期刊简介
期刊名称：广西大学学报（自然科学版）
创办日期： 1976
主管部门： 广西大学
主办单位： 广西大学
刊期：N=双月刊
电话： 0771-3235713
Email： gxuzrb@gxu.edu.cn
国内统一刊号(CN)：CN45-1071/N
国际标准刊号(ISSN)：1001-7445
夹板式CFRP筋单孔锚具静力性能研究
邓朗妮;李恒;郝世纪;邹易清;石伟;钟卿瑜;针对传统钢制夹片锚具引发的界面局部径向应力集中现象，设计一种适用于碳纤维增强复合材料(CFRP)筋的夹板式锚具。通过静载张拉试验，研究螺栓总预紧力和楔块长度对锚具锚固性能的影响，测试并分析锚具的极限荷载、破坏形式及锚固效率；此外，利用BP神经网络对试验数据建模，分析CFRP筋抗拉强度、直径，夹板长度及螺栓总预紧力等关键参数对锚具极限荷载的影响。结果表明：当螺栓总预紧力为180～220 kN时，CFRP筋有发生滑移破坏的趋势；220～260 kN为滑移破坏与拉断破坏的过渡区间；当总预紧力为260～340 kN时，CFRP筋倾向于发生理想的拉断破坏；而当总预紧力为340～400 kN时，CFRP筋倾向于发生剪切破坏，340 kN左右是试件拉断破坏与剪切破坏的过渡区间；端部劈裂并添加长度为17 mm的三棱柱钢楔块可提升试件持荷稳定性，延缓剪切破坏的发生；极限荷载最高可达117.1 kN,锚具效率系数最高可达101.5%;归一化输出数据的MSE为0.025,决定系数R2为0.91,极限荷载的神经网络预测值与试验值之比Pp/Pu的平均值为0.97,验证了预测模型的高精度。
简支梁桥轻量化监测的状态评估方法研究
田石柱;陆一帆;刘晨光;为了提升简支梁桥状态评估效率和评估智能化水平，提出基于准静态响应的桥梁正常使用状态的快速智能评估方法。首先，以车辆信息监测和关键截面的挠度监测为基础，建立轻量化监测体系；其次，建立以车辆信息和截面响应为输入、准静态挠度响应为输出的3种机器学习模型，构建桥梁响应有限元代理模型；再次，提出基于逐次变分模态分解(SVMD)的准静态挠度曲线自适应提取方法，通过迭代分解、残差评估，自动确定最优模态分解个数；最后，通过损伤桥梁和未损桥梁的准静态响应曲线面积比，构建评估系数β和桥梁状态分级表，并通过简支箱梁桥的数值算例进行验证。结果表明：基于反向传播(BP)神经网络构建的有限元代理模型训练结果最优，决定系数(R2)为98%、均方根误差(RMSE)为0.006 9;通过SVMD提取出的准静态挠度响应整体相对误差均小于2%,峰值相对误差均小于1%;将模型刚度折减成设计值的88%时，计算简支箱梁桥的β值为0.88,通过桥梁状态分级表评估桥梁的状态为一般，与设置的损伤状况一致，可初步判断桥梁的正常使用状态。
基于LSTM的非对称拱肋斜拉扣挂扣索力优化
高宗贤;朱建瑞;于淼;韩雨晓;赵庆超;刘琪;王子龙;涂兵;针对钢管混凝土(concretefilled steel tube, CFST)拱桥跨度不断增大，斜拉扣挂体系非线性愈发显著，线性索力优化方法难以满足精度要求，而使用有限元模型优化索力效率较低的问题，提出一种基于长短期记忆(long short-term memory, LSTM)代理模型的拱桥施工扣索力优化方法。首先，借助有限元模型生成扣索力-拱肋线形样本以准确描述优化问题；其次，搭建LSTM代理模型对生成样本进行学习，实现对两者映射关系的捕捉；再次，随机生成大量扣索力组合输入LSTM代理模型以预测对应的拱肋线形；迭代寻优后与目标线形最吻合的预测线形扣索力即为最优索力，将该组扣索力代回有限元模型以交叉验证；最后，将所提方法应用于一座多跨CFST拱桥的非对称拱肋斜拉扣挂拼装，拱肋线形偏差为-7.7 mm,实现了扣索力的快速、精确优化。
砂岩与灰岩水力冲击压裂特性及机制研究
武玉晗;廉浩杰;范文兵;刘正和;为了揭示砂岩与灰岩在水力冲击压裂中的响应差异及机制，面向深部油气开采与煤矿顶板灾害治理需求，构建真三轴动态水力压裂试验体系，系统地考察水平应力差与压裂液黏度对岩石起裂压力、起裂应变率及裂缝扩展速度的影响，并提出考虑岩性力学参数组合的动态起裂压力预测模型。结果表明，灰岩因弹性模量与脆性更大，起裂压力和起裂应变率整体大于砂岩，裂缝扩展速度较快；而砂岩裂缝扩展速度较慢。二者的模型预测值与试验结果误差大多控制在7%以内。岩性控制的弹性参数、脆性指数和断裂韧度的耦合主导水力冲击压裂响应，合理匹配应力差与黏度可实现砂岩与灰岩储层的差异化压裂优化。
岩溶区水泥土复合桩承载特性模型试验研究
罗冲;张信贵;严利娥;唐运民;孙元习;裴瑞楷;为了探究岩溶区填充溶洞对水泥土复合桩承载特性的影响，开展不同工况下的水泥土复合桩承载特性模型试验研究。结果表明：水泥土复合桩桩基与填充溶洞形成加固体，可提高承载力，减小沉降；在上部荷载作用下，桩基在溶洞附近处出现应力集中，水泥土外芯轴力较无溶洞时整体增大；各工况下，水泥土-岩土界面侧摩阻力与芯桩-水泥土界面侧摩阻力的比值平均值均为0.33;无溶洞时水泥土复合桩桩身上部桩侧摩阻力达到极限值时的桩土相对位移要大于有溶洞时的桩土相对位移；溶洞工况下，水泥土复合桩随桩顶荷载的增加，桩端阻力逐渐发挥，但大部分桩顶荷载由桩侧摩阻力承担，两者比值约为4/6。
