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AI赋能的混凝土材料基因数据库智能设计及应用

AI赋能的混凝土材料基因数据库智能设计及应用

摘要：针对混凝土数据多源、异构、多尺度的特点，本工作面向材料数据管理、基因智能分析到材料智能研发的典型任务，建立一套AI 赋能的混凝土材料基因数据库智能设计框架，框架以标准化的混凝土材料基因关系型数据库与图数据库为数据存储基础，设计分层密度聚类算法提取对混凝土材料典型性能产生重要影响的基因组结构。利用机器学习正向设计混凝土材料典型性能预测方法，R2相较其他机器学习模型提升约4%，实现了从特征选择、模型预测到贡献量化的可解释性推理路径，设计融合ACO 与NSGA-Ⅱ的、以性能目标驱动的混凝土材料配比逆向优化算法，突破传统配比经验依赖与单目标优化局限，通过全局搜索避免陷入局部最优解。系统化智能化框架旨在突破传统数据库在材料计算与智能分析方面的瓶颈，可为材料基因智能化研究提供借鉴。
建筑 2026年07月30日
长寿命耐候钢桥锈层稳定性原位测试与评价

长寿命耐候钢桥锈层稳定性原位测试与评价

摘要:基于耐候钢锈层形成和损伤机理,总结了耐候钢桥锈层检测及评价方法,并以中国首批3座免涂装耐候钢桥为工程依托,采用目测检查法和胶带黏附力测试法对典型构件的构造细节处锈层进行原位测试,通过对锈层稳定性的定性与定量分析,明确了结构型式、气候气象和环境条件等对耐候锈层形成的影响规律,分析了不同位置的表面锈层分布特点及稳定性差异,建立了长寿命耐候钢桥锈层稳定性技术状况评价模型,开展了全桥锈层稳定性技术状况评价,提出了锈层的针对性维护管养建议。研究结果表明:稳定锈层的形成受结构构造形式、水汽及光照等各种因素作用影响;耐候钢桥受日照充足的区域,其耐候锈层形成快、稳定性好;通风好且不易积水积尘区域的耐候锈层状况优于积水积尘区域和潮湿通风不畅区域;高湿热环境中的耐候钢桥,通风、日照条件好的区域,其耐候锈层形成快且稳定;耐候锈层稳定性技术状况可根据承重结构锈层稳定性状况、桥梁附属结构技术状况和桥位环境状况3类评价指标分为1~4级,综合评价眉县常兴二号桥、黄延高速隆坊跨线桥和西藏扎墨公路达国大桥锈层稳定性技术状况等级分别为2级、2级和3级;稳定可靠的耐候锈层是实现耐候钢桥长寿命设计和使用的技术保证之一。长寿命耐候钢桥锈层检测方法与评价指标可为桥梁构造设计及锈层维护管养提供依据,将推动长寿命耐候钢桥的工程应用。
建筑 2026年06月09日
建筑用生物质基纤维素保温气凝胶研究进展

建筑用生物质基纤维素保温气凝胶研究进展

摘要：建筑保温可以有效降低建筑材料的热损失，对于保持建筑内部的舒适度起着重要的作用。提高建筑材料的保温性能至关重要，特别是通过减少加热-冷却的热量损失来实现节能。因此，研究具有优良保温性能的建筑材料已成为当前保温领域研究的重点之一。与传统的保温建筑材料相比，生物质基纤维素保温气凝胶具有低导热系数、高比表面积、可再生性、成本效益和环境友好型等优越的物理和化学特性，是未来建筑节能技术的理想新型建筑材料。本文综述了近年来生物质基纤维素保温气凝胶的制备技术、研究现状、存在的问题及在建筑材料(屋顶、内外墙和玻璃等) 中的应用。最后，简要讨论了生物质基纤维素气凝胶在保温材料应用中面临的挑战，并对其未来的发展方向进行了展望。
建筑 2025年06月11日
冷弯薄壁型钢T形拼合柱轴压性能研究与承载力计算

冷弯薄壁型钢T形拼合柱轴压性能研究与承载力计算

摘要：冷弯薄壁型钢（CFS）全螺栓垫板连接T 形拼合柱是一种新型拼合截面柱，在全螺栓连接框架结构中承受集中荷载。目前关于全螺栓连接T 形CFS 拼合柱轴心受力性能的研究报道较少。基于已有的试验研究成果，建立准确可靠的T 形CFS 拼合柱数值分析模型，选取构件长细比、板材厚度、垫板的纵向间距等参数，研究在轴压作用下各重要参数对T 形CFS 拼合柱极限承载力和屈曲模态的影响。结果表明：随着长细比的增大，T形CFS 拼合柱的屈曲模式由局部与畸变相关屈曲逐渐转变为整体屈曲，当长细比
建筑 2024年11月22日
城市光伏建筑产业化发展研究

城市光伏建筑产业化发展研究

摘要：光伏建筑通过建筑表皮发电可降低建筑运行阶段碳排放30%以上，我国城市光伏建筑产业具有极大的发展空间，在“双碳”目标、城市更新需求的驱动下，城市光伏建筑产业化发展对能源转型、建筑领域减碳意义重大。本文在剖析光伏建筑技术原理、辨识光伏建筑发展价值的基础上，从产业规模和格局、产业政策与标准等方面梳理了城市光伏建筑产业化发展现状，研判了政策系统性不足、技术集成存在瓶颈、市场机制不完善、基础设施薄弱等现实挑战。总结了城市光伏建筑产业化发展的关键环节，包括构建适合城市更新的光伏建筑模式、建立光伏建筑与城市规划的协同融合体系、打造城市级光伏能源数字协同平台、推进城市新型电力基础设施升级改造；以完成建设并投入运营的城市光伏建筑示范项目为案例，实证分析了城市光伏建筑模式的技术与经济可行性。后续可在加强顶层设计、强化政策协同，突破系统集成技术、提升集群化效能，完善市场生态体系、形成多元支撑，推进与城市更新结合的示范工程等方面采取切实行动，高质量推进城市光伏建筑产业化发展。
建筑 2026年04月01日
高强高韧机敏混凝土的制备及其性能

高强高韧机敏混凝土的制备及其性能

摘要：研究通过混杂碳纤维(Carbon fiber，CF)和聚乙烯纤维(Polyethylene fiber，PE)制备出高强高韧性混凝土(High strength and high ductility concrete，HSHDC)，并对其力学性能及机敏性特性进行了分析。研究表明0.25vol%CF掺量HSHDC 的抗压强度较对照组提升7%、抗折强度增加13%、拉伸应变提高15.2%。HSHDC 的电阻率值随CF掺量增加而显著降低，1.0vol%CF掺量HSHDC 的电阻率值下降至10Ω·m，较对照组降低3 个数量级。在不同温度与相对含水率下，掺有CF的HSHDC 电阻率表现出较好的稳定性，循环荷载作用下0.25vol%CF掺量HSHDC电阻率变化率与应力之间表现出良好的对应关系，压应力和压应变灵敏系数分别达到0.75%/MPa 和136.5。0.25vol%CF掺量的HSHDC在加载幅度为15 MPa时的最大电阻率变化率为9.2%，加载速度为0.4 mm/min时峰值电阻率变化率达到7.9%。
建筑 2025年05月27日
3D打印混凝土的流变性能及其影响因素研究综述

3D打印混凝土的流变性能及其影响因素研究综述

摘要：3D打印混凝土具有绿色环保、生产高效智能、节约人力、无需模板等优势，是推动建筑行业工业化升级向智慧化和数字化发展的重要途径之一。对应混凝土3D打印的3个重要阶段：泵送、挤出和建造，决定其制备成功的可打印性主要包含可泵送性、可挤出性和可建造性，然而，这些特性之间存在着矛盾与平衡，且与流变性能密切相关。因此，混凝土流变性能是3D打印混凝土的重要影响因素，也是制约3D打印技术在土木工程中广泛应用的主要因素。目前，已有许多关于3D打印混凝土流变性能的研究，但对于3D打印混凝土流变性能的测试方案和影响因素等关键研究方向尚未形成全面的认识。基于此，本文首先汇总分析了3D打印混凝土流变参数(屈服应力、塑性黏度和触变性) 的测试方案、测量范围和表征模型。其次，对3D打印混凝土流变性能的影响因素(原材料性能与配合比、打印参数和温度) 进行了分析，提出了调控流变参数的方法。最后，展望了3D打印混凝土流变性能研究的未来发展方向。
建筑 2025年05月29日
数字孪生技术在土木工程中的应用：综述与展望

数字孪生技术在土木工程中的应用：综述与展望

摘要： 随着工业４4.0概念的发展，数字孪生技术（ｄｉｇｉｔａｌ ｔｗｉｎ）已经成为智能制造和产品全寿命周期管理相关领域的主要数字化解决手段。在工程建设领域，提升土木工程结构数字化防灾能力和管理水平是未来智慧城市建设的重要环节。建立精确可靠的数字孪生模型，一方面，可以帮助实现工程灾害的精准防控和重大灾害事故的风险识别预警；另一方面，数字孪生也为未来城市的数字化建设和管理提供了技术基础。本文首先对数字孪生技术的基本概念和阶段性发展成果进行梳理，总结了在土木工程领域里孪生数据获取和构建数字孪生体的技术手段。最后，从结构运营评估、灾害仿真推演和数字孪生城市建设三个领域来回顾与展望数字孪生技术在土木工程领域的应用进展。
建筑 2024年09月23日
海工混凝土环氧涂层的改性设计与防护机制研究进展

海工混凝土环氧涂层的改性设计与防护机制研究进展

摘要：海洋环境中的海浪导致物理条件的变化、气候的多变、化学成分的复杂性、生物等多种外界因素耦合，尤其在海洋工程方面，混凝土的服役环境更恶劣。在海洋防腐蚀领域，环氧树脂(EP) 材料具有耐海洋环境下氯离子的腐蚀、经济效益好等优点，在海工混凝土中被广泛应用。目前，针对海工环氧涂层的改性研究不断更新和深入，以混凝土为基体的环氧涂层改性也成为研究热点，但在海工混凝土服役的海洋环境多因素耦合作用下，应建立的防护体系仍需系统的开展相关研究。基于此，从海工混凝土环氧涂层研究背景及意义、失效形式及机制、多维助剂改性和防护机制4个角度展开，对海工混凝土环氧涂层的改性设计与防护机制调控研究进展进行分析与论述。综述了海工混凝土环氧涂层的多尺度结构设计与防护机制研究进展，总结了目前海工混凝土环氧涂层的环境、结构、工艺、机制4 个维度的研究现状、前景，对未来的海工混凝土环氧涂层的超长寿命防护研究、仿生设计、机制研究具有指导意义。
建筑 2026年03月19日
复合盐冻环境下玄武岩纤维增强磷酸镁水泥基材料孔隙特征分析

复合盐冻环境下玄武岩纤维增强磷酸镁水泥基材料孔隙特征分析

摘要: 磷酸镁水泥(MPC)因其高性能和良好的耐腐蚀性被应用于盐渍土地区,但由于其脆性高,在工程长期使用过程中会出现大量的微裂缝,从而影响MPC结构的耐久性和使用寿命。玄武岩纤维(BF)作为新型纤维被添加到MPC 中,以进一步提高MPC 在盐碱土地区的应用效果和耐久性能。因此,通过掺加不同体积掺量的BFRMPC在复合盐溶液(5%Na2SO4+3.5%NaCl)中进行冻融加速试验,借助XRD、SEM-EDS能谱分析、低场核磁共振技术(NMR)微细观孔隙结构来揭示BFRMPC的腐蚀劣化机理。试验结果表明:在复合盐冻融耦合环境下,BF的掺入可以显著加强MPC的耐腐蚀性能,而掺入0.09%体积掺量的BF使得MPC强度提升最为明显且腐蚀程度最低,同时BF的添加减弱了水泥侵蚀后孔隙的劣化,较普通MPC凝胶孔占比增大了5.74%,大孔占比降低了26.38%。
建筑 2025年05月08日