中国科技论文

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  • 咸水层封存CO_2沿断层带泄漏的影响因素分析

    胡叶军;王媛;任杰;

    为了揭示CO_2沿断层带泄漏过程的影响因素及其影响规律,建立两相流驱替模型描述CO_2的泄漏过程,并通过数值模拟和数值分析建立CO_2泄漏影响因素与泄漏特性之间的定量函数关系。以此为基础,提出初步的多因素综合评价方法,为评价CO_2泄漏风险提供了一种新的思路。研究表明:咸水层封存CO_2沿断层带的稳定泄漏速率与断层和注入井间距的倒数呈对数关系,与断层倾角呈对数关系,与断层宽度呈抛物线关系,与断层渗透率呈幂函数关系,与CO_2注入速率和注入深度均呈线性关系。通过综合分析发现,在各种影响因素中,断层破碎带宽度和断层渗透率的影响系数波动最大,说明该两项因素对CO_2泄漏的影响很大。另外,CO_2注入速率对泄漏速率的影响也比较明显,而断层与注入井间距和注入深度对泄漏速率的影响相对较小。

    2016年13期 v.11 1437-1444页 [查看摘要][在线阅读][下载 531K]
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  • 建筑结构平面形状对结构抗倒塌能力的影响

    刘原;冯远;蒋欢军;

    按照现行我国规范的要求,设计了平面形状分别为矩形和L形的2组钢筋混凝土框架结构,变化的主要参数分别为矩形平面的长宽比、L形平面的外凸长度与相应投影方向总尺寸的比值。采用OpenSees建立了各组结构的三维有限元计算模型,参考FEMA P695提供的方法对结构进行增量动力分析,得出了各个结构的最大层间位移角-与第一自振周期谱加速度值关系曲线,进而计算了罕遇地震时的抗倒塌储备系数CMR和倒塌概率,研究了上述各设计变化参数对结构抗倒塌能力的影响规律,并对比L形平面结构设置抗震缝与不设置抗震缝抗倒塌储备系数的变化情况。结果表明:矩形平面结构随着平面长宽比的增加,结构的抗倒塌能力逐渐降低;随着L形平面凸出长度与相应投影方向总尺寸比值的增加,结构的抗倒塌能力先增加、后减小,但总体变化不显著;对于平面形状为L形的结构,不设抗震缝的平面不规则结构与设置抗震缝的平面规则结构相比,结构的抗倒塌能力变化不显著,因此,从抗倒塌能力的角度看,对于L形平面建议不需要设置抗震缝。

    2016年13期 v.11 1445-1451页 [查看摘要][在线阅读][下载 646K]
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  • 5种木材横纹局部承压性能试验研究

    曹丽芳;陈金永;牛庆芳;师希望;李铁英;

    针对古建筑木结构保护修缮特点,对5种木材的横纹弦向、径向以及斜向局部压缩破坏过程进行试验观察并分析。结果表明:木材局部承压破坏时横截面产生水平裂缝,承压板两侧木材起翘突出,直接承压部分密实化;针叶树种横纹局部承压力-位移曲线为具有平台段的3段式曲线,阔叶树种横纹局部承压力-位移曲线则不具有明显的平台段;针叶树种横纹局部抗压强度与晚材率成正比关系;木材横纹局部抗压强度高于横纹全截面抗压强度。

    2016年13期 v.11 1452-1456页 [查看摘要][在线阅读][下载 467K]
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  • 弹性地基上双层板板间结合状态的影响

    陈玉;郑传超;

    根据克希霍夫薄板理论,分析了轴对称垂直荷载作用下弹性地基上双层板板间结合状态及中性面位置对板受力状态的影响。研究结果表明:结合式双层板的中性面位置对其受力特性有重要影响;双层板的板间结合状态由完全光滑变为完全连续时,板的抗变形能力增强;结合式双层板的板弯刚度较分离式双层板的板弯刚度要大,当结合式双层板的中性面位于两板的接触面上时,其板弯刚度达到最大,可为水泥混凝土路面设计提供一些理论参考。

    2016年13期 v.11 1457-1460页 [查看摘要][在线阅读][下载 204K]
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  • 基于塑性区开展的边坡失稳判据研究

    杨才;王世君;丰土根;

    边坡塑性区贯通后,不同的贯通程度会得出不同的安全系数。为了克服该判别标准存在的人为随意性,以某经典边坡稳定分析算例,采用ABAQUS有限元分析软件,计算出塑性区贯通判据下的安全系数,与计算不收敛判据和特征点位移发生拐点判据得出的安全系数对比,归纳出边坡失稳时等效塑性应变达到的数量级。计算结果表明:当计算过快的发生不收敛,塑性区尚未贯通,计算不收敛判据下安全系数偏小;本文提出根据等效塑性应变量级指标来判决贯通时刻:最大塑性应变为2×10~(-4)~5×10~(-4),最小塑性应变为5×10~(-5)~10×10~(-5),当塑性应变达到量级,表征塑性区贯通,得出的安全系数较其他失稳判据更合理。

    2016年13期 v.11 1461-1464页 [查看摘要][在线阅读][下载 322K]
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  • 无腹筋轻骨料混凝土梁抗剪承载力的计算

    丁雅博;易伟建;陈晖;

    为研究无腹筋轻骨料混凝土梁的抗剪承载力,完成了集中荷载下的16根无腹筋混凝土简支梁的受剪承载力试验,得到无腹筋轻骨料混凝土梁抗剪破坏形态和抗剪承载力。根据试验结果与收集的试验数据,对多个抗剪计算模型进行模型误差分析。结果表明:Zararis的预测结果最差,美国规范ACI 318-11和加拿大规范CSA A23.3-04偏于保守,Muttoni和我国轻骨料规范的预测值偏于不安全,Zsutty拟合度最高,但预测值过于不安全。为提高轻骨料混凝土无腹筋梁抗剪计算的准确性和安全性,对试验数据进行非线性拟合,得到无腹筋轻骨料建议计算公式,该公式的计算结果与试验结果吻合较好。

    2016年13期 v.11 1465-1469页 [查看摘要][在线阅读][下载 259K]
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  • 古建砖塔砌体结构抗震性能模拟分析

    杜自芬;闫晓丰;张德利;张玉芬;王龙龙;

    通过利用计算机模拟地震对砖塔砌体的影响得到古建砌体结构抗震特点。建立砖塔砌体结构力学分析模型,对结构分别施加特定的人工波和天然波,进行时程分析和模态分析,得到X、Y方向层间位移图,层间剪力图以及弯矩图。结果表明,在人工波作用下,结构第3层和第4层的层间剪力比天然波作用下的层间剪力大30%左右,第2层和第3层的弯矩比第2种地震波作用下的弯矩大20%左右;在2种特征周期的地震波作用下,最大层间位移都集中体现在第6层,其层间位移是第1层的2倍多,塔在天然波作用下将会发生损坏。

    2016年13期 v.11 1470-1473页 [查看摘要][在线阅读][下载 226K]
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  • 赤泥水泥固化土的强度和电阻率特性

    黄凤凤;米栋云;李奇烜;宋志伟;董晓强;

    以赤泥和水泥为固化剂,采用酸碱溶液调节水的pH值,对黄土进行加固。通过室内模拟试验,探讨了pH值、龄期和延迟压实时间对固化土无侧限抗压强度的影响规律以及电流频率和养护龄期与固化土电阻率的关系。试验结果表明,赤泥水泥固化土的无侧限抗压强度随着酸碱性的增台而增大,随养护龄期的增加先快速增加大后趋于平稳,随延迟压实时间而降低;电阻率随电流频率的增加先加速降低后趋于稳定,随养护龄期的增加而增大。

    2016年13期 v.11 1474-1477+1503页 [查看摘要][在线阅读][下载 223K]
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  • BP神经网络模型在空间变异土坡可靠度分析中的预测精度

    李亮;褚雪松;

    为了探讨强度折减法与BP神经网络预测模型在空间变异土坡可靠度分析中的预测精度,采用一维随机场模拟一边坡不排水强度的空间变异性,采用强度折减法计算训练样本的安全系数,将训练好的预测模型对不同相关距离下的随机场实现样本进行了预测,并与强度折减法计算结果进行了对比。结果表明:当土体材料的相关距离确定后,要合理选择随机场模拟的离散尺寸,离散尺寸越小,随机变量个数越多,训练后的神经网络模型预测精度越差;不同的训练样本对预测模型的预测精度也有较大影响,在应用BP神经网络预测模型时要尝试多组训练样本。

    2016年13期 v.11 1478-1482页 [查看摘要][在线阅读][下载 271K]
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  • 加强层对框架-核心筒结构自振特性及内力的影响研究

    李云峰;陈海涛;赵鲁新;刘玉娟;孙章平;谢丹丹;

    通过有限元软件SATWE建立了32层框架-核心筒结构的三维模型,将加强层数量作为变量,对5种水平加强层设置方案进行自振特性及内力的分析,采用有限元软件SAP2000对外框架柱受力突变情况进行了分析。结果表明:加强层可有效减小结构前两个振型的周期,且对结构振动类型无影响;加强层设置层数越多,结构自振周期减小效果越好,但减小效率逐渐降低;加强层会引起结构内力分配上的突变。最后在总结归纳地震作用,分析加强层的设置对结构自振周期、内力分配及突变的影响规律的基础上,对加强层的设置提出了建议。

    2016年13期 v.11 1483-1487页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K]
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  • 灰色-Gompertz组合模型在软土路基沉降预测中的应用

    刘光秀;曹海莹;李玉根;

    针对单一灰色预测模型或Gompertz预测模型的局限性和可靠性差的缺陷,基于灰色模型和Gompertz曲线,根据最优加权组合原理,以误差平方和最小为最优组合标准,构建出1种新的软土路基沉降组合预测模型,对某沿海高速公路软土路基的沉降变形进行预测分析。工程实例验证表明,新构建的组合预测模型较单一的灰色预测模型或Gompertz预测模型有效消除了系统误差,提高了拟合精度,避免了单一模型偏大或偏小的预测趋势,具有更强的环境适应性,是路基沉降预测的1种有效分析方法,同时将新模型的预测数值应用于改进施工进度及地基处理方法的后期评价,取得了良好效果。

    2016年13期 v.11 1488-1491页 [查看摘要][在线阅读][下载 148K]
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  • 增压吸收对土壤源吸收式热泵性能影响的模拟分析

    程博;高岩;郭海豹;段崇文;阴元博;

    针对土壤源吸收式热泵的性能对供热二次网回水温度较为敏感,提出采用压缩机增压的方式来提高吸收式热泵的吸收压力,进而提高土壤源吸收式热泵的高温性能。以LiBr-H_2O为工质对,模拟分析增压吸收对土壤源吸收式热泵高温性能的影响。结果表明,增压吸收可以有效降低吸收式热泵稀溶液的浓度,进而可以提高二次网回水温度,降低吸收式热泵的驱动热源温度。同时,随着增压比的升高,土壤源吸收式热泵供热系统的一次能源利用效率不断下降。

    2016年13期 v.11 1492-1495页 [查看摘要][在线阅读][下载 186K]
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  • 带加强环的方钢管再生混凝土柱-钢梁节点抗震性能研究

    苏益声;杨燊;孟二从;曾文祥;

    为研究带加强环的方钢管再生混凝土柱-钢梁节点的抗震性能,以有无加强环以及加强环的外伸长度、厚度为试验参数,设计制作了4个方钢管再生混凝土柱-钢梁节点,对其进行低周反复加载试验,并采用有限元软件ABAQUS对粗骨料取代率的影响进行了拓展分析。结果表明:加强环的存在能够有效限制节点核心区域钢管的鼓曲变形,可以提高节点的抗震承载能力、变形性能、耗能能力、刚度及滞回曲线的饱满程度,并能延缓节点的刚度退化速率;在一定范围内,随着加强环外伸长度的增加,试件抗震承载能力随之增加,而其延性系数则会有所降低,但降低幅度相对较小;焊缝质量对方钢管再生混凝土柱-钢梁节点的破坏过程及形态有重要的影响;粗骨料取代率和加强环的厚度对节点抗震性能的影响则相对较小。

    2016年13期 v.11 1496-1503页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K]
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  • 高温后掺橡胶粉C60高性能混凝土的导热性能研究

    史英豪;牟俊霖;杜红秀;阎蕊珍;

    分别对不同掺量的橡胶粉高性能混凝土和基准高性能混凝土的导热系数和表观密度进行试验研究,分析其表观密度、导热系数随温度的变化规律及二者之间的相关性。结果表明:高温后掺橡胶粉的高性能混凝土和基准高性能混凝土的表观密度和导热系数均成下降趋势;在500~600℃,掺和不掺橡胶粉的高性能混凝土导热系数下降均明显,且掺橡胶粉对混凝土导热系数降幅影响较显著;初步推断,高性能混凝土的表观密度与导热系数二者之间具有较好的线性相关性,利用二者的拟合公式来推算导热系数具有较高的可靠度。

    2016年13期 v.11 1504-1506+1515页 [查看摘要][在线阅读][下载 174K]
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  • 剪切型建筑结构地震损伤整体识别方法

    陶冬旺;李惠;

    大地震过后,国家、地方政府及业主开展震后应急救援和恢复重建工作,迫切需要识别量大、面广的剪切型建筑结构的地震损伤。在已有研究基础上,提出了剪切型建筑结构地震损伤的整体识别方法:采用时频分析和分形维数刻画实现快速的损伤判定和定位,为进一步的结构损伤程度识别提供子结构划分依据;再采用基于扩展Kalman滤波和无迹Kalman滤波的非线性系统识别方法分别识别线性和非线性子结构,结合双参数损伤指标,识别结构的地震损伤程度和破坏等级,为震后应急救援和恢复重建提供坚实可靠的依据。数值模拟结果表明,本文提出的整体识别方法能快速、准确地判断损伤位置,识别的地震损伤程度和破坏等级非常接近模拟的真实值。

    2016年13期 v.11 1507-1510页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K]
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  • 不同压实度下能量桩的热力学效应

    刘汉龙;王成龙;孔纲强;吴宏伟;吴迪;

    能量桩是1种新型桩基埋管地源热泵技术,在传递上部荷载的同时获取地热能源;但是目前对于桩土之间的相互作用以及桩体的热力学效应却研究较少。基于模型试验方法,采用打夯法和砂雨法,对饱和砂土中不同压实度下的桩体热力学效应和承载特性进行对比研究。试验测得桩体和桩周土体温度变化、桩周土体水平压力变化、桩体应变应力以及桩顶位移。结果表明,加热时,桩周土体会有水平土压力的增大,桩体内部会有压应力的产生,桩顶会产生向上的位移,并且压实度越大,桩周水平土压力越大,桩体应力越大,桩顶位移变化越小。

    2016年13期 v.11 1511-1515页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
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  • 橡胶混凝土轴压强度细观数值仿真

    王娟;管巧艳;冯凌云;卿龙邦;

    在细观层次上将橡胶混凝土看作由砂浆、粗骨料、橡胶颗粒、砂浆-粗骨料界面、砂浆-橡胶界面及分布在界面中的初始缺陷组成的多相非均质复合材料,建立考虑初始缺陷的橡胶混凝土细观计算模型,模拟橡胶混凝土在轴压荷载作用下的强度和开裂破坏过程,结果显示:损伤区域首先出现在橡胶颗粒周围;初始缺陷的随机分布位置对橡胶混凝土强度影响不大,但其含量对强度有较明显的影响。与物理试验对比发现:该模型能较好地模拟橡胶混凝土的轴压强度和开裂过程。

    2016年13期 v.11 1516-1519页 [查看摘要][在线阅读][下载 251K]
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  • 纤维陶粒泡沫混凝土抗剪性能试验研究

    王康;陈国新;陈磊;万朝阳;秦岷;席亮;

    为研究棉秆纤维对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的影响,采用双面剪切法进行抗剪性能试验,对比相同纤维掺量及纤维长度下,棉秆纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的增强效果,分析棉秆纤维掺入量和纤维长度两个因素在不同水平下对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的影响。结果表明:在0.2%纤维掺量及6~10mm纤维长度下,3种纤维中玻璃纤维对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的增强效果最大,聚丙烯纤维次之,棉秆纤维最小,但掺加棉秆纤维亦能有效提高陶粒泡沫混凝土抗剪强度;相同棉秆纤维长度但不同纤维掺量下,0.8%掺量组的试块抗剪强度最高,其抗剪强度较同配比未掺纤维的试块提高39.2%;相同棉秆纤维掺量但不同棉秆纤维长度下,11~15mm长度的棉秆纤维能进一步增强陶粒泡沫混凝土的抗剪强度。棉秆纤维增强型陶粒泡沫混凝土的剪压比较高,抗剪性能好。

    2016年13期 v.11 1520-1524页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K]
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  • 基于RGB色彩空间的花岗岩组成成分边界曲线识别与提取

    王林林;孙跃东;聂琮;石姣姣;

    花岗岩是由石英、长石和云母3种物质组成,因此对花岗岩的组成成分之间的边界曲线进行识别和提取,对分析花岗岩力学性能显得尤为重要。普通的阈值分割方法(如二值分割、分水岭阈值分割等)多数只适用于分割2种介质,因而难以对花岗岩石英、长石和云母3种介质进行有效分割。已有的研究对花岗岩组分的分割结果较为粗糙,且存在误识别等问题。本实验制作4组100mm×100mm的花岗岩切片,基于RGB(红绿蓝)色彩空间的彩色图像处理技术,分别对切片图像的RGB灰度值进行分割,能够实现对花岗岩的石英、钾钠长石和云母进行精确区分。并利用边缘检测技术对其边界曲线进行有效识别和矢量提取,为后续建立数值模型和有限元分析提供了数据基础。

    2016年13期 v.11 1525-1529页 [查看摘要][在线阅读][下载 605K]
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  • 粉质黏土电化学阻抗谱压敏性试验研究

    王茂桑;

    基于电极间压强对电化学阻抗谱测试的影响,提出用阻抗谱特征参数来表征粉质黏土的压缩特性和压敏性的方法。该方法通过测试粉质黏土在不同电极压强下的电化学阻抗谱和压缩指标,经过等效电路拟合,利用其参数来解释其压缩过程,并将电极间压强与其图谱的三大典型特征指标:Nyquist图与阻抗实部截距及其低频圆弧直径和Bode图波峰处相位角的比值与粉质黏土孔隙比相联系,分别得出其各自的压缩系数。研究表明:含水量为12%的粉质黏土阻抗谱呈现非Randles模型,随着电极间压强的增大,其等效电路参数溶液电阻、电荷转移电阻不断减小,双电层电容不断增大;Nyquist图、Bode图最高点向低频移动,测试结果更精确、稳定;图谱特征参数的压缩系数不断减小。研究表明,电化学阻抗谱与压敏性有必然的联系,并且可以利用阻抗谱特征参数的压缩系数来衡量粉质黏土的压缩特性及其压敏性。

    2016年13期 v.11 1530-1533页 [查看摘要][在线阅读][下载 168K]
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  • 砂泥岩岸坡变形对排架结构弯矩影响试验研究

    王鹏;王俊杰;姬雪竹;简富献;张钧堂;

    针对内河典型框架式码头岸坡受荷载作用发生变形,以主动土压力形式作用于下部桩体,进而影响排架结构受力,甚至发生错位、变形等破坏情况,通过大型模型试验,探究在水平推力和设计水位作用下砂泥岩混合料变坡比岸坡对单排架各桩梁的弯矩分布规律。结果表明:弯矩分布体现出框架码头刚度大、整体性好的特点,桩梁受力均匀;在岸坡变形产生的土压力作用下,分担了较大推力的后桩和具有特殊的传递分配荷载能力的横梁,都产生了较大弯矩,设计时都应充分考虑;水位作用改变了排架受力,使得桩周土体侧向应力增大,桩身弯矩也随着增大,从而影响码头结构安全性与整体稳定性。

    2016年13期 v.11 1534-1538页 [查看摘要][在线阅读][下载 271K]
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  • 基于突变级数法的岩溶塌陷危险性评价

    文畅平;陈毅;肖宏彬;白银涌;苏伟;

    基于突变理论,采用突变级数法进行岩溶塌陷危险性评价。在相关研究的基础上,选择土的抗剪强度参数黏聚力和内摩擦角、覆盖层厚度、覆盖层厚度减高水位埋深以及覆盖层厚度减低水位埋深等5个影响因素,作为岩溶塌陷危险性判别的评价因子。以15组典型工程案例数据作为训练样本,建立岩溶塌陷危险性评价模型和突变级数判据;利用10组典型工程案例数据作为测试样本,对模型进行检验和优良性评价。研究表明,采用突变级数法对岩溶塌陷危险性的评价结果与实际情况吻合。

    2016年13期 v.11 1539-1543页 [查看摘要][在线阅读][下载 148K]
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  • 震后土体抗剪强度参数试验研究

    艾挥;吴红刚;杨涛;陈小云;

    为了精确模拟不同峰值加速度作用下埋置于一定深度的土体的动力响应,在多层剪切箱基础上研发顶部加载剪切模型箱装置,以弥补多层剪切土箱顶部自由不能加载的缺陷,并结合振动台试验,在室内研究不同加速度峰值的地震波作用下埋置于一定的深度的土地的抗剪强度参数变化及对土体抗剪强度的影响。结果表明:随着加速度峰值的增大,黏聚力不断减小,内摩擦角变化不大;随着峰值加速度的增大,土体的抗剪强度明显降低;随着加速度峰值的增大,土体进入应变硬化阶段所对应的剪应力水平相对降低。

    2016年13期 v.11 1544-1547+1554页 [查看摘要][在线阅读][下载 363K]
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  • 掺橡胶粉与纤维混凝土力学性能研究

    杨晨晨;白英;田晓宇;张金龙;

    以玄武岩纤维、橡胶粉掺量2个参数作为变量,探究纤维和胶粉对混凝土物理性能的影响,研究掺纤维、橡胶粉混凝土的干表观密度、和易性和抗压强度。结果表明:掺入纤维能提高由于胶粉掺入而削弱的抗压强度;胶粉掺量的大小能显著影响纤维混凝土的和易性;胶粉能显著改变混凝土的干表观密度。

    2016年13期 v.11 1548-1550页 [查看摘要][在线阅读][下载 139K]
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  • 冰川作用区输电线路塔基的选址及处理

    于雪飞;熊治文;魏永良;刘贺业;周有禄;丁惠祥;

    结合伊犁-库车输电线路工程,对冰川作用区独特的地貌类型进行分类,研究不同地貌类型的工程地质性质;针对冰川作用区不同类型的工程地质条件,就输电线路塔基选址原则和相应的处理措施提出建议。

    2016年13期 v.11 1551-1554页 [查看摘要][在线阅读][下载 197K]
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