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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
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
耐候桥梁钢焊接关键技术及应用

耐候桥梁钢焊接关键技术及应用

摘要：通过对耐候桥梁钢关键焊接技术开展研究，研发了耐候焊接材料及工艺，确定了适用的焊接工艺窗口，解决了耐候桥梁钢焊接性差、对热输入敏感等问题，保证了焊缝力学性能、耐候性与母材相匹配，焊缝冶金质量高，满足了免涂装使用要求。研究成果已成功应用于美国阿拉斯加铁路桥、港珠澳大桥、官厅水库公路桥及黑河大桥等项目，经济效益、社会效益和环境效益显著。
建筑 2024年08月06日
高稳定性超疏水水泥基材料涂层制备及性能研究

高稳定性超疏水水泥基材料涂层制备及性能研究

摘　要：　通过改性铜网复刻和ＳｉＯ２相结合共同作用构建水泥基材料微纳米粗糙表面，并采用十八胺接枝腐殖酸作为低表面能物质修饰该表面制备出高稳定性超疏水水泥基材料涂层。研究了涂层中掺入不同浓度ＳｉＯ２及改性铜网复刻对其疏水性能的影响，并测定出ＳｉＯ２掺入最佳浓度。关键词：　超疏水；水泥基材料；表面特性；微观结构；吸水量；稳定性
建筑 2024年01月08日
钢纤维取代部分钢筋的地坪设计及应用

钢纤维取代部分钢筋的地坪设计及应用

摘要：随着重载地坪建造技术的更新迭代，钢纤维混凝土相较于传统钢筋混凝土在施工成本、工艺和质量方面具有显著优势。本工作提出了地坪设计中钢纤维取代部分钢筋的设计方案，通过计算验算了掺有钢纤维的混凝土的荷载承载力，并总结出钢纤维混凝土的应用优势和应用场景，可为同类施工设计及计算方式提供参考。
建筑 2024年05月27日
高强结构钢连接研究进展

高强结构钢连接研究进展

摘要: 高强钢用于钢结构可节省用钢量，降低钢结构制作、运输和安装成本。由于高强钢力学性能与普通钢具有不可忽视的差异，近年来国内外学者开展了大量的高强结构钢应用研究工作。高强钢结构在工程中应用除需进行合理的构件设计外，还需为高强钢构件之间设计高效的连接以形成安全、可靠的结构。关键词: 高强钢结构; 焊接连接; 螺栓连接; 研究进展
建筑 2024年01月08日
中国大跨度桥梁最新进展与展望

中国大跨度桥梁最新进展与展望

摘要：调研国内外特大桥的应用现状，中国大跨度桥梁近15年来取得了巨大的成就，截至2019年12月，世界上已建成的大跨度斜拉桥前10座有7座在中国、世界上已建成的铁路/公铁两用斜拉桥跨径排名前8位均在中国、世界上已建成的大跨度悬索桥前10座有6座在中国。归纳与总结中国大跨度桥梁在新结构、新材料、新装备和新技术应用等方面的最新进展成果，在此基础上对中国大跨度桥梁的发展方向进行展望：大跨度桥梁建造技术将得到全方位的提升、大跨度桥梁基础将会多元化发展、更高强或新型材料将会用于大跨度桥梁、大跨度桥梁新装备与新技术将会不断涌现。
建筑 2024年05月09日
铁路无涂装耐候钢桥梁关键技术及应用示范

铁路无涂装耐候钢桥梁关键技术及应用示范

摘要: 研究目的:无涂装耐候钢桥梁已成为欧美和日本等发达国家钢桥的一种发展趋势，其应用较为广泛。而我国无涂装耐候钢桥梁起步较晚，缺乏成功应用的经验，更无可执行的设计和制造规范。本文依托拉林铁路藏木大桥开展铁路无涂装耐候钢桥梁建造关键技术研究，积累无涂装耐候钢桥梁在设计和制造中的经验，为铁路无涂装耐候钢桥梁技术规范的编制和在我国铁路桥梁上推广应用打下基础。研究结论:(1)根据钢材受力和耐久性要求，提出了无涂装耐候钢力学性能、焊接性能、耐候性能等要求，完成了耐候指数大于6.5的桥梁用无涂装耐候钢化学成分设计和试验;(2)基于易于形成和保护稳定锈层，提出了无涂装耐候钢桥梁结构构件和排水布置细节设计要求;(3)提出了针对耐候钢特点的制造要求;（4）本研究成果可为铁路无涂装耐候钢桥在我国的推广应用起到参考和示范作用。
建筑 2024年03月11日
建筑用碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备及其性能研究

建筑用碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备及其性能研究

摘要：选择以T700碳纤维为增强相，将碳纤维经浓NHO3浸渍处理0,40,80,120和160min后掺入到环氧树脂中，制备了碳纤维增强环氧树脂复合材料。分析了浸渍时间对复合材料微观形貌、力学性能和热稳定性的影响。结果表明，经浓NHO3浸渍的碳纤维表面粗糙度增大，沟槽数量和深度增加，碳纤维和环氧树脂的结合强度增大；随碳纤维浸渍时间的增大，复合材料的界面剪切强度、层间剪切强度、弯曲强度和弯曲模量均先增大后减小，当浸渍时间为120min时，复合材料的界面剪切强度和层间剪切强度均达到了最大值，分别为80.2和90.3MPa，其弯曲强度和弯曲模量也达到了最大值，分别为902.6MPa和79.3GMPa，且应力－应变最高点增大，弯曲性能提高；在800℃下浓NHO3浸渍处理120min的复合材料的残炭率最大为58.2%，热稳定性最佳。
建筑 2024年03月08日
6060替代6061铝合金模板可行性分析

6060替代6061铝合金模板可行性分析

摘要：利用CAE分析技术建立了铝模板各个构件的有限元模型，根据实际的工况条件对6061和6060两种铝合金模板进行了强度分析，得出铝模板堵板、内角板和墙板的应力和位移分布云图。仿真结果表明，6061铝模板和6060铝模板两者的最大应力及挠度值相差很小，堵板、内角板和墙板的强度需求值均小于对应材料屈服强度，在满足使用要求的同时提高挤压效率和制品质量，6060代替6061 铝模板具有可行性。
建筑 2024年02月28日