口中心压力过大将导致地铁隧道隆起,盾构切口泥浆压力的设置宜结合隧道注浆及工后沉降统筹考虑。
2025, 57(6):81-88. DOI: 10.13402/j.gcjs.2025.06.079
摘要:某化工园区污水处理厂近期设计规模为 4000m3 /d ,采用气浮、芬顿流化床、水解酸化、改良 $\mathrm{A}^2 /0$ 生化、高效沉淀、反硝化深床滤池、臭氧催化氧化等工艺。文章主要介绍了污水流程及特点、各处理单元主要设计参数和投资运行成本等。实际运行结果表明:在稳定运行阶段,出水COD、 NH3-N,TN,TP,SS平均浓度分别为25.6、1.1、8.6、0.23、8.5mg/L,平均去除率分别为 93.44% 、 97.25% 、 85.67% 、 95.40% 、 95.75% ,优于《安徽省淮河流域城镇污水处理厂和工业行业主要水污染物排放标准》(征求意见稿)中城镇污水处理厂I的水质标准(表1),具有良好的社会和经济效益,可为化工园区污水厂的建设提供借鉴和参考。
2025, 57(6):89-94. DOI: 10.13402/j.gejs.2025.06.080
摘要:为降低企业能源成本和减少环境污染,优化环冷机余热回收系统与提高余热利用效率,进一步提升余热发电系统的综合性能至关重要。文章对烧结新型环冷机的工作原理及其余热发电技术的核心要素进行分析,探讨了提升余热资源品质的具体方法,包括密封形式改进、保温结构优化、冷却面积调整、冷却风量与流速优化等。在此基础上,提出系统性技术创新优化方法,包括取风系统、循环回风系统、锅炉设备、汽轮机组及辅助系统的参数优化,以及取风罩结构和布风总管的优化设计。优化结果显示:热风回收比例提高至 60% 以上,取风量增加 10%~ 20% ,取风平均温度达到 380 °C 以上,余热锅炉热效率提升至 73% ,汽轮发电机组单耗降低约 11% ,系统综合热效率达到 17% 以上,烧结环冷机吨矿发电指标可以提高到 30kW?h/t 以上。
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