土木工程与管理学报

Journal of Civil Engineering and Management

土木工程

  • 多因素耦合影响的单桩水平承载非线性解答

    孙立强;郎瑞卿;李子航;耿丽丽;

    桩基是港口和海洋工程中常用的基础型式,准确评估单桩水平承载性能对工程安全至关重要,多因素耦合下其变形特性计算是研究热点。本文采用数值分析,系统研究桩径、桩土界面粗糙度、地基土强度不均匀系数、深度等耦合作用下的单桩水平承载变形特性,揭示水平极限抗力与地基初始反力模量的演变规律,形成了能够考虑多因素耦合作用的p-y曲线新模型。基于该模型,结合有限差分原理建立了单桩水平承载变形非线性计算方法。结果表明:桩径、桩土界面粗糙度、地基土强度不均匀系数、深度对水平极限抗力和地基初始反力模量影响显著;修正后的p-y曲线较传统API曲线能更准确计算多因素耦合作用下单桩受力变形特性,可为水平荷载下桩基设计提供理论参考。

    2026年02期 v.43 1-8+16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1309K]
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  • 自攻螺钉嵌固于UHPC的连接件抗拔性能研究

    程小亮;周文杰;万家恺;田知典;刘宇闻;张号军;朱爱珠;

    为探究自攻螺钉嵌固于超高性能混凝土(UHPC)中的抗拔性能,设计并测试了12组试件,分析了螺钉直径、埋深及钢纤维掺量对破坏模式与承载力的影响,并建立有限元模型推导计算公式。结果表明:连接件存在混凝土锥体破坏、混凝土劈裂破坏和螺钉屈服破坏三种典型破坏模式;破坏机理与埋深直径比(l/d)密切相关,临界值为5.5;当l/d<5.5时,以混凝土破坏为主,呈脆性特征;当l/d≥5.5时,转为螺钉破坏,延性显著增强。埋深和直径对抗拔力的贡献接近,二者协同作用调控粘结面积;钢纤维的加入有效提升了承载力与延性,其中1.5%为经济性最优掺量。基于试验与模拟结果建立的抗拔承载力公式,能较准确预测自攻螺钉在UHPC中的性能。研究成果为钢-UHPC组合结构设计提供了临界参数与优化策略,具有工程应用价值。

    2026年02期 v.43 9-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1377K]
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  • 基于形貌参数与DBSCAN聚类的钙质砂单颗粒强度研究

    王睢;张东宇;

    钙质砂因高碳酸钙含量显著区别于陆源砂,其颗粒强度受形貌主导。本研究创新提出融合等效椭圆柱长轴、短轴与高度的三维形貌参数X,基于MATLAB图像识别技术提升测量精度,并通过DBSCAN聚类(ε=0.154, MinPts=8)将颗粒定量划分为片状(X=0~0.25)、条状(X=0.25~0.75)、块状(X=0.75~1),轮廓系数达0.85~0.98。单颗粒压缩试验表明,形貌调控破碎模式演化为块状颗粒突发爆裂、条状颗粒渐进碎裂、片状颗粒粉碎破坏;钙质砂粒径与强度呈负相关(0.10~0.25 mm时157.7 MPa; 1.00~2.00 mm时26.1 MPa);应变-应力曲线呈现单/双/多峰特征。据此建立基于形貌参数X修正的不同粒径下的钙质砂单颗粒强度公式,单颗粒强度预测误差较经典公式低5%,显著提升钙质砂地基承载力评估精度,为岛礁工程稳定性设计提供新范式。

    2026年02期 v.43 17-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1444K]
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  • UHPC耳式内嵌企口墙体结构拟静力试验及有限元分析

    李建勤;高湛;胡劲松;王晖;焦一飞;

    传统的嵌入式墙体墙柱间的连接方式使得墙与柱之间的相互作用较弱,降低了结构的整体性,为了提高节点强度,设计了一种UHPC耳式内嵌企口墙体结构,将该结构与一个框架结构进行拟静力试验,分别从破坏形态、滞回性能、耗能能力等方面探究两试件的抗震性能,并对比两结构的差异。利用有限元仿真对试验进行验证和参数分析。研究结果表明:内嵌企口墙体结构的破坏过程可以分为弹性、塑性和破坏三个阶段,破坏时UHPC耳式内嵌企口墙体结构墙板端部与柱连接处混凝土大面积剥落,裂缝宽度加深,墙板之间发生明显错动;通过滞回曲线和骨架曲线发现,内嵌企口墙体结构的初始刚度和峰值承载力都明显高于框架结构,具有良好的延性;有限元仿真分析表明内嵌企口墙体的损伤范围主要集中于墙板的左上角和右下角,与试验结果一致;与直口式企口相比,耳式企口连接使得结构初始刚度和承载力显著提升,在一定范围内增大企口半圆直径,可以提高节点强度。

    2026年02期 v.43 27-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1310K]
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  • 大翼缘薄壁U梁受力性能及剪力滞分析

    曾卓;张锐;成先杰;王紫超;

    为研究大翼缘薄壁U梁的弯剪性能与剪力滞效应,本文通过四点弯曲静力试验,对比分析了整体浇筑梁(ZTU)、叠合梁(DHU)及开口梁(KKU)三种梁型的破坏机制与力学行为。结果表明:在适当配筋条件下,三者均发生弯曲破坏,但裂缝发展特征差异显著。ZTU与DHU竖向裂缝延伸至梗腋或叠合面,斜裂缝倾角为40°~65°,力学响应相近;KKU开裂荷载降低18.2%,中性轴上移导致受拉区扩大,斜裂缝倾角65°~70°,极限荷载仅为ZTU/DHU的59.5%。闭合截面(ZTU、DHU)弹性刚度提高21.4%,桥面板约束改善了翼缘应力分布,减轻了剪力滞效应;KKU因截面开口导致翼缘正应变梯度增大,有效宽度下降。在此基础上,提出了翼缘有效宽度的拟合公式,为该类梁型的设计与构造优化提供依据。

    2026年02期 v.43 36-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1245K]
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  • 混凝土撬起破坏下MCL型复合销力学性能及参数影响分析

    周武;曾卓;董星;王德双;成先杰;

    针对MCL型复合销在混凝土撬起破坏下的力学性能与参数影响机制尚不明确的问题,本文基于经试验验证的数值模型,系统分析了贯穿钢筋、箍筋、混凝土强度及保护层厚度等参数对其受力全过程的影响。结果表明:合理配置贯穿钢筋可显著提高其抗剪承载力与刚度,并在破坏后维持一定的残余承载能力;箍筋对承载力提升有限,但能显著改善延性,使极限滑移量提高约1.6倍以上;提高混凝土强度与保护层厚度均有助于提升承载力与延性,但不改变其基本破坏机制。参数分析进一步揭示了该类型复合销在撬起破坏过程中的四阶段受力特征,即弹性阶段、准弹性阶段、弹塑性阶段与破坏阶段。研究结果可为MCL型复合销在钢-混凝土组合结构中的优化设计提供理论依据。

    2026年02期 v.43 45-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 2083K]
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  • 盾构下穿既有水工建筑物的安全性分析与控制

    郭进雪;陈驰;彭文波;

    以深圳市罗沙路改扩建工程为依托,针对双线盾构隧道近距离下穿东深供水管道的复杂危险状态展开系统分析。研究采用数值模拟与理论分析相结合的方法,通过建立三维有限元模型动态模拟盾构掘进全过程中供水管的受力和变形情况,同时采用Peck地表沉降公式进行理论估算与校核。研究结果表明,下穿隧道开挖完成后,东深供水管产生的竖向位移与水平变形均处于毫米级可控范围,基本不影响供水管结构的安全和正常使用;管道最大拉压应力显著低于规范允许值,能达到结构材料强度要求。然而,为保障敏感既有水工建筑物东深供水工程的安全性,需采取主动控制与被动防护相结合的综合控制措施,以提高与隧道交叉范围内东深供水管的安全。

    2026年02期 v.43 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1520K]
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  • 盾构推拼同步推力重分配算法及现场试验研究

    杨帆;

    为实现盾构推拼同步技术,解决因部分推进油缸回缩后其余各油缸推力如何重分配问题,提出了一种基于油缸增量最小化的推力重分配计算方法。通过构建力传递雅可比矩阵,建立推力矢量与各油缸推力之间的关系,将推力重分配问题转化为线性方程组求解问题,并在保证推力矢量一致的前提下,以油缸推力增量最小化为目标进行优化求解。随后在武汉市轨道交通新港线一期工程第二标段进行现场试验,试验结果表明:该方法计算得到的重分配推力能使盾构推力矢量前后保持一致,在盾构模式切换的整个过程中大部分油缸响应迅速,且实际油压维持在预设值范围以内,推力矢量所产生的误差也在可控范围内,验证了该推力重分配计算方法的准确性和盾构推拼同步技术的可行性。

    2026年02期 v.43 60-67+119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1488K]
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  • 波折钢板剪力墙结构简化分析模型与内力计算

    窦宝峰;王岩;窦鑫;

    优化后的波折钢板剪力墙以面内剪切屈服机制抗侧,在刚度、承载力和耗能能力等方面表现出色,具有优秀的抗侧性能。然而,在波折钢板剪力墙结构的有限元数值分析中,内嵌波折墙板的建模复杂、单元数量多、分析耗时长且不易收敛。为了实现结构的简单快速建模、提高分析效率,基于波折钢板剪力墙的抗侧机理和受力特点,提出了数值分析等效简化模型。通过与有限元精细化模型计算的抗侧曲线和框架内力进行对比,结果表明所提出的简化分析模型是合理、准确、适用的,能够用于工程设计计算。

    2026年02期 v.43 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1468K]
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  • 基于磁致伸缩导波检测技术的斜拉桥拉索内部缺陷周期性检测

    刘京峰;

    针对斜拉桥拉索内部微结构缺陷检测中,机械振动频率与激励信号频率同频导致检测结果出现显著偏差的问题,提出基于磁致伸缩导波检测技术的斜拉桥拉索内部缺陷周期性检测研究。安置驱动线圈并设置线圈通过直流供电形成恒定的背景磁场获取连续的拉索导波。对拉索导波进行幅值增强处理,排除机械振动频率与激励信号频率同频的干扰。重建缺陷回波信号,信号异常幅值两端原子参数的差值即为缺陷大小。实验结果表明,钢丝试件磁致伸缩导波表现出了不同的波形特征,缺陷信号幅值检测结果与实际情况的拟合度最高,输出缺陷大小与实际情况的一致性最高,误差在0.1 mm以内。提升了拉索内部缺陷检测的信噪比与检测精度,解决了斜拉桥拉索内部微结构缺陷检测偏差较大的问题,为斜拉桥拉索检测提供技术支持。

    2026年02期 v.43 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 886K]
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工程管理

  • 基于三维轨迹追踪的PC构件不安全吊装状态识别方法研究

    韩豫;杨林;

    为了减少预制混凝土构件(PC)吊装施工事故,需对吊装构件的安全性进行监管。为此,本研究提出了一种融合ArUco位姿估计与双目视觉的PC构件三维吊装轨迹追踪方法,并基于轨迹变化特征实现构件的不安全吊装状态识别。首先通过ArUco标记与双目视觉技术实现PC构件的三维位姿估计,避免了单目视觉易丢失目标的问题;继而基于实时获取的三维空间位姿数据,实现构件吊装轨迹追踪,并结合轨迹点坐标变化与安全限值(吊装高度与柱长比值η≥0.34和偏移量与柱宽比μ≥0.40)实现不安全吊装状态判定。试验采用10∶1缩尺模型进行验证,结果表明:偏移量首次超过安全限值时μ=0.54,最大时μ=0.93;吊装高度测量的最大相对误差为11.34%,平均相对误差为8.1%。该方法在保证工程适用性的前提下,实现了不安全吊装状态的精准识别,可为PC构件吊装安全监控提供技术支撑。

    2026年02期 v.43 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1160K]
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  • 基于改进XGBoost模型的FRP-混凝土界面粘结强度预测

    戴庆斌;薛新华;

    FRP筋与混凝土的界面粘结强度是影响FRP筋混凝土结构性能的关键因素,准确预测FRP-混凝土界面粘结强度对结构加固效果、安全评估及耐久性设计至关重要。利用麻雀搜索算法(SSA)对极限梯度提升(XGBoost)模型进行优化,建立了SSA-XGBoost混合模型来预测FRP-混凝土界面的粘结强度。为了验证SSA-XGBoost混合模型的预测性能,将其与单一XGBoost模型、数据处理组合算法(GMDH)模型以及5个粘结强度模型进行对比,并利用决定系数(R~2)、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)对模型性能进行评价。结果表明:本文所建立的SSA-XGBoost模型在训练集上的R~2、RMSE和MAE分别为0.990、1.277和0.892,在测试集上的R~2、RMSE和MAE分别为0.946、2.574和1.856,其预测精度明显高于单一XGBoost模型、GMDH模型以及5个粘结强度模型,可以为预测FRP-混凝土界面的粘结强度提供理论参考。

    2026年02期 v.43 88-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1234K]
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  • 老龄建筑工人职业健康风险放大机制:工作负荷与工种差异的调节及心理压力的中介作用

    刘丁;黄子珊;

    建筑业面临工人老龄化(≥45岁)带来的严峻安全管理挑战。为量化风险并制定对策,本研究基于391份建筑工人问卷,构建结构方程模型(SEM)分析了老龄化(表现为年龄增长与身体机能下降)对职业健康安全(OHS)的影响机制,并验证了心理压力的中介作用;进而采用潜调节结构方程模型(LMS),检验了工作负荷、工种及企业规模的调节效应。研究发现:老龄化不仅直接损害OHS水平,还通过心理压力产生中介效应;高工作负荷使该负面效应放大133%,高风险工种则使其加剧79%;企业规模虽能提升整体安全水平(β=0.153,p=0.007),但对高龄工人特殊风险的缓冲作用不显著(交互项p>0.05)。基于此,研究提出“技术顾问转型岗、工种-风险智能监测与中小企业安全资源共享平台”三大协同路径,为应对高龄工人安全风险提供了理论依据与实践方案。

    2026年02期 v.43 98-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 923K]
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  • 基于知识建模的施工质量问题知识提取研究

    刘欣;曹子文;师相永;

    施工质量管理的多参与方特征决定了只有通过高效的信息共享与知识整合,才能保障项目目标的顺利实现。然而,现有知识模型在兼容性、可复用性与可移植性方面均存在显著缺陷,制约了跨组织、跨阶段的知识共享与整合。文章提出一种基于本体论的施工质量管理方法,通过改进质量数据采集模板及其分析流程,系统提取施工质量领域知识,构建施工质量管理核心本体,将核心本体扩展应用于特定类型的施工对象,并结合特定故障属性和SPARQL查询语句,建立了施工质量知识的自动化推理机制,实现知识的智能化应用,并支持跨数据源的知识检索。方法提升了质量控制的精准性与可追溯性,为全过程质量管理提供了系统化、可扩展的决策支持。

    2026年02期 v.43 107-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1116K]
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  • 城市桥梁集群知识图谱构建

    肖娴;翟国华;翁顺;朱宏平;王亚飞;李成;

    桥梁检测报告包含桥梁基本信息、运维情况等关键内容,对评估城市桥梁集群运维状况、指导维护决策至关重要,但报告格式多样、内容复杂、人工处理低效且易出错,难以满足桥梁集群管养中信息检索与分析的多样化需求。为此,本文提出城市桥梁集群知识图谱自动化构建方法:先构建桥梁检测领域本体模型,从结构部件、病害类型到检测方法系统定义领域知识语义层级,再提出基于规则的报告数据三元组抽取与实体对齐方法,依托Neo4j图数据库将桥梁结构信息、病害特征及技术评定结果统一映射到知识图谱,最后以武汉城市桥梁集群为应用案例,整合多源异构数据构建可视化知识图谱,实现知识可视化及多源数据的智能化管理与储存。

    2026年02期 v.43 114-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 935K]
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  • 《土木工程与管理学报》征稿启示

    <正>《土木工程与管理学报》是教育部主管,华中科技大学主办的土木工程与工程管理类学术期刊,面向国内外公开发行。本刊的办刊宗旨为:刊发土木工程原创性学术论文,反映土木工程和工程管理学科研究前沿动态和发展方向,为土木工程和工程管理的教学、科研和工程应用服务。本刊的投稿要求如下,欢迎广大学者、研究人员、工程技术人员惠赐高水平稿件!1.《土木工程与管理学报》是土木建筑工程类中国科技核心期刊。主要刊登以下内容的专题研究论文:结构工程、岩土工程、防灾减灾工程及防护工程、桥梁与隧道工程、道路与铁道工程、工程管理,包括具有独创性的工程应用新技术,特别要求所发论文具有创新性、学术性、科学性和简洁性。

    2026年02期 v.43 120页 [查看摘要][在线阅读][下载 310K]
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  • 让中国的星辰闪耀太空

    <正>王希季(1921年7月—),卫星和卫星返回技术专家,中国科学院院士。我国早期从事火箭技术研究的组织者之一,是我国第一枚液体燃料火箭及其后的气象火箭、生物火箭和高空试验火箭的技术负责人,倡导并参与发展无控制火箭技术和回收技术两门新的学科。他创造性地把我国探空火箭技术和导弹技术结合起来,提出我国第一枚卫星运载火箭的技术方案。主持“长征一号”运载火箭和核试验取样系列火箭的研制。1985年、1992年各获国家科学技术进步奖特等奖1项,1996年获国家科学技术进步奖一等奖。1999年被授予“两弹一星”功勋奖章。入选“庆祝中华人民共和国成立70周年大型成就展”1970—1979年英雄模范人物。

    2026年02期 v.43 121+2页 [查看摘要][在线阅读][下载 647K]
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