山东建筑大学学报

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赵兴权, 黄斌, 侯瑞彬

山东建筑大学学报. 2025, 40(03): 1-9.

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水平与竖向反应谱比(Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio, HVSR)模型用于调整非设定地震情景(即不包含矩震级和震源距离信息的地震)下的设计反应谱比，可为已知水平向反应谱的竖向反应谱计算提供理论依据和技术支撑。文章收集并处理了日本强震观测网K-NET和基盘强震观测网KiK-net台网的原始数据，得到俯冲带板内4 695条强震记录，仅考虑谱周期和场地条件的影响，建立了俯冲带板内地震HVSR模型，可用于5%阻尼比条件下非设定地震情景的HVSR计算。结果表明：地震类型和场地类别对HVSR影响显著；场地效应系数的峰值周期同平均场地周期一致，呈现出显著的场地共振效应；非设定地震情景下的HVSR预测值大于现行抗震设计规范的建议值；震源效应引起的离散性小于路径和场地效应引起的离散性，导致模型的事件间标准差远小于事件内标准差。

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压型钢板轻钢骨架泡沫混凝土组合楼板抗弯性能试验研究

周学军, 蔡雨桐, 刘学烔, 孙继祥, 田素恩, 张振电

山东建筑大学学报. 2025, 40(03): 10-16.

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压型钢板轻钢骨架泡沫混凝土新型组合楼板(简称新型组合楼板)是一种兼具承重、保温和隔声性能的一体化装配式楼板，可以有效地解决组合楼板存在的双向传力、楼板渗(漏)水和板底混凝土易开裂等问题。通过研究5块足尺模型试件的竖向静力加载试验，得到了位移和应变曲线，并分析组合楼板的破坏机理和抗弯性能影响因素。结果表明：新型组合楼板的最终破坏模式为弯曲破坏，其抗弯刚度主要由轻钢骨架和压型钢板提供；提高泡沫混凝土强度可增加轻钢骨架的稳定性，但对最终承载能力影响不明显；在楼板厚度不变的前提下，增加型钢截面厚度可显著提升组合楼板的抗弯强度；在此基础上，推导出了组合楼板抗弯承载力计算公式，公式计算结果与试验值吻合良好。

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PHD联合竖向排水柱底部真空法处理泥浆试验研究

魏焕卫, 李中硕, 雷树立, 谭芳

山东建筑大学学报. 2025, 40(03): 17-25.

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分析泥浆处理过程中排水量、泥浆体积、含水率的变化规律，有助于提高真空法处理废弃泥浆的效率。文章开展水平排水板(Prefabricated Horizontal Drain, PHD)联合竖向排水柱底部真空法的室内模型试验，探讨不同设计参数下的泥浆处理效果。结果表明：联合真空法可以显著降低泥浆含水率和体积，处理1 h后，含水率从初始的102%降至38.58%～48.11%,体积减少了56%～64%,排水柱排水量为PHD单独使用时的1.64倍；排水柱周边泥浆含水率分布规律随距排水柱距离增大而增大，并随着深度的减小而增大，且距离排水柱越远，增大的幅度越大；增加真空度和排水柱直径可有效扩大排水影响范围，增强排水效果；排水柱表面形成的泥皮厚度会随着真空度的增大而增加，切除泥皮可改善排水柱表面的淤堵状况，但无法缓解排水柱内部的淤堵。

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钢纤维再生混凝土梁受弯性能细观有限元模拟分析

刘春阳, 丁吴寒, 苏静, 高英棋, 黄潍雨, 李新桐

山东建筑大学学报. 2025, 40(03): 26-33+69.

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梁的受弯性能是影响结构安全性的重要因素。文章以再生骨料取代率、配筋率、配纤率和加载速率为主要参数，设计再生混凝土梁，并基于Python语言和Abaqus软件建立三维细观模型，模拟分析其受弯性能。结果表明：再生混凝土梁受弯破坏形态与普通混凝土梁相似；随着再生骨料取代率的增加，梁承载力呈明显下降趋势，其降低幅度为1.4%～11.6%,随着配筋率的增大，梁底混凝土塑性损伤程度降低，极限状态时梁的承载力最大可提高20%;钢纤维掺量<1.5%对梁承载力的影响较小；随加载速率的增大，梁的极限承载力提高明显。

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装配式钢围檩拼装节点抗弯性能分析

张新, 张千一, 范大为, 郭培民, 赵雷

山东建筑大学学报. 2025, 40(03): 34-44.

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装配式钢围檩作为一种应用于基坑支护工程中的新型围护墙支撑构件，研究其拼装节点抗弯性能可为实际工程应用提供理论依据。文章基于不同拼装节点布置方案下的装配式钢围檩主体单元模拟试件，利用有限元软件数值模拟了纯弯作用下试件的破坏模式、抗弯强度及截面应力分布情况，提出了纯弯作用下拼装节点试件弹性变形阶段的挠度计算公式。结果表明：拼装节点导致试件极限抗弯承载能力下降了3.5%～62.6%;H型钢与连接板拼装节点均属于半刚性节点，拼装节点处应力不满足平截面假定；纯弯作用下拼装节点试件弹性变形阶段的挠度公式计算结果与模拟结果基本吻合。

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基于CFD的单通道质子交换膜电解槽性能分析

王玉坤, 朱相源, 毛煜东, 刘吉营

山东建筑大学学报. 2025, 40(03): 53-61.

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质子交换膜电解槽是清洁无污染、有前景的电解水制氢装置，对其进行研究，有助于提高电解槽的电化学性能。文章建立了一个完整的三维两相非等温传热传质电解槽模型，并分析了多个电池工作参数对电解槽安全性和效率的影响。结果表明：增加入口水流速和膜厚度使阳极催化剂层平均温度分别降低了1.40和2.31 K,提高了电解槽的安全性；使电解槽内阳极侧的氧气体积分数分别降低了26.888%和25.414%,阴极侧的氢气体积分数分别降低了12.667%和9.247%,不利于电解槽氢气和氧气的析出。

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管内蒸汽淹没射流汽羽形状和穿透特性研究

周涛, 房达, 楚晨潇, 孔垂鑫, 陈宪丙

山东建筑大学学报. 2025, 40(03): 62-69.

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过冷水中蒸汽淹没射流的直接接触冷凝因具有较高的传热和传质速率而受到广泛关注。文章搭建了管内流动水中蒸汽淹没射流的可视化实验系统，运用高速摄像系统记录透明管内蒸汽淹没射流冷凝现象，可识别汽羽形状并提取了穿透长度和膨胀宽度等特征参数，提出无量纲汽羽穿透长度的关联式。结果表明：在150个实验工况下观察到半球形、锥形、收缩-膨胀-收缩形、椭圆形和发散形5种典型的汽羽形状；随着喷嘴出口蒸汽质流密度和过冷水温的升高，汽羽无量纲穿透长度明显增大；当水流状态Re数增大时，汽羽无量纲穿透长度将会大幅减小；实验测量的无量纲汽羽穿透长度为0.8～4.5,实验测量值和公式计算所得预测值的偏差<±20%。

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基于半模基片集成波导的宽带滤波天线设计

庄华伟, 李高奇, 孙方震, 刘建钊

山东建筑大学学报. 2025, 40(03): 70-78.

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为提高滤波天线的滤波性能，文章提出了一种基于半模基片集成波导(Half-Mode Substrate Integrated Waveguide, HMSIW)结构的宽带滤波天线。天线由1个加载矩形槽的HMSIW腔体和1个加载4个金属孔的寄生贴片构成，腔体和寄生贴片通过缝隙进行能量的耦合；在馈线下方的金属地板上刻蚀2条平行的矩形缝隙，用以增加滤波天线的工作频带。结果表明：优化后的天线模型测试所得到天线的工作频段为6.31～6.73 GHz,相对带宽为6.5%,最大增益为8.71 dBi;天线通带内存在3个谐振点，在通带外边缘处产生了2个可控的辐射零点，进一步提高了天线的带外抑制水平；提出的天线在保持宽带和高增益的同时，具有良好的滤波性能，可大幅提高滤波天线的集成度。

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基于倾斜光纤光栅的硫酸溶液折射率监测系统研究

孙晓, 艾森, 葛吉瑶, 倪家升, 赵燕杰

山东建筑大学学报. 2025, 40(03): 79-84+92.

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针对铅酸蓄电池植入式高精度实时在线监测技术需求，文章提出了基于倾斜光纤布拉格光栅(Tilted Fiber Bragg Grating, TFBG)包层耦合模折射率敏感机理的全光纤硫酸溶液折射率监测方法，设计并封装了传感探头，搭建了解调系统，并且对折射率为1.351 2～1.375 2 RIU的硫酸溶液进行了定量分析测试。结果表明：在1 529～1 539 nm波段内选取16组包层模，中心波长随硫酸溶液折射率的升高向长波长漂移，透射谱出现红移现象；不同阶级的包层模中心波长与硫酸溶液折射率均具有较好的线性关系，拟合系数均达0.99;在包层模有效折射率范围内，高阶包层模比低阶包层模对外部环境折射率变化更加敏感，其线性拟合度高达0.999、灵敏度为16.572 00nm/RIU。

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基于疲劳性能的透水沥青混合料配合比研究

任瑞波, 葛怡杉, 周蕾, 郭金霞, 张启超

山东建筑大学学报. 2025, 40(03): 85-92.

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研究透水沥青混合料对建设海绵道路具有参考价值，符合我国绿色转型建设的发展战略。文章基于配合比设计，研究空隙率、沥青种类、沥青用量对开级配沥青磨耗层混合料(Open Graded Friction Course, OGFC)疲劳性能的影响，分析空隙率随关键筛孔通过率的变化趋势，修正OGFC级配范围，确定新的配合比设计方法并验证混合料的性能。结果表明：对疲劳性能的影响由大到小依次为空隙率、沥青种类、沥青用量，其中空隙率与2.36 mm筛孔通过率的关系最为密切，优化调整至19%～27%,且通过率与空隙率符合线性回归关系；在新级配范围的基础上将最佳油石比提高至6%,混合料的高、低温性能及水稳定性能均符合规范要求。

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低屈服点钢构件及结构抗震性能研究进展

孙崇芳, 刘玉虎, 王天洋, 王光达, 朱龙耀, 殷睿

山东建筑大学学报. 2025, 40(03): 93-100.

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低屈服点钢作为一种消能减震材料，具有较低的屈服强度及较大的塑性变形能力，且屈服后有明显的应变硬化阶段，可有效地提高结构的延性及耗能能力，使其在耗能减震方面的应用日益广泛。文章以低屈服点钢LYP100与普通钢Q345为例，对比分析了低屈服点钢在滞回性能、抗疲劳性能及可焊性等方面的优越性，同时总结分析了低屈服点钢在钢板剪力墙、消能阻尼器、屈曲约束支撑、节点连接件等4个应用领域的抗震性能，简要概述其实际工程应用，并展望了低屈服点钢在抗火性能、回收利用及应用于整个结构体系的设计和相应规范方面的研究。

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基于天地图获取城市区域高斯投影影像的方法

李健, 吕永强, 王峰, 王本娟, 南海燕, 刘一葳

山东建筑大学学报. 2025, 40(03): 101-106+114.

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当前天地图遥感影像在社会各领域的应用不断深入，但是由于其在线服务模式和空间参考投影方式未采用高斯投影，极大地影响了遥感影像在城市工程领域的应用。文章基于图像重映射算法提出一种基于天地图获取城市区域高斯投影影像的方法，利用图像重映射算法实现了等距圆柱投影图像向高斯投影的变换，而采用源图像冗余的方法，则避免了重映射计算的高斯投影图像出现边缘空值；建立城市图像坐标系，划分城市图像切片格网，重映射计算切片图像，可实现城市区域高斯投影影像的获取，并以济南市为实例进行了计算。该方法以图像处理为主线、不依赖专业地理信息系统软件，可以便捷地从天地图获取城市大范围高斯投影影像，有利于推动天地图影像在城市工程领域的应用。

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2002—2022年黄河流域生态质量时空变化分析

钱鑫彤, 付萍杰, 田浩, 孟飞

山东建筑大学学报. 2025, 40(03): 115-125+134.

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作为我国重要的生态屏障和经济命脉，黄河流域的生态环境保护与高质量发展至关重要。文章聚焦于2002—2022年间黄河流域生态质量的时空变化，旨在为该区域的生态保护与可持续发展提供坚实的理论支撑。采用谷歌地球引擎(Google Earth Engine, GEE)平台，通过谐波分析(HANTS)开展了中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer, MODIS)遥感影像数据的时序重建，并基于主成分分析构建遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index, RSEI)分析了黄河流域生态质量的时空变化。结果表明：HANTS重建方法有效提升了RSEI的特征贡献率，尤其是第一主成分贡献率均提升至86%以上；黄河流域生态质量的空间分布呈现出独特的“对角”格局，西北部生态质量多为较差、中等级，而东南部则以良、优为主；黄河流域的生态质量在研究期间经历了先退化(2002—2010)后改善(2010—2022)的过程，流域20年间约4.73%的区域生态质量保持稳定，53.81%的区域生态质量呈现改善趋势，而41.46%的区域则面临退化风险。

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“双碳”时代下我国城镇污水处理厂高质量发展研究进展

刘兵, 秦子仪, 耿高远, 陈禹兮, 杨丽丽, 张玉生

山东建筑大学学报. 2025, 40(03): 126-134.

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为积极应对气候变化，实现可持续发展，我国提出了“双碳”目标。在此背景下，污水处理厂的高质量发展主要体现在提标改造、节能降耗以及资源循环利用等方面。文章介绍了当前城镇污水处理厂建设的政策，总结了城镇污水处理厂碳排放现状，并从绿色能源的使用和污废的资源化利用两方面讨论了“双碳”时代背景下城镇污水处理厂高质量发展途径，重点阐述了与当前城镇污水厂及水务运营相关的新发展理念，对污水处理厂高质量发展过程中存在的问题提出了解决思路。

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2025年, 第40卷, 第03期　
刊出日期：2025-03-25

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