山东建筑大学学报

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钟岱辉, 纪西超

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 1-7+24.

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利用小波算法匹配等效响应谱得到以B、C类场地任意地震波为主震的等效主余震，可为获得人工主余震地震波提供参考依据。选取6条实测主余震序列，从等效主余震和主震、等效主余震和主余震序列两方面对其展开研究，并以一栋6层钢筋混凝土(Reinforced Concrete, RC)框架结构为例分析等效主余震的适用性。结果表明：主震主导等效主余震的响应谱和损伤谱，等效主余震较主震产生明显的增量损伤，显示出等效主余震具备与主余震序列基本一致的特性；等效主余震和主余震序列具有相似的响应谱，两者对单自由度体系及RC框架结构造成的损伤大致相同，说明等效主余震能较好地模拟实测主余震序列。

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富水地层管廊基坑开挖变形及损伤演化分析

陈云娟, 刘梦悦, 尹福强, 白玉, 李昊霖

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 8-15.

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富水地层土体较为软弱，管廊基坑施工过程中易产生安全问题，研究富水地层管廊基坑开挖对指导类似工程具有重要意义。文章基于济南市开源路综合管廊工程，构建数值计算模型，考虑桩嵌固深度、钢支撑数量、支护桩类型等因素，研究不同工况对管廊基坑开挖变形的影响，并引入了损伤变量的概念，分析了基坑施工过程的损伤演化情况。结果表明：基坑开挖对于周边地表土体沉降的影响范围要大于对水平变形的，而对水平位移的影响范围约为3倍的开挖宽度；增加钢支撑数量对坑底隆起的改善要比对地表沉降的改善效果好；增加桩嵌固深度，可以明显地改善土体变形，但对于地表土体沉降量的限制作用随土体与基坑距离的增加有所削弱；基坑开挖过程中土体的损伤呈现“快速增长-缓慢增长”两个阶段，施作支护桩对土体的影响最大，土体损伤破坏急剧增加，约大于总体损伤的90.0%,施作支护桩之后土体损伤情况得到缓解。

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钢-混组合梁桥荷载横向分布系数的影响参数分析

张泽军, 沈传东, 刘丞, 朱经纬

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 16-24.

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荷载横向分布系数的准确性直接关系到多主梁钢-混组合梁桥设计的技术经济性。文章利用有限元软件计算了钢-混凝土组合梁桥的应变及挠度，通过分析组合梁抗弯刚度，分析了荷载横向分布系数的主要影响参数，获取了护栏、曲率、横梁、横坡和桥面连续层等对组合梁荷载横向分布系数的影响规律。结果表明：护栏和桥面连续层对组合梁的荷载横向分布系数影响较大，尤其是边梁，荷载横向分布系数变化可约达20%,当计入护栏影响时，桥面连续层对边梁应变分布的影响减小，而对内梁应变分布的影响增大；当曲率<1/20、横坡<4%、无横梁时，3类参数对组合梁的荷载横向分布系数影响较小。设计时保守考虑，通常忽略护栏和桥面连续层对组合梁刚度和荷载横向分布系数的影响，针对文章所提参数的影响范围，在组合梁设计时可予以参考。

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渐变附着式起重机风致响应及疲劳分析

刘金樟, 王有志, 周磊

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 25-31+38.

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起重机风载特性的研究有助于确定起重机的薄弱环节、制定附着杆的附着方案，从而提高其安全性。文章以SP7525型平头式起重机为原型，建立ABAQUS有限元模型，通过自回归Auto Regressive改进模型模拟了风速时程，采用雨流计数法并引入应力-寿命曲线处理应力时程，探索了渐变附着式起重机的风致动力响应及疲劳损伤规律。结果表明：塔吊附着杆的风致应力数值随塔吊高度的增加而增大，不等长附着状态下，FZG7-1、FZG7-2、FZG7-3的风致应力值分别降低了5.70%、5.17%、7.78%;平衡臂、起重臂以及接近塔顶处塔身的疲劳损伤度量级为10^-9～10^-8;FZGn-1、FZGn-3相对FZGn-2的风致应力值分别增大了10.10%、23.15%,且疲劳损伤度增加了1～2个数量级；塔吊采用不等长附着形式具有更高的安全性。

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正渗透离子截留性能的分子动力学模拟

杨洛鹏, 王战, 田永生, 张林华, 张慧

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 32-38.

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正渗透离子截留性能的分子动力学模拟可为纳米孔材料的优化设计提供理论依据和技术指导。文章采用正渗透膜纳米通道模型，运用分子动力学模拟方法，模拟了不同孔径和亲水性纳米通道对离子的截留行为，分析了通道内离子截留率与离子水化数、离子水化半径及平均力势间的关系。结果表明：离子进入纳米通道需克服的能量势垒是由离子水化物的脱水引起，随纳米通道孔径的增大，离子水化物需脱去的水分子数减少；Na⁺和Cl^-的截留率随孔径的增大而降低，当孔径≥1.356 nm时，二者均可通过膜纳米通道；离子进入纳米通道需克服的能量势垒、膜纳米通道对离子的截留率均随亲水性的增强而降低。

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全孔板通风系统储粮调质的模拟研究

杨开敏, 董晓倩, 刘家琦, 褚凤娇

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 39-47.

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研究不同调质通风工况粮堆内部热湿迁移规律的影响，可以为选择高效的调质通风策略以及实现绿色环保储粮提供理论支持。文章基于多孔介质流动和传热传质理论，以高大平房仓的玉米粮堆为研究对象，模拟了降温降水、升温降水、降温增水和升温增水4种调质通风方式，研究了不同调质通风对粮堆含水率变化情况的影响。结果表明：通风条件相同时，升温降水工况下粮堆含水率比降温降水工况的下降了约0.85%,降温增水工况下粮堆含水率比升温增水工况的增加了约0.90%;通风相对湿度差、通风工艺相同的条件下，随着吨粮通风量的增加，降水工况的降水速率和增水工况的增水速率均有加快。升温降水、降温降水、降温增水和升温增水4种工况在最大通风量下粮堆平均含水率达到稳定所需要的时间相比于最小通风量分别减少了21、20、20和15 d。

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地下隐蔽工程地源热泵地埋管管群优化研究

郭敏, 张珊珊, 韩玮玮, 杨洪林, 孙鹏, 刁乃仁

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 48-55.

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地下建筑地源热泵系统向地下释放的热量常大于所提取的热量，容易造成地埋管区域的热量累积，影响其正常使用。因此，提高地埋管换热器效率，减弱冷热量失衡影响，是地下隐蔽工程应用地源热泵系统亟需解决的问题。文章基于换热器温差场均匀性原则，采用全局优化遗传算法，优化了地埋管换热器管群布置。结果表明：与传统等间距方案相比，优化布置后，16、25个钻孔方案的平均无因次温变热阻分别降低了13.8%和53.3%,平均换热效率分别提高了3.76%和5.74%,即钻孔数量越多，换热效率提升越明显。

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口环间隙对屏蔽泵性能影响的数值研究

朱相源, 张学志, 刘吉营, 张谦

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 56-65.

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口环结构对屏蔽泵水动力特性的影响显著。为了降低屏蔽泵转子轴向力进而延长其使用寿命，采用SST k-ω模型模拟了不同口环形式(矩形、锯齿形、梯形、倒梯形和圆形口环)的屏蔽泵内部流场，分析其对口环压力、后泵腔压力、轴向力和泄漏量的影响，研究不同的口环形式对屏蔽泵运行特性的影响规律。结果表明：后口环间隙宽度增加时，泵水力性能下降，同时会使轴向力由负向正递增，因此存在最佳间隙宽度；后口环结构形式对屏蔽泵水力性能影响不明显，而前口环结构改变可有效提高泵效率，最大提高了1.3%,而对轴向力影响不明显；采用锯齿形后口环时，泄漏量较原模型约降低了30%,可有效地减少泄漏。

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高速公路路-桥过渡段桥头搭板受力研究

肖凯, 崔伟, 黄伟, 孙勇, 巩泽辉

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 66-72.

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布设桥头搭板可有效解决路-桥过渡段差异沉降引起的桥头跳车问题。文章采用梁和地基支承刚度统一计算的有限元法确定搭板的设计参数，基于数值模拟方法研究了搭板在不同布设方案中的受力情况，确定了桥头搭板最易破坏的位置，明确了搭板的最优布设方案。结果表明：随着搭板厚度和长度的增加，搭板所受最大弯矩值增大，搭板末端越易产生集中应力，导致二次跳车问题，即搭板厚度和长度存在最优尺寸，搭板长度为10 m时，最佳厚度为0.35～0.45 m,而当搭板厚度为0.35 m时，其最佳长度为8 m;搭板与桥台铰接且深埋搭板有利于搭板的长期稳定；采用搭板可以有效避免桥头跳车问题，与常规搭板布设方案相比，深埋搭板布设方案所受的竖向压力、弯矩和挠度均有显著降低；搭板上部回填材料为水泥稳定级配碎石时，可以有效地改善搭板的承载性能。

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超多车道出口指路标志前置距离模型研究

李美玲, 叶新雨, 姚坤, 樊兆董, 申全军

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 73-80.

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超多车道高速公路出口指路标志前置距离的研究可以为道路管理者和设计者提供参考，并提高超多车道高速公路的安全性和运行效率。文章以车辆驶出的运动过程特性为基础，构建了以车道数为参数的高速公路出口指路标志前置距离理论模型，并标定了模型的参数；对比分析了不同主线限速、指路标志设置方式和匝道限速条件下不同车道数的高速公路出口指路标志前置距离。结果表明：在相同条件下，高速公路龙门架式出口指路标志的前置距离不应小于路边直立式的；当高速公路出口指路标志为路边直立式时，双向十车道标志前置距离为2.7、1.7和1.2 km,而双向十二车道标志前置距离则为2.9、1.9和1.4 km;当高速公路出口指路标志为龙门架式时，双向十车道标志前置距离为2.8、1.8和1.3 km,而双向十二车道标志前置距离则为3.0、2.0和1.5 km。

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街区建成环境对空气质量影响的研究进展

倪剑波, 于涵, 赵慧杰, 孔德海, 张玉美

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 81-88.

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街区作为建成环境的有机组成部分，是构建绿色生态城市的基本单元，也是推动健康城市建设的有效切入点，研究街区建成环境对空气质量的影响能够为街区尺度环境改善提供理论和实践参考。文章梳理了从中国知网数据库筛选的381篇相关文献，在分析研究视角、历程、热点的基础上，总结了街区建成环境对空气质量的影响因素、街区空气污染物时空数据获取技术，以及提升街区建成环境空气质量的策略，从指标调控组合、管控指标制定、建成环境更新、健康街区打造等方面展望了未来发展趋势，以期为街区规划建设、污染治理、调控施策和法规制定提供参考。

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某地下大型洞室群开挖变形特性及参数敏感性分析

杜林学, 王文, 史向荣

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 89-96.

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地下工程施工顺序的选择和支护措施的实施，直接关系到洞室群的整体稳定性和安全性。文章以某水电站大型地下洞室群开挖为例，通过建立三维数值模型，研究了主厂房、主变室和尾水调压室3种不同的开挖顺序下洞室群开挖后洞周围岩的变形特性，分析了参数的敏感性，并给出了洞室群开挖支护设计。结果表明：方案2(并行与顺序开挖相结合)在控制位移和塑性区面积方面表现更优，建议施工时优先选择；侧压力系数是影响洞室稳定性的关键因素，侧压力系数较小时，边墙为重点支护部位，而侧压力系数较大时，顶拱位移就较大；围岩破碎面的黏聚力、内摩擦角和抗拉强度对围岩的稳定性具有决定性的影响。洞室的主厂房顶拱采用锚喷支护和注浆的方法控制围岩的位移量，其余部位采用锚杆和锚索共同支护的方式，支护后锚固使洞室的主厂房顶拱、上、下游边墙的位移值减小幅度为10%～25%,而塑性区的面积也减小了40%～50%。

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我国北方沿海区域水文气象特征分析仿真实验设计与开发——以青岛湾为例

赵相伟, 靳奉祥, 张蕾, 桑文刚, 张红日

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 97-103+112.

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为适应现代化教育的要求，国家将虚拟仿真实验课程发展为五大“金课”之一，以助力实验教学质量的提升。针对传统实验教学中存在受区域条件、恶劣天气、长实验周期等因素限制的痛点问题，文章开展了沿海区域水文气象虚拟仿真实验系统建设，搭建了三维地理场景，集成了多种水文气象监测设备的三维模型，设计并实现了包括环境地物认知、仪器设备安装操作、数据采集、水文气象特征分析、考核评价等环节的综合实验过程。该实验系统已上线国家虚拟仿真实验系统，可为水文学、气象学、自然地理学等相关的专业课程提供沿海区域水文气象特征分析虚拟仿真实验服务。

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山东省数字乡村可持续建设水平测度分析

徐茜, 周志芳, 刘丁乐, 高静, 牟文娟

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 104-112.

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从数字经济、数字社会、数字生态3个维度构建乡村可持续建设指标体系，有助于科学评估数字乡村可持续发展的水平。文章采用熵权层次法，测度山东省13个数字乡村试点县域可持续建设水平，提出改善数字乡村发展现状的可持续发展策略。结果表明：山东省数字乡村可持续建设总体水平不高，超过一半的样本县域数字社会和数字生态可持续建设水平低于全省平均值，区域发展也不平衡，其中荣成市、胶州市、博兴县较强，莱西市、滕州市、新泰市、曹县、栖霞市一般，莒县、宁津县、利津县、莘县、兰陵县较弱；数字经济是山东省数字乡村可持续建设存在区域差异的关键因素，而数字社会和数字生态是制约山东省数字乡村可持续建设总体水平的重要因素。

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山东省新型城镇化与乡村振兴时空耦合研究

水长宽, 单宝艳, 李文静, 王丽娜, 倪福钢

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 113-124.

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推进新型城镇化和乡村振兴协调发展对于促进城乡一体化发展具有重要意义。文章采用全局主成分分析、耦合协调度模型、时空矩阵等方法，研究了2000—2019年间山东省新型城镇化和乡村振兴水平及其耦合关系的时空格局和发展规律。结果表明：山东各市新型城镇化和乡村振兴发展水平均呈提升趋势，区域差异显著，呈现北高南低的发展格局；其耦合度平均值为0.72,呈递增趋势，胶东半岛和鲁中地区的耦合协调水平明显高于鲁南和鲁西北地区；山东省新型城镇化和乡村振兴发展水平空间集聚特征不显著，其耦合协调度的变异系数呈下降趋势，地区差距逐渐缩小，而空间格局相对稳定。

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乡村多源供能系统特性分析与协同优化研究

李笋, 王瑞琪, 李丰硕, 王旭东, 田崇翼

山东建筑大学学报. 2024, 39(04): 125-134.

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综合能源系统能够统筹协调多种异质能源，可以最大化地提高用能收益、提升能源综合效率，是乡村地区节能降耗的重要手段。现阶段，建设乡村综合能源系统已成为我国建设可持续发展绿色“新乡村”的全新方向。文章以经济性为研究目标，考虑冷热电多能互补，提出一种乡村小型综合能源系统的优化运行控制策略，以实现系统内部复杂多能流的最优控制。综合考虑乡村综合能源系统的基础架构和关键设备独立运行模型，分析系统多能互补运行机制并建立系统的能源枢纽(Energy Hub, EH)模型，构建以日运行综合成本最低为目标的优化运行模型，并应用于某乡村综合能源系统冬夏供能季节的优化运行。结果表明：考虑多能互补的综合能源系统优化运行控制策略，能在满足用户高品质负荷需求的前提下大幅度降低能源购置成本。

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2024年, 第39卷, 第04期　
刊出日期：2024-08-15

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