土木工程与建筑学

• 混凝土结构两尺度随机非线性响应分析模型

  李杰;陈欣;

  在混凝土弹塑性随机损伤力学的框架内，引入两尺度随机场概念，以科学地表征混凝土的空间变异性。利用概率密度演化理论量化随机性在混凝土结构中的传播规律，结合两尺度随机场模型，发展了混凝土结构随机非线性响应分析方法。通过对钢筋混凝土框架结构的随机非线性响应分析，探究了空间变异性对混凝土结构响应的影响规律。

  2025年07期 v.53 993-1000页 [查看摘要][在线阅读][下载 1916K]
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• 混凝土材料随机性在不同加载模式下的传播规律

  虢成功;李杰;

  为揭示混凝土材料力学性质随机性在不同加载模式中的传播规律，结合静力强度与动力强度、疲劳寿命之间的经验物理关系，分别从统计矩和概率密度两个角度分析了混凝土材料随机性在静力，动力和疲劳等不同加载模式下表现出的差异。研究表明，混凝土动力强度的标准差会随着应变率的提升而增大；而疲劳寿命巨大的离散性来自于疲劳应力水平和疲劳寿命之间的非线性关系（SN曲线）。同时，研究发现，当随机变量之间的关系为线性或近似线性时，前二阶统计矩可以较好地反映随机性的传播规律；而当随机变量之间的关系非线性程度较高时，前二阶统计矩不能正确反映随机性传播规律，需要采用概率密度传递方式反映这一规律。

  2025年07期 v.53 1001-1007页 [查看摘要][在线阅读][下载 1482K]
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• 城市供水管网与交通网络安全风险耦合特征

  胡群芳;张昱;赫磊;胡竞群;汪枫;纪洪艳;

  以城市供水管网为例，通过统计分析2004-2021年上海浦西城区246起管径大于等于800 mm管损事件及其发生原因，解析了两类网络耦合安全风险因素，利用网络规模-相互作用度（N-K）模型对两类网络构建安全风险耦合分析模型，揭示了管网-道路耦合网络多因素安全风险级联效应及其耦合特征。研究表明，两类网络系统存在安全风险因素耦合，且耦合越多其安全风险影响越大，管网系统自身物理属性是影响其安全风险的主要因素。研究基于系统解耦原理，提出了城市管网-路网耦合安全风险控制对策。

  2025年07期 v.53 1008-1015页 [查看摘要][在线阅读][下载 1665K]
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• 考虑灾链演化全过程的盾构隧道结构韧性评估

  甘彬霖;张冬梅;高俊华;朱美恒;黄忠凯;

  结合适应性循环理论和结构灾链全过程演化特征，分析了盾构隧道结构韧性的内涵。提出了盾构隧道结构性能评价指标及其分析模型，构建了基于结构性能、修复费用和影响时间等多因素的韧性分级标准。采用层次分析法与专家信心指数法建立综合韧性评价指标体系，确定指标权重，提出考虑结构灾链演化全过程的盾构隧道结构韧性评估方法。最后，通过案例分析验证了评估方法的合理性。

  2025年07期 v.53 1016-1025页 [查看摘要][在线阅读][下载 2263K]
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• 基于多芯梁框架系统的悬索桥气弹模型设计方法

  兰义哲;葛耀君;张晋杰;杨詠昕;

  针对大跨度双层桥面钢桁架悬索桥，提出了一种新的加劲梁气弹模型设计方法，称为多芯梁框架系统。该系统包含上下两层芯梁、横向联系刚臂和竖向框架刚臂。通过将设计过程转化为优化问题，并采用有约束的模式搜索法，获得了满足设计指标的加劲梁设计参数值。敏感性分析表明，横向联系刚臂和上下两层纵向芯梁的尺寸对模态频率具有关键影响。动力特性测试结果验证了多芯梁框架系统模拟的准确性，低阶模态频率与设计目标值误差在±5%以内。这一设计方法作为全桥气弹模型设计方法的有效补充，适用于桁架形式加劲梁，实现了气动外形、刚度系统和质量系统的整体最佳模拟。

  2025年07期 v.53 1026-1034页 [查看摘要][在线阅读][下载 1488K]
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• 加固方式对钢筋混凝土柱抗震性能的影响

  侯利军;孙巍;夏富政;彭钰皓;陈达;

  针对外包碳纤维复材（CFRP）、外包纤维网增强砂浆层（TRM）和外包纤维网增强超高韧性水泥基复合材料层（TRU） 3种加固方式，开展了不同剪跨比下加固钢筋混凝土（RC）柱的水平循环加载试验，探究了不同加固方式的破坏机理和抗震加固效果。结果表明，TRU和TRM加固RC柱都表现出角部竖向主裂缝和柱根弯曲主裂缝，TRU约束层较TRM层表现出更好的整体性，剪跨比较小时TRU加固层的斜裂缝远比TRM的轻微，而CFRP加固在剪跨比≥2.58时主要表现为塑性铰区弯曲裂缝。3种加固方式下，RC柱的承载能力提升较小，但水平变形能力和延性可提高1倍，耗能能力可提高1.7～4.0倍，变形和耗能能力增幅从大到小依次为CFRP加固、TRU加固和TRM加固。

  2025年07期 v.53 1035-1046页 [查看摘要][在线阅读][下载 2432K]
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交通运输工程

• 机场智能跑道系统的多源数据集成与应用

  凌建明;侯天新;刘诗福;陶泽峰;李沛霖;

  在现有智能跑道内涵、架构基础上，针对智能跑道数据流转难题，系统分析了智能跑道海量、多源、异构、异频的数据特征。基于此，提出了面向智能跑道的多层次数据集成原理、多平台物理构成和全过程数据流架构。结合数据高效可靠利用、分类长效保存需求，阐述了智能跑道数据预处理、标准化处理方法，总结了智能跑道数据存储特点，并建立了对应的多级存储架构与关联存储模式。日喀则定日机场落地应用表明，在不丢失有效信息的前提下减少无效信息超过95%，完成所有数据的统一管理、多源共享，推动智能跑道性能实时评价、风险超前预警、智能维护决策等优势功能的实现。

  2025年07期 v.53 1047-1054页 [查看摘要][在线阅读][下载 1385K]
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• 基于理论-数据双驱动的城市地下道路车辆跟驰模型构建

  杨贺萌;张兰芳;武雅婷;周睿达;李翔;

  基于上海市城市地下道路的车辆轨迹数据，提出一种理论-数据双驱动的城市地下道路车辆跟驰模型。通过毫米波雷达采集车辆轨迹数据并进行处理，筛选车辆跟驰行为。基于地下道路跟驰行为的特质分别对加速度、速度、车头间距建立理论驱动的智能驾驶人模型（IDM）和数据驱动的跟驰模型（LSTM）并进行误差比选。最后将两类模型的预测结果视为通过不同观测方式得到的针对同一系统状态的两组观测值，通过自适应卡尔曼滤波方法预测真实驾驶状态，建立基于速度预测的IDM-LSTM混合模型，其均方根误差达到0.1187，优于单一IDM和LSTM模型的0.5836和0.123 9。

  2025年07期 v.53 1055-1062页 [查看摘要][在线阅读][下载 1495K]
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• 公交资源配置错位区域的辨识方法及优化策略

  吴娇蓉;田子立;

  公交资源配置环节的供需不匹配造成了运营低效和资源浪费的现象，因此有必要识别公交资源配置错位区域。然而由于公交资源配置存在规模效应，且地区间人群活动性及出行偏好存在差异，这种错位关系难以界定。通过计算区位熵（LQ）识别供需失衡地区，并利用多尺度地理加权回归（MGWR）模型分析空间分异的供需调节机制，综合辨识公交资源错配区域，并对上海市嘉定区的公交资源配置情况进行实证分析。回归结果表明，职住密度、公交服务频率、工厂占地比与地铁站对客流的局部作用效应明显，表现出很强的空间异质性。根据职住密度和公交服务频率诱增客流能力的强弱，将区域分为“强-强”“强-弱”“弱-强”“弱-弱”4类，并提出了差异化的公交发展策略。其中“强-强”“弱-弱”类型的供需失衡地区为公交资源配置错位区域，建议结合区位熵调整公交供给水平；“强-弱”“弱-强”类型的供需失衡地区宜分别优化线网布局和导入出行需求。提出的公交资源错配区域识别方法，拓展了公交资源科学配置、降本增效的相关理论。

  2025年07期 v.53 1063-1073页 [查看摘要][在线阅读][下载 2279K]
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• 基于文本挖掘的连环追尾事故影响因素及严重程度

  王玲;李义丹;王子坚;张龙;邢莹莹;马万经;

  基于爬取的近8年微博数据，通过隐含狄利克雷分布（latent Dirichlet allocation,LDA）主题模型和社会网络分析，识别了连环追尾事故的8个主题，揭示了事故的主要特征和发生机理。研究发现高速公路是最主要的事故场景；雨雪天气引发事故频率高于雾天；未保持安全车距和超速行为显著增加事故风险。利用LDA对每篇文档进行主题分配，结合正则表达式提取的严重程度信息，构建了有序Logit回归模型，分析了不同主题对事故严重程度的影响。结果表明，连环追尾事故的平均受伤人数和死亡人数分别是机动车交通事故平均值的2.12倍和1.85倍。在高速公路上的连环追尾事故严重程度高于交叉口，其优势比（odd ratio,OR）值是交叉口的3.3倍；雾天事故的OR值是雨雪天气的9.4倍；货车行驶事故的OR值是轿车的4.6倍，是客车的2.2倍。

  2025年07期 v.53 1074-1083页 [查看摘要][在线阅读][下载 1866K]
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环境科学与工程

• 基于重金属形态分析的堆浸场下游农田土污染风险评价

  陈永贵;文子豪;付俊;周罕;江昭明;

  为合理评价污染场地风险，以我国云南省某铜堆浸场下游农田土为例，测定土壤中Cu、Pb、Cd和As等4种重金属总量，采用改进BCR(Bureau of European Communities Reference)连续提取法测定4种重金属赋存形态，分析4种重金属间的相关性，并使用地累积指数法、次生相与原生相比值法（RSP）和风险评价编码法（RAC）对场地土壤重金属污染和潜在风险程度进行评价。结果发现，重金属Cu、Pb、Cd和As平均的含量分别为39.50、46.98、0.16、82.67 mg·kg~(-1)，较云南省重金属背景值，4种重金属超标率分别为0、83.33%、33.33%和100.00%，其中As污染需要特别关注；提取重金属赋存形态结果显示，土样中Cu、Pb、Cd和As均以残渣态为主，占比为83.14%～95.62%，表明4种重金属均以稳定形态存在于土体中；对比3种评价方法，评价结果存在明显差异，地累积指数Igeo结果显示土壤仅As存在污染超标现象，其余3种重金属均无污染，次生相与原生相比值法结果显示，4种重金属对环境均无污染，而风险评价编码法结果显示，Cd对土壤环境存在低风险，其余3种重金属则无风险。对比发现，仅以污染场地土壤重金属总量作为评价指标会一定程度夸大污染风险，应综合重金属总量及赋存形态含量进行分析。虽然重金属元素污染总量较高，但活跃性重金属含量非常低，向环境中扩散的风险也非常低。因此，研究区重金属污染程度较轻，潜在生态风险为低风险。

  2025年07期 v.53 1084-1092页 [查看摘要][在线阅读][下载 1428K]
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材料科学与工程

• 络合组分对硫酸铝型无碱液体速凝剂性能的影响及机理

  孙振平;葛宇龙;田俊涛;杨海静;李志林;

  通过试验研究了甲酸、草酸和磷酸3种络合组分对硫酸铝型无碱液体速凝剂（LA）储存稳定性、水泥净浆凝结时间和砂浆抗压强度的影响，并借助水化热、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和热重（TG-DTG）分析手段表征掺硫酸铝型LA的水泥浆体的水化进程、物相组成和物相微观形貌，以探明络合组分对硫酸铝型LA性能的影响机理。结果表明，3种络合组分均能提高硫酸铝型LA的储存稳定性，磷酸效果最佳，甲酸次之，草酸最弱。在硫酸铝比例相同的条件下，3种络合组分对于提升硫酸铝型LA促凝效果的能力依次为甲酸>草酸>磷酸。草酸作为络合组分可以提高硫酸铝型LA的早强作用，而磷酸作为络合组分则使硫酸铝型LA的早强作用变差，但对提高砂浆28 d抗压强度有利。络合组分提供的酸根离子能够与硫酸铝型LA中促凝离子Al~(3+)形成稳定络合物，不仅对提高硫酸铝型LA的储存稳定性有利，同时还增加了Al~(3+)的含量，使水泥浆体中钙矾石（AFt）的生成量显著增加，增强硫酸铝型LA的促凝作用和早强作用。

  2025年07期 v.53 1093-1101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1824K]
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机械、车辆与能源工程

• 氢气泄漏模型研究进展

  马天才;景秀辉;陈一萌;杨彦博;华青松;

  总结国内外氢气泄漏基础理论模型，从射流结构、扩散羽流、浓度积累等方面阐述了氢气泄漏的特性，并介绍氢气泄漏在数值模拟方面的最新研究成果。针对氢气缓慢泄漏的浮力射流模型研究较为完善，但针对氢气欠膨胀射流模型的研究并不完善。数值模拟方法十分适合研究复杂场景下的氢气泄漏扩散规律，但仍需更多实验数据支撑。基于先进机器学习技术开发的氢气泄漏预测模型显示出了较大的应用前景。未来需进一步发展氢气泄漏模型，拓宽模型适用场景并提升预测精度。

  2025年07期 v.53 1102-1111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1547K]
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测绘科学与技术

• 高分三号合成孔径雷达影像多类地形初始定位精度监测与提升

  雷振坤;冯永玖;席梦镕;王家丰;童小华;

  为实现国产合成孔径雷达（SAR）载荷对地定位精度监测与提升，基于高分辨率遥感影像和深度学习模型识别了3类地形下的风机点位，利用风机在SAR影像中可形成强散射点目标特性，构建了适用于SAR影像的大范围影像控制点数据库，可用于大范围长时序几何处理。结果表明，3类地形下高分三号精细条带Ⅱ(FSⅡ)模式影像在2017年到2020年存在周期性定位精度波动，约747.99 d定位精度经历从最高逐步降低的过程。探讨了地形对几何定位的影响，其中山地地区定位精度最差。基于构建的影像控制点数据库，高分三号FSⅡ模式影像在多种地形下平均定位误差从44.64 m减小到7.94 m，且在3类地形下均取得基本一致的定位精度。

  2025年07期 v.53 1112-1123页 [查看摘要][在线阅读][下载 2217K]
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海洋与地球科学

• Bongor盆地北部斜坡带油气充注及调整研究

  李威;文志刚;

  运用油气地球化学、流体包裹体、傅里叶红外光谱等技术，结合磷灰石裂变径迹热史模拟等研究方法，探讨Bongor盆地潜山油气充注的时间和过程。研究表明，Bongor盆地B区、R-P区潜山带储层发育黄绿色和蓝绿色荧光两类油包裹体，代表不同阶段的油气充注；含烃盐水包裹体与凝灰石裂变径迹分析认为，不同潜山区带经历了两期充注的原生油气成藏事件，油气充注高峰期均为75—65 Ma; B区带在晚白垩世以来抬升改造阶段经历了1期油气调整形成的次生成藏事件，油气大多赋存于构造缝中，调整时间接近30 Ma。

  2025年07期 v.53 1124-1131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1566K]
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经济与管理科学

• 数字化精益施工管理平台

  刘刚;马智亮;李佳益;宋银灏;李伟;曾勃;周新会;李松阳;

  为解决工程建设项目精益建造应用中存在的缺乏适当工具支撑的问题，基于精益建造与数字技术的融合，聚焦施工阶段，提出了数字化精益施工模型，并对数字化精益施工管理平台进行设计与实现。首先，提出精益工序的概念，并阐述其分类和确定方法；其次，建立数字化精益施工模型，包括概念模型和管理流程模型，并基于后者，设计并实现数字化精益施工管理平台；最后，通过工程实践对所提出的数字化精益施工模型和管理平台进行应用验证。

  2025年07期 v.53 1132-1140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1510K]
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• 《同济大学学报（自然科学版）》征稿启事

  <正>《同济大学学报（自然科学版）》是由同济大学主办的自然科学综合性学术期刊，主要刊登国内外土木建筑工程、交通运输工程、环境科学、材料科学、新能源技术等学科的高水平首发研究成果。本刊为中国自然科学核心期刊和中国科技论文统计用刊源之一，被EI等40多个国内外权威检索系统收录。本刊目前采用网络投稿与审稿，不接收纸质稿件和E-mail投稿。

  2025年07期 v.53 1141页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K]
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