摘要:为促进盾构渣土的资源化利用，针对土压平衡盾构渣土成分复杂、含水率高且渗透性差等问题，结合渗透试验、压汞测试和计算机断层扫描（CT）等方法，分析盾构渣土的多尺度渗流特征，探究掺入絮凝剂阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM）和消泡剂有机硅氧烷对渣土渗透性能的影响和作用机理。结果表明：原状盾构渣土的水分渗流受土体内泡沫的影响，渗透系数最终稳定在7.72×10^-6 cm?s^-1附近，土体孔隙率高且孔径小贯通性差。絮凝剂的掺入可以改善盾构渣土的渗透性能，这是因为CPAM的吸附架桥和电中和作用，但掺量过大则会抑制渗流；该试验中CPAM的最佳掺量为0.30 %，渗透系数最高可达2.55×10^-5 cm?s^-1。消泡剂有机硅氧烷的掺量越高，盾构渣土的渗透系数越大，消泡剂可以快速消破土体内部泡沫并提高渗流通道的连通性；本试验的最佳掺量为0.20 %，渗透系数可达1.31×10^-5 cm?s^-1。

摘要:混凝土的绿色转型对国家实现双碳发展目标具有重要意义，结合紧密堆积原理多级划分基体组分，采用高掺量工业废料超细粉煤灰作为低碳节能新型混凝土的重要组成部分，成功研制新型低碳超高韧性混凝土（LC-UHTC）。研究结果表明：LC-UHTC极限拉伸应变达6.38 %，拉伸强度达到10.2 MPa，拉伸强度较其他同类材料增比达60 %以上；LC-UHTC拉伸强度、拉伸韧性在应变各个阶段均表现优异，在实际应用过程中具有更高的安全性能；LC-UHTC的抗压强度达到84.35 MPa，高于其他同类材料30 %~86 %；LC-UHTC在环保、抗拉、增韧、抗压方面表现出了综合的性能优势，可为新型混凝土的绿色转型提供参考价值。

摘要:周期结构的带隙特性使得位于带隙频率范围内的振动或波动无法在结构中传播。基于该思想，设计了一种埋入式的地震表面波屏障以调控Rayleigh表面波的传播，并研究了该表面波屏障的主要设计参数及共振单元与支撑基础之间的连接约束关系等对弹性波频散曲线和表面波带隙形成的影响。结果表明：该埋入式的地震表面波屏障能够形成低频的表面波带隙，实现有效的衰减域；共振单元与支撑基础之间的约束关系会显著改变地震表面波屏障的频散曲线，不同的约束条件会影响表面波带隙的形成，甚至造成带隙的消失，在屏障设计与实现过程中应对影响两者发生相对运动的因素如摩擦力等进行考虑，进行合理设计。

摘要:近年来，超高性能混凝土（UHPC）凭借其优异的力学性能和耐久性能成为热点研究方向之一，但高昂的成本始终限制其在工程中的应用。提出了一种基于机器学习的超高性能混凝土配合比优化的方法，以降低UHPC的成本。为实现这一目标，首先通过人工神经网络（ANN）建立了UHPC 28 d抗压强度与扩展度的预测模型，再以其为约束条件，同时考虑UHPC组分含量约束、组分比例约束，通过遗传算法（GA）降低UHPC的成本。研究结果表明，ANN模型的预测结果与实验结果的误差在10 %以内，具有良好的预测精度；遗传算法优化后的UHPC成本降低至838.8美元，低于文献中1 000美元的成本。

摘要:基于能带理论的减隔振超结构由于其禁带特性而受到了广泛的关注，其中局域共振禁带对小尺寸结构实现低频减隔振具有重要意义，并被应用于地层土体表面波和体波减隔振。然而目前绝大多数研究集中于各向同性土体。考虑地层土体横观各向同性，研究二维橡胶-混凝土超结构对地铁振动的减隔振特性，对比分析了混凝土半径、橡胶厚度和土体各向异性对超结构全向禁带的影响。在此基础上建立不同方向透射和全尺寸透射模型，验证了弹性波在超结构禁带频率内能够有效衰减。探索了土体各向异性对减隔振超结构性能的影响，能够为地铁临近环境减隔振设计和分析提供参考及指导。

摘要:爆炸冲击载荷严重威胁了国防和工业装备的服役安全，吸能缓冲材料可有效降低冲击引起的结构振动和破坏。泡沫铝等传统吸能材料力学性能较为单一，设计域大小有限，亟需发展新型吸能缓冲材料。基于冲击响应数值模型，系统研究了冲击过程中多孔材料的吸能机理，表明吸能材料强度适中时才能发挥较好的缓冲减振效果；为了实现吸能材料的定制化设计，进一步基于机器学习和遗传算法设计了具有不同吸能特性的曲面力学超材料，并通过仿真结果验证了曲面力学超材料在吸能减振中的有效性。该研究为新型吸能材料和降冲击优化设计提供了重要的技术支撑。

摘要:软岩隧道围岩参数变异性大，支护体系与围岩相互作用不确定性强，易发生大变形等安全问题，为此国内外开展了隧道让压支护优化等工作以应对上述风险，但对其安全状态评价仍面临诸多难题。设计了一种新型柔-刚型让压接头，并基于可靠度分析方法，从易损性出发，综合拱顶沉降及初衬强度破坏准则，提出了基于概率的隧道开挖安全状态易损性评价方法。其通过利用概率有限元分析围岩?支护相互作用，拟合形成极限状态功能函数响应面，经由随机抽样获得隧道开挖失效概率与可靠度指标；以此为基础，建立拱顶沉降与结构应力响应之间的拟合关系，提出了基于拱顶沉降的结构极限状态条件概率计算方法，并根据概率分布区间划定易损区进行支护安全性评价。基于上述理论方法，结合工程实际，开展了新型让压支护与传统刚性支护的易损性对比分析，验证了让压支护体系在大变形承载可靠性方面的优势。

摘要:为了考虑黄土地层特征，获取合理的围岩压力以指导黄土盾构隧道结构设计，通过对比盾构隧道与新奥法隧道围岩压力现场测试数据，结合黄土盾构施工实践，验证形变围岩压力计算黄土盾构隧道围岩荷载的合理性；考虑黄土地层的强度参数，通过芬纳公式构建黄土盾构隧道形变围岩压力的计算方法；采用三轴剪切实验，探究原状黄土的应力应变关系以及应力结构性参数的变化规律，构建应力结构性参数下黄土强度指标的计算方法；结合盾构隧道开挖支护下围岩的应力应变变化规律，建立深埋黄土盾构隧道围岩结构性参数场的计算框架，结合结构性参数修正的黄土强度准则，给出深埋黄土盾构隧道围岩压力的计算方法。研究发现，使用形变压力理论计算黄土盾构隧道围岩荷载具有合理性；原状黄土相比重塑黄土有明显的应力峰值及应变软化现象；黄土应力结构性参数与粘聚力存在较好的拟合关系，与内摩擦角相关性低；当仅考虑地层浸水造成黄土结构性演变引起的围岩压力变化时，当含水率由1 %增加到25 %，塑性圈半径由4.6 m增加为5 m，围岩压力由587 kPa增加到622 kPa。

摘要:针对就地固化桩土刚性复合地基沉降计算研究的不足及现行规范此类工况沉降计算方法的局限性，首先剖析了就地固化桩土刚性复合地基沉降机理，分析了土拱效应下的桩端应力分担比例和等沉面以上负摩阻区的附加应力对沉降的影响，提出了就地固化桩土刚性复合地基沉降计算的新方法，并通过数值模拟和工程实例进行了验证。验证结果表明，就地浅层固化土技术，可强化土拱效应、增强桩基传递效应，能有效减小复合地基的整体沉降，新沉降计算方法准确可靠。

摘要:近年来快速发展的数字化感知、分析与决策服务技术，可使建筑施工行业向技术密集型产业转型升级，为建筑工程施工的发展带来新的机遇。以搭载最新数字化技术的软硬件载体应用为主线，从施工信息的数字流视角，按照数字信息采集与处理?施工组织数字化重建与推演?工程要素管控与执行的流程，介绍了建筑工程施工中最新的数字化技术，涵盖了施工中人员、设备、物料与工程进度相关的信息采集、处理、分析与决策服务的主要方面。指出了随着工程进度变换的建筑时空信息数字模型是施工的数字基础设施，未来的数字化建筑工程施工也将具备智能化、平台化、产业化的基本特征。

摘要:铝合金材料已广泛地应用于各种工程结构中。能准确描述铝合金在复杂应力状态下的塑性本构关系，对铝合金结构在复杂工况下的分析和设计具有重要意义。传统的von Mises屈服准则忽略了应力状态对金属塑性的影响，并不适用于复杂应力状态下的铝合金材料。通过试验证明了应力三轴度和Lode角均会对6061-T6铝合金的塑性行为产生影响，并在此基础上提出了适用于国产6061-T6铝合金在复杂应力状态下的塑性本构模型，并校准了全过程硬化规律和新屈服准则。通过试验和数值结果对比可知，该塑性本构模型可以精确地模拟国产6061-T6铝合金在复杂应力状态下的弹塑性行为。

摘要:面向高速公路多路段可变限速协同控制需求，针对高维参数空间高效训练寻优难题，提出了应用多智能体深度确定性策略梯度（MADDPG）算法的高速公路可变限速协同控制方法。区别于既有研究的单个智能体深度确定性策略梯度（DDPG）算法，MADDPG将每个管控单元抽象为具备Actor-Critic强化学习架构的智能体，在算法训练过程中共享各智能体的状态、动作信息，使得各智能体具备推测其余智能体控制策略的能力，进而实现多路段协同控制。基于开源仿真软件SUMO，在高速公路典型拥堵场景对提出的控制方法开展管控效果验证。实验结果表明，提出的MADDPG算法降低了拥堵持续时间和路段运行速度标准差，分别减少69.23 %、47.96 %，可显著提高交通效率与安全。对比单智能体DDPG算法，MADDPG可节约50 %的训练时间并提高7.44 %的累计回报值，多智能体算法可提升协同控制策略的优化效率。进一步，为验证智能体间共享信息的必要性，将MADDPG与独立多智能体DDPG（IDDPG）算法进行对比：相较于IDDPG，MADDPG可使拥堵持续时间、速度标准差均值的改善提升11.65 %、19.00 %。

摘要:自动驾驶车辆需具备预测周围车辆轨迹的能力。诸多发展中国家普遍存在弱规则、强交互的混合交通流道路，高密度混合交通流的车辆轨迹预测是极具挑战性的任务。为了兼顾混合交通流道路环境下轨迹预测的高精度和可解释性，设计一个融合领域知识和经验的深度学习模型（DK-Conv-LSTM）实现车辆的长、短时轨迹预测。该模型采用卷积结构（Conv）提取交互特征，并将融合车辆历史信息的特征向量送入长短时记忆网络（LSTM）模型实现轨迹预测。知识经验通过嵌入损失函数的方式引导深度学习模型的训练。与基础的LSTM相比，仅添加卷积层结构的Conv-LSTM模型可提升终点轨迹误差（FDE）约30.46 %，提升平均轨迹误差（ADE）约34.78 %；而DK-Conv-LSTM模型可分别提升FDE 46.81 %和ADE 49.08 %；同时DK-Conv-LSTM模型可还原多前车跟驰、超车行为的驾驶轨迹。

摘要:换道决策是智能网联汽车的核心难题之一，其面临着高动态、复杂交通场景下需要综合考虑行驶安全及效率等目标的巨大挑战。提出一种多目标预测优化的换道决策方法，主要包括动力学矩阵建模及多目标预测优化问题解算。基于智能网联汽车的通讯大数据信息构建交通流矩阵模型，然后分别设计表征车辆换道安全、行驶效率的动力学模型，通过多目标综合预测优化方法，求解条件约束下预测优化问题从而优化出最优换道决策指令。结果表明，所提出的预测优化换道方法较其他方法提高了智能汽车的行驶安全性和效率。

摘要:在高压氢环境和疲劳荷载作用下，金属承载件会出现材料疲劳性能减损，甚至失效。对临氢构件开展原位氢疲劳损伤研究存在氢安全方面的困难，因此近年来多采用对预充氢金属进行疲劳性能研究的替代方式。简要概述了氢损伤机理，介绍了金属预充氢试验方法，总结了预充氢情况下氢对金属高、低周疲劳性能影响的实验结果；归纳了建立预充氢金属的疲劳寿命模型，对金属氢损伤开展定量分析的研究现状；最后讨论了通过改变临氢材料内氢的渗入量和存在形式来抑制氢对金属的影响来提高临氢材料疲劳寿命的几种方法。

摘要:为改良盐碱土壤，制备了一种隔水阻盐性能优异的超疏水颗粒材料，构建隔水阻盐材料与蓄水模式结合的盐碱地改造体系。以大漠砂为芯材，通过表面覆膜进行疏水改性，探究树脂和微纳米辅材掺量对材料疏水性、抗渗性和透气性的影响规律。利用微型土柱模拟地下水盐迁移过程，探究材料的隔水性能和阻盐性能。结果表明，在树脂、疏水碳酸钙和纳米二氧化硅掺量分别为1.0 %、0.8 %和0.2 %时，材料接触角达到153.6°，耐静水高度达230 mm，并维持良好的透气性能。在微型土柱模拟试验中，隔水阻盐材料对水分蒸发和盐分上移的抑制作用明显，蒸发抑制率为50 %~70 %，盐分抑制率大于99 %且在20次阻盐循环后维持97.5 %以上。

摘要:相比电反馈伺服阀动态特性可直接通过阀芯位移响应测试获得，机械反馈式流量伺服阀的动态特性，通常需利用动态缸作为流量传感器间接测量获得。测试结果受动态缸泄漏、阻尼、质量惯性等固有非理想化因素的影响，通常无法准确表达伺服阀本身的性能指标。基于一套实际阀控缸系统，建立Matlab-Simulink仿真模型，解析获得的频带宽结果相比实测结果误差小于0.5 %，由此建立了可准确表达阀与缸性能特性的仿真模型。在此基础上，理论给出了伺服阀本身的频率特性指标，即无泄漏无阻尼及无限刚度动态缸条件下的系统频率特性。以此为依据，分析了实际动态缸活塞质量、活塞粘性阻尼以及泄漏变化情况下，阀控缸系统频率特性偏离理想条件的变化规律。

摘要:渤海海域是当前和未来海上领域天然气勘探的重要方向，明确渤海海域天然气的生气机制、潜力和成藏机理，将有助于发展天然气成因理论和指导渤海海域油气勘探。通过渤海海域辽中凹陷典型烃源岩模拟实验，研究渤海海域主力烃源岩生气特征，建立渤海海域主力烃源岩生气模式；结合典型油气藏成藏机理解剖，识别不同类型天然气成藏规律，探讨天然气潜力和方向。研究认为：渤海海域沙三段II₁型和II₂型烃源岩具有三峰接力生气的特征，三期生气高峰分别对应Ro为1.0%（①）、1.5%（②）、2.7%（③），三个生气高峰呈现一种间歇式接力生气的特征，三个生气高峰对应的总产气量具有峰③≈峰②>峰①；渤海海域辽中凹陷普遍发育峰①、峰②阶段生成的天然气藏，其中峰①主要呈常压油气藏聚集于靠近烃源岩的斜坡带，峰②主要呈超压凝析气藏聚集于凸起带等构造高部，峰③形成的天然气只在局部井点有所发现，表明辽中凹陷深部烃源岩已经进入峰③阶段，具备形成大型过成熟气藏的潜力。