DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 经略青藏与清政府友好往来 顾实汗以格鲁派的施主和保护者的身份进入青藏地区，历经六年取得在康区、西藏、青海的统治权，其后采取措施巩固自身统治，继续镇压噶举派的反抗势力，并派遣八个儿子率部驻扎青海，自己拥兵坐镇拉萨，在达木地区驻扎重兵，以起到震慑作用，并进行土地的划分和利益分配，建立了以他为首的和硕特部根据地，成为青藏地区实际统治者。而此时明王朝正在与李自成率领的农民军进行争斗，处于灭亡的最后关头，在盛京的大清势力越加强盛，1644年摄政王多尔衮率领清兵入关，同年顺治帝迁至北京，取代明成为全国统治者。对此，顾实汗认为继续加强与清建立稳定友好的关系势在必行。从1643年至1656年顾实汗病故，这14年间，顾实汗朝贡不绝于途，双方互遣使者，来往频繁，交往次数超过20次，关系十分和睦。朝贡的频繁，表达了顾实汗对新崛起的大清政权的臣服，使自身在藏区的统治权获得清朝的支持和认可。 顺治刚迁都北京，就即刻“遣使偕喇嘛伊拉古克三胡土克图往迎达赖喇嘛。仍以书谕厄鲁特部落顾实汗知之” [ 16 ] ，说明清朝对藏传佛教的重视，希望通过招抚格鲁派势力来稳定蒙藏地区，同时也试探顾实汗对于此事的态度。翌年，顾实汗遣其子多尔济达赖巴图鲁台吉进京给顺治帝请安祝贺，并贡马匹、氆氇等方物，对清朝表示臣服，无不奉命。此后几乎每年一次朝贡，一般以达赖喇嘛和顾实汗共同的名义遣使贡方物。 清政权在入关前就有邀请五世达赖喇嘛的意愿，最终在顾实汗等人的努力下，最终促成了五世达赖与清政府会晤，进一步加深了顾实汗与清政府之间的信任与交流，也为西藏地方政权与清朝建立进一步的紧密联系提供了重要保证。崇德八年(1643)九月顾实汗就遣使奏言：“达赖喇嘛功德甚大，请延至京师，令其讽诵经文以资福佑。” [ 17 ] 在知道清有延请达赖喇嘛的意向之后，顾实汗主动请求清政府邀请五世达赖至盛京弘扬佛法，实际上是对清邀请五世达赖的支持。在顺治六年八月，五世达赖喇嘛面对清朝的多次邀请，遣使奉表答应清朝“于壬辰年(1652)夏月朝见” [ 18 ]。顺治九年(1652年)正月，“班禅胡土克图第巴、厄鲁特部落顾实汗等以劝导达赖喇嘛来朝，奉表奏闻，并贡方物” [ 19 ]。同年三月，为敦促达赖喇嘛早日东上奏书，“仰先知贤者达赖喇嘛东上，卑等一再敦促。……为恭请大皇帝敦促其早日东上” [ 9 ]。在顾实汗等人的劝导下，1652年3月15日五世达赖一行三千余人从西藏出发( [ 20 ] p. 214)，是年十月抵达北京，受到顺治帝隆重接待和礼遇。这是五世达赖喇嘛第一次亲自到北京朝觐，是格鲁派领袖和清朝中央高层的一次会晤，这对于双方都具有重要的意义，政治意义大于宗教意义。五世达赖的进京面圣表明了格鲁派对清政府统治中国的认可，也对于清朝稳定藏区和拉拢蒙古各部具有举足轻重的重要作用。从清朝高层关于怎样迎接五世达赖的讨论中便能清楚的认识到五世达赖对清朝统治蒙藏的重要性，顺治帝对诸王、大臣、贝勒言：“当太宗皇帝时，尚有喀尔喀一隅未服，以外藩蒙古惟喇嘛之言是听，因往召达赖喇嘛。……以我召之来又不往迎，必至中途而反返，恐喀尔喀因之不来归顺。……上若亲往迎之，喀尔喀亦从之来归，大有裨益也。” [ 21 ] 可见清朝高层对于达赖喇嘛访京极为重视和谨慎。同样，格鲁派的宗教势力对于顾实汗来说也十分重要，它成为顾实汗与清朝友好交往的重要保障。因此在达赖喇嘛到北京不久，顾实汗就趁朝贡之机兼请达赖喇嘛回拉萨。顺治十年，五世达赖因水土不服生病，请求回藏，是年二月达赖喇嘛辞归。 随后，顺治十年四月，清朝赐以金册金印，封达赖喇嘛为“西天大善自在佛所领天下释教普通瓦赤喇怛喇达赖喇嘛”，对达赖喇嘛的册封，授予并承认其在蒙藏地区的宗教领袖地位，表明了尽管达赖喇嘛是格鲁派的最高宗教领袖，仍需要服从清政府的统治。同时封顾实汗为“遵行文义敏慧顾实汗”。赐之金册金印文，用满汉蒙古字。册文曰：帝王经纶大业。务安劝庶邦，使德教加于四海。庶邦君长能度势审时，归诚向化。朝廷必加旌异以示怀柔。尔厄鲁特部落顾实汗尊德乐善、秉义行仁、惠泽克敷、被于一境。殚乃精诚，倾心恭顺，朕甚嘉焉。兹以金册印，封为“遵行文义敏慧顾实汗”，尔尚益矢忠诚，广宣声教，作朕屏辅，辑乃封圻。如此，则带砺山河，永膺嘉祉 [ 22 ]。可见，在清朝开国之初，中央政府还未能直接统治青藏地区时，将能审时度势的顾实汗作为“庶邦君长”以统治青藏，是十分必要的，册文实际上是清政府对顾实汗在西藏的统治权的正式承认，给予其统领西藏的支持，使其成为了清朝治理青藏地区的合法代理人，作为清朝的屏藩，正式确立了双方在政治上的隶属关系。达赖喇嘛、顾实汗对清朝的册封给予积极回应。达赖喇嘛称：“先窃蒙圣上赐金册、金印，尊贵之封号之鸿恩，实不胜欢忭。”并承诺：“嗣后宜当弘扬释教，逸安众生，礼治部众，善为调用以良策辅佐帝业。”顾实汗也称：“皇上胜过缔造万物之如意宝，布仁慈于四海之滨；扬善抑恶，以足众生之望。”( [ 9 ] pp. 236， 237)顺治十一年九月，清朝派遣使者到藏区慰问顾实汗、达赖喇嘛和四世班禅。 藏历木马年(1654年)十二月初七日午夜，顾实汗在拉萨逝世。顺治十三年正月顺治帝闻此称：顾实汗“归诚我国，克尽忠诚，常来贡献，深为可嘉，宜予祭典，以酬其忠。” [ 23 ] 三月，“遣精奇尼哈番阿喇纳等往祭厄鲁特部落顾实汗，仍赐赙” [ 24 ]。顺治皇帝下谕祭固始汗：“崇尚圣德之厄鲁特顾实汗，念汝治理边疆之功，终生为朝廷尽忠之德。今闻汝逝世，朕动仁慈之心，加隆恩于汝，为文遗使以悼之。”( [ 9 ] p. 245)表达了痛惜之情。顾实汗死后第四年，1658年(顺治十五年)，顾实汗的长子达延汗从青海到拉萨嗣汗位。顾实汗家族历经顺治、康熙两朝一直统治着青藏地区，直到雍正初年和乾隆中期，统治青海与西藏的和硕特蒙古势力才最后为清朝中央政府所替代。 可见在清入主中原之时，顾实汗已经初步稳定了西藏的局势，顾实汗和格鲁派一个掌管宗教，一个掌管世俗，在不同层面上联合管理青藏地方，二者皆受到清朝中央政府的重视。这一时期顾实汗一方面向清称臣和积极朝贡，以示自己的忠诚恭顺，另一方面顾实汗积极促成达赖喇嘛与清政府之间的会晤和建立友好关系，进一步加强了西藏地方政府与清朝中央政府的密切关系。清朝给达赖喇嘛和顾实汗颁发金册金印，并给予封号，青藏地区僧俗政权得到官方认可，二者成为清朝治理青藏地区的合法代理人，统治地位得到进一步稳固。于清朝来说对稳定藏区起到了重要作用，而尊崇黄教对稳定外藩及蒙古诸部起到了重要作用。可见双方在频繁而密切的交往中是各取所需，也各有所得、相互利用。
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user: 5. 结语 综上所述，顾实汗经略青藏地区可以大致分为进入青海、统一西藏、经略青藏三个阶段，其实力也在逐渐壮大，从格鲁派的信徒成为格鲁派的护法，最后与格鲁派结成盟友共同治理青藏地区，与清政府的关系也从初步接触到友好往来。同时期清朝的势力也不断强大，最后定鼎中原，成为全国统治者，双方关系也从两个政权之间的平等关系演变为君臣关系，由地方政权之间的关系演变为边疆民族地方政权与中央政权之间的关系。顾实汗进兵青海初与清政权建立联系，并没有表示臣服，可能有较多的试探性，而在进藏前夕，顾实汗与格鲁派宗教高层对继续加强与清建立联系达成共识，于是在顾实汗和达赖喇嘛的安排下，西藏使团前往盛京，随后盛京也遣使给顾实汗带来书信，认可了顾实汗在青藏地区的行动，但二者关系的主动权开始倾向于清政府。不久清政府定鼎北京，为蒙藏联合的甘丹颇章政权取得清政权的支持和认可，顾实汗主动遣使明确表示臣服，而且积极向清朝贡，另外努力促成达赖喇嘛访京，这进一步加强了西藏地方与清朝中央政府的关系，随后正式册封握有青藏军政大权的顾实汗，将治理青藏地区的权力交给顾实汗，正式确立了双方在政治上的隶属关系 [ 25 ]。 图1. 清初顾实汗、格鲁派、清政府三者之间关系图 顾实汗经略青藏地区时期，顾实汗、格鲁派、清朝政府三者之间的关系如图1所示：顾实汗在六年的时间内，逐步铲除了格鲁派的敌对势力，解除了格鲁派的教法危机，在这过程中渐渐获得格鲁派的崇敬，与格鲁派的关系也越来越密切，成为了不可分割、相互依存的盟友关系。顾实汗需要利用格鲁派的宗教势力来管理青藏地区的宗教事务和扩大他在蒙古社会中的声望和影响，并与清王朝建立联系。而格鲁派侧希望顾实汗能维持青藏地区稳定、统一的局势，同时作为平衡格鲁派内部矛盾的一种力量 [ 20 ] ，继续作为格鲁派的强有力的保护者。顾实汗与清朝的关系是一种相互利用的关系，在双方的交往中顾实汗更为积极主动，出于提高自己的政治地位，巩固其在青藏地区统治的目的，所以寻求强大的清政府作为靠山。而清刚入关，全国局势还不够稳定，尚未完全统一，清军与农民军、南明的斗争仍然在继续，无暇顾及西藏事务，只能利用顾实汗稳定藏区秩序和与格鲁派建立联系。而此时的和硕特蒙古政权臣服于清朝，恭顺有加，正好满足了清朝统治者稳定青藏地区的需求。清朝中央政府积极邀请达赖喇嘛进京和格鲁派建立联系，出于对借助格鲁派势力管理蒙藏地区的宗教事务，在清统治者看来对佛教的管理对于统治的稳定是极为重要的，尤其是对于招抚蒙古各部势力有着至关重要的作用。而格鲁派也同样有着强有力的政权支持，进一步巩固自己的宗教领袖的地位，和获得管理蒙藏地区宗教事务的合法性。可见明末清初，顾实汗、格鲁派、清政府三者之间的相互利用、各取所需，而又各有所得，各方力量和地位相对比下形成了友好和谐的关系。这一时期，在顾实汗的积极努力下，三者关系的发展，不仅巩固了和硕特蒙古在青藏地区的统治地位，而且确立了格鲁派在蒙藏地区的宗教领袖地位，奠定了青藏地区历史发展的基调，清朝也借此稳定了青藏地区局势，使得青藏地区逐渐处于清朝中央政府的统治之下。在顾实汗病故后，各方力量此消彼长，这种平衡关系被逐渐打破，清政府逐步获得了对青藏地区的直接管辖权。
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user: 摘 要 介绍了随机事件条件独立的概念和性质，结合例子讨论了随机事件独立性和条件独立性的关系，说明随机事件独立性和条件独立性互不蕴含。最后，讨论了条件独立的判定定理。 关键词 :随机事件，条件概率，独立性，条件独立性 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随机事件的“独立性”是工科《概率论与数理统计》课程中一个非常基础而又极其重要的概念，对一些经典问题的讨论，“独立性”往往是一个重要的前提或假设。另外，在解决一些实际问题的过程中，经常会遇到条件概率的问题。因此，讨论随机事件基于条件概率的独立性是很有必要和自然的。 文献 [ 1 ] 中讨论了随机事件条件独立的概念。但是，在实践中发现：一方面，国内的常用教材 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 中很少见到关于条件独立性的详细介绍。另一方面，在解决一些问题时，经常将独立性和条件独立性混淆。基于这两个方面，在本文中，主要介绍了随机事件条件独立的概念，并讨论了两个问题： 1) 通过简单例子说明独立性和条件独立性是互不蕴含的关系。 2) 给出条件独立的判定条件。 工程技术中应用条件独立的实际问题也是多见的。比如，在人工智能的机器学习领域就多见条件独立的实际问题 [ 5 ] 。综合来看，无论从教学的角度还是应用的角度，讨论事件条件独立性都是有必要的。
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user: 2. 主要结果 2.1. 独立性和条件独立性 定义2.1 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 设 A ， B 是两个事件，如果满足等式 P ( A ∩ B ) = P ( A ) P ( B ) (1) 则称事件 A ， B 相互独立，简称 A ， B 独立。 定义2.2 [ 1 ] 在给定事件C的条件下，如果事件 A ， B 满足 P ( A ∩ B | C ) = P ( A | C ) P ( B | C ) (2) 则称A和B在给定条件C下条件独立。 注2.1 特别地，当 P ( C ) = 1 时，由(1)和(2)易知，A和B在给定条件C下条件独立等价于A和B独立。 在一般情况下， A ， B 条件独立并不一定能得到 A ， B 独立；反之， A ， B 独立也并不一定能得到 A ， B 条件独立。 下面的两个例子说明了这一点。 例2.1 设一个盒子内装有大小形状完全相同的两个小球，一个红色，一个白色，现从中任取一个，观察其颜色后再放回盒子中，连续观察两次。记 B 1 = {第一次取得红球}， B 2 = {第二次取得红球}， C = {第一次和第二次取得小球的颜色不同}， R表示红球，W表示白球，则这个随机试验的样本空间为 S = { R W ， W R ， R R ， W W } ，且四种结果是等可能的。 显然， P ( B 1 ) = 1 2 ， P ( B 2 ) = 1 2 ， P ( B 1 ∩ B 2 ) = 1 4 ， P ( B 1 | C ) = 1 2 ， P ( B 2 | C ) = 1 2 ， P ( B 1 ∩ B 2 | C ) = 0 根据(1)可得 B 1 ， B 2 是相互独立的。 由于 P ( B 1 ∩ B 2 | C ) ≠ P ( B 1 | C ) P ( B 2 | C ) . 根据定义2.2可知， B 1 和 B 2 在条件C下并不条件独立。 例2.2 设随机试验E为从数据集 S = { 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 5 ， 6 ， 7 ， 8 ， 9 } 中随机取一个数字，每个数字被等可能的选取。记 A = { 1 ， 2 ， 3 ， 4 } ，   B = { 2 ， 3 ， 5 ， 7 } ，   C = { 2 ， 3 ， 7 } . 易得， P ( A ) = 4 9 ， P ( B ) = 4 9 ， P ( A ∩ B ) = 2 9 ， P ( A | C ) = 2 3 ， P ( B | C ) = 1 ，   P ( A ∩ B | C ) = 2 3 显然， P ( A ∩ B ) ≠ P ( A ) P ( B ) ， P ( A ∩ B | C ) = P ( A | C ) P ( B | C ) 由定义2.1，定义2.2易知： A ， B 在给定条件C下条件独立，但是 A ， B 并不相互独立。 由例2.1和例2.2可知，在一般情况下，独立性和条件独立性互不蕴含。 2.2. 条件独立性的判定 定理2.1 [ 1 ] 设 A ， B 是两个事件，事件C是给定的条件，且 P ( B | C ) > 0 ，则A和B在给定条件C下条件独立等价于 P ( A | B ∩ C ) = P ( A | C ) (3) 注2.2定理2.1给出了在条件 P ( B | C ) > 0 下，两个随机事件A和B在给定条件C下条件独立的充要条件。(3)式往往可以作为条件独立的等价定义使用。 定理2.2 设 A ， B 是两个事件，事件C是给定的条件，且 P ( B | C ) > 0 ，若 C ⊂ B ，则A和B在给定条件C下一定条件独立。 证：根据定理2.1易证。 定理2.3 设 A ， B 是随机试验E中的两个独立事件，事件C是给定的条件，且 P ( C ) > 0 ， P ( A | C ) > 0 ， P ( B | C ) > 0 ，若 P ( A ∩ B ∩ C ) = 0 ，则A和B在给定条件C下不可能条件独立。 证：由已知条件可知 P ( A ∩ B | C ) = 0 ， P ( A | C ) P ( B | C ) > 0 .根据定义2.2，定理2.3得证。 注2.3 特别地，定理2.3中，其它条件不变，将 P ( A ∩ B ∩ C ) = 0 替换为 A ∩ B ∩ C = ∅ ，定理2.3的结论显然也正确。
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user: 3. 总结 随机事件条件独立性在理论和应用两方面都有着重要意义。然而，在国内教材和文献中又很少见到详细介绍和研究，正是基于这个原因，本文详细介绍了事件条件独立性的概念，通过实例讨论了事件独立性和条件独立性的关系，指出随机事件独立性和条件独立性是互不蕴含的关系，最后给出了两个新的条件独立性判定定理。
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user: 摘 要 针对新材料的优点以及新材料当下的发展概况，本文主要介绍了新型混凝土材料中的钢纤维混凝土、FRP纤维增强复合材料、泡沫混凝土和新型钢材中的合金钢、超低屈服点钢材、耐火钢、SN钢、轻型焊接H型钢等新型钢材，以及对未来新材料在钢–混凝土组合结构应用前景进行了展望，进一步阐述新材料与组合结构的关系。 关键词 :新材料，组合结构，钢纤维混凝土，FRP纤维增强复合材料，泡沫混凝土，合金钢，超低屈服点钢， 耐火钢，SN钢，轻型焊接H型钢 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 进入21世纪之后，随着科学技术的不断发展，世界范围内掀起新一轮的科学革命浪潮，伴随着一些新发明新发现的不断涌现，推动着材料科学与技术也在不断地发展进步，一些轻质高强的材料不断被人们所发明、发现和应用 [ 1 ]。同样由于我国社会经济发展的进步和需要，传统的四大结构形式越来越难以满足人们对美好物质生活文化的需求，组合结构的出现，打破了传统结构的束缚，推动了建筑结构科学与技术的发展，使得传统结构无法完成的事情变为可能 [ 1 ]。组合结构是由两种及以上不同的结构组成，而结构本身是由材料构成的，新材料的出现进一步推动了组合结构的发展，使得组合结构建筑和桥梁朝着高度更高、跨度更大、结构形式越来越复杂的趋势发展。
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user: 3. 新材料与组合结构发展的关系 根据我国中长期发展规划纲要和住建部近年来所倡导发展绿色建筑的要求，我国未来建筑业的发展会朝着更加节能环保、资源节约、可重复利用的几个大方向前进。这就需要我们不断地探索创新，新型材料科学与技术的研究和开发工作。一方面，新材料技术的出现将会推动组合结构的创新和发展，为组合结构设计和施工提供材料方面的理论计算基础和技术支撑。另一方面，组合结构的创新发展也会反过来促进新材料的发明创造，推动未来建筑新材料科学与技术的发展。总之，组合结构的创新发展离不开背后新材料科学与技术的支撑，建筑新材料的发明创造也离不开组合结构设计的创新，二者相辅相成。
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user: 4. 组合结构中应用的新材料技术及总结 新材料特别是在一些大跨度组合结构桥梁中应用比较广泛，新型混凝土材料特别适用于在交通工程中的路基路面施工、大跨度组合结构桥梁桥面混凝土铺装、超高层建筑施工中应用比较多。新型钢材料在轻钢别墅住宅以及对环境有特殊要求的地方适用。 新材料的出现必然会推动组合结构的发展，其所具有的优点轻质高强，正是组合结构未来发展的需要，组合结构的发展在未来离不开新材料技术的支撑，新材料的出现会把组合结构中一些设计或者施工方面的不足加以改进和完善。未来随着国家对新材料的研发和投入会越来越多，新材料种类的发明创造也会不断涌现。组合结构作为一种新型的结构形式，将会在新材料的推动下朝着经济合理化、资源节约化、人工智能化的方向发展。在我国住房与城乡建设、基础设施建设等各方面发挥着重要的作用。
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user: 摘 要 地铁、城市道路等市政工程施工，大都处于城市闹区，施工场地往往受既有建筑物的制约，且地铁施工场地区域往往狭小拥挤，场内设施的布置往往受到较大的制约，导致施工场地内的施工流通不畅，因此科学合理地对施工场地进行布置显得尤为重要。本文以某市地铁车站一期一阶段场地平面布置为例，结合LEC评价法和施工现场条件构建场地布置数学模型，同时借助遗传算法全局寻优的特点，求解得出最优场地布置方案和场地设施尺寸。 关键词 :地铁，狭小场地，场地布置，LEC评价，遗传算法 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来，城市轨道交通因为其便利性和高效性得到了大力发展，相关协会数据显示，截至2018年底，我国大陆地区共有35个城市开通城市轨道交通运营线路185条，运营线路总长度5761.4 km [ 1 ] 。同时高强度、快速度的建设也带来了严峻的施工安全问题，地铁施工作为典型的狭小施工场地，其安全问题十分突出。相关地铁施工事故统计资料显示，自2011年以来，地铁施工事故数量尽管比较于往年有所降低，但是却呈现出不断上涨的态势，死亡比率总体上与年份总数成正比，随着事故数量的增加而增加 [ 2 ] 。而地铁施工场地平面布置作为工程建设的基础，在人员、物料安全流动过程中起着重要的作用，因此对施工场地的平面布置进行优化研究，能够有效地保证工程活动在低风险水平下实现最高效化的工程建设。 在施工场地的平面布置优化研究中，周友海 [ 3 ] 运用目标规划的方法，以钢筋加工场地和混凝土搅拌机为对象构建方案设计的数学模型，最后以图解形式得出场地布置的优化方案。宋兴蓓 [ 4 ] 提出基于BIM技术的动态场地布局模型，并借助系统布置设计方法分析设施之间的密切程度，建立动态布局模型的目标函数，并借助群智算法进行优化。李伟 [ 5 ] 根据功能分析，将地铁施工场地划分。为施工区、机械设备停放区等单元，采取系统布置设计方法分析单元之间的物流与非物流关系，最后得出施工场地的优化布局方案。刘文涵 [ 6 ] 借助系统布置设计理论中物流分析方法构建施工现场平面布置安全模型并通过蚁群算法寻优求解，最终得出高安全水平下的场地布置方案。上述研究均具不同程度的实现场地平面优化布置的目标，但在如何保持低风险水平下的高效率工程建设的问题上却没有涉及。 因此，本文提出将安全评价中常用的半定量分析法——LEC评价法引入场地平面布置的数学模型中，将LEC乘积所得到的风险值D作为模型目标函数，并借助施工现场条件构建相应的约束函数，最后应用遗传算法对该模型进行寻优求解，得出低风险水平下高效施工建设的场地布置优化方案。本文实施步骤如图1所示。
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user: 2. 施工场地概况 某市地铁车站围挡图如图2所示。围挡内主要进行地连墙作业，场内布置的临时设施主要是原材堆放场和钢筋加工场，钢筋加工场的面积为240 m 2 ，原材料堆放场的面积为60 m 2 。对施工现场进行分析发现原场地布置存在以下两个问题： 图1. 方案实施步骤 1) 施工平面布置与实际不符。施工平面布置参照过往工程的布置方案，未做到真正符合现场实际来进行平面布置，同时，在施工过程中，施工单位会根据实际的施工需要临时修改场地布置方案，这无疑会导致施工过程中不确定性的增加，无法真正把控施工全过程中的风险因素，致使施工隐患突增，施工平面布置的真正作用没有得到充分利用。 2) 临时设施布置不合理。在实际施工过程中，临时设施的布置仅凭施工人员的经验进行布置，没有采取科学合理的办法分析现场物料、人员流动之间的安全性和经济性，很容易导致临时设施之间物料运输效率低下，人员流动风险程度较高，进而导致施工效率的低下，增加企业成本的同时也没有控制住施工现场的安全水平。 图2. 施工平面布置图
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user: 3. 施工现场平面布置优化 3.1. 施工场地布置模型 本文采用数学模型建模的方式进行模型构建，以图2中的施工场地布置为例，建模的对象主要考虑钢筋加工场、原材料堆放场的储存问题，因此以钢筋笼加工场的钢筋加工量与原材料堆放场的原材堆放量为建模变量。同时引入LEC评价法，LEC评价法是对具有潜在危险性作业环境中的危险源进行半定量的安全评价方法 [ 7 ] 。 L为发生事故的可能性大小；E为人体暴露在这种危险环境中的频繁程度；C为一旦发生事故会造成的损失后果。风险分值D = L * E * C。D值越大，说明该系统危险性越大。 为简化计算，将事故发生的可能性、施工人员暴露时间、事故发生后果划分不同的等级并赋值，如表1至表3所示。 Table 1 L value and connotatio 分数值 10 6 3 1 L 一定发生 相当可能 可能 完全意外 分数值 0.5 0.2 0.1 L 可以设想 极不可能 实际上不可能 表1. L取值及内涵 Table 2 E value and connotatio 分数值 10 6 3 E 连续暴露 每天 每周一次 分数值 2 1 0.5 E 每月一次 每年几次 非常罕见 表2. E取值及内涵 Table 3 C value and connotatio 分数值 10 6 3 E 连续暴露 每天 每周一次 分数值 2 1 0.5 E 每月一次 每年几次 非常罕见 表3. C取值及内涵 3.1.1. 模型变量与目标函数构建 考虑施工现场的地连墙施工的施工效率，钢筋的加工量及原材料堆放量都直接关系到地连墙施工效率。因此设置每周应加工的钢筋加工量为X 1 个单位，每三天应储存的原材堆放量为X 2 个单位。参照现场施工资料与相关风险评估报告，施工现场每周应加工的钢筋加工量为18个单位，每三天应储存的原材堆放量为8个单位。基于此工作任务，施工现场的风险等级为低度(I级)。为保证在最低风险状态下实现最大效率的工程施工，考虑钢筋的加工量及原材料堆放量与LEC评价要素中的关系： 当钢筋加工量增多时，工人的劳动强度增加，误操作的可能性增加，则事故发生的可能性也随之增加；同时原材料堆放量也随之增加时，工人在原材堆放场与钢筋加工场之间活动的频繁程度增加，即暴露在危险环境中的频繁程度增加。鉴于施工场地内存在的主要事故类型为机械伤害，且钢筋加工场的机械对工人的伤害程度通常不会达到致死水准，因此确定本案例施工场所的事故后果水平主要是严重伤残水平。 模型：已知该围挡区域内自行加工钢筋和堆放原材料，以施工现场18个单位钢筋加工量和8个单位原材堆放量为标准，对应分值为L = 0.5，E = 6。对事故发生可能性L来说，每增加一个单位的钢筋加工量，事故发生可能性分值增加0.8；对暴露危险区域频繁程度来说，每同时增加一个单位钢筋加工量与原材料堆放量，暴露于危险环境的频繁程度分值分别增加0.8与1，而考虑到钢筋加工场往往需要工人长时间活动，因此对于暴露于危险环境的频繁程度分值采取线性加权的方法，W 1 = 0.6，W 2 = 0.4。对于事故后果C，参照事故后果水平主要是严重伤残水平，因此取常值C = 7。因此有目标函数。 D ( x ) = L ( x ) × E ( x ) × C (1) L ( x ) ：发生事故的可能性大小所得分值； E ( x ) ：为人体暴露在这种危险环境中的频繁程度所得分值； C：一旦发生事故会造成的损失后果分值； 即： D ( x ) = 7 [ ( x 1 − 18 ) × 0.8 + 0.5 ] × [ ( x 1 − 18 ) × 0.8 × 0.6 + ( x 2 − 8 ) × 1 × 0.4 + 6 ] 3.1.2. 约束条件构建 为保证施工现场的运输效率，减少不必要的运输成本，钢筋加工场与原材料堆放场的距离必须保持一定的距离，应施工方要求，钢筋加工场、原材料堆放场距离地连墙施工区域的距离不得超过15米；由于在增加钢筋加工量与原材料堆放量的同时，风险值对应地上升，因此保证风险值在低度(I级)区间最高值，以便于最大化的利用场地资源。风险区间表如表4所示。 Table 4 Risk classificatio D ≥320 ≥160~320 ≥70~160 <70 风险等级 极高(IV级) 高度(III级) 中度(II级) 低度(I级) 表4. 风险等级划分 同时已知增加一个单位的钢筋加工量钢筋加工场地将远离地连墙施工区域的距离为0.2 m，增加堆放一个单位的原材料堆放量原材料堆放场将远离地连墙施工区域的距离为0.5 m，加工一个单位的钢筋占用场地为9 m 2 ，堆放一个单位的原材料占用场地为8 m 2 。优化后的临时设施占地面积应不超过原有场地布置临时设施的占地面积，因此有约束条件： 9 X 1 + 8 X 2 ≤ 320 (2) 0.2 X 1 + 0.5 X 2 ≤ 15 (3) D ( x ) ≤ 69 (4) 18 ≤ X 1 ≤ 40 (5) 8 ≤ X 2 ≤ 40 (6) 式中： X 1 指每周应加工的钢筋量； X 2 指三天应储存的原材料堆放量。 3.2. 遗传算法优化 遗传算法作为一种全局寻优的迭代算法，其先进性和智能性已经得到了广泛认可。本文借助遗传算法迭代寻优的功能特点，以风险值为目标函数，以相关工程要求、资料为约束条件，求解得出满足低度(I级)最高风险区间值上的钢筋加工量和原材料堆放量以及钢筋笼加工场和原材料堆放场相对于地连墙施工区域的相对位置方案。目标函数和约束条件借助MATLAB工具编译成m文件，经遗传算法工具箱求解。 遗传算法工具箱GUI求解 在matlab2014版本中内嵌有遗传算法工具箱GUI界面 [ 8 ] ，交互式操作界面能够极大简化算法的使用流程。在m文件编写完成后，经由GUI界面完成遗传算法中初始种群、迭代代数、交叉概率、变异概率等参数的设定。参数设置如表5所示。 参数与约束条件设置完成后，即可求解得出满足目标区间的最优解。具体如图3所示。在图3中，可行性解从第5代到第45代结束，迭代过程中最佳适应度变化比较平稳，没有出现较大的波动，说明计算结果的精度和稳定性较高。迭代计算到第45代结束时，最佳适应度逼近68.99，此时最佳个体X 1 = 19.2，X 2 = 8.5，即钢筋加工量为每周19.2个单元，原材料堆放量为每三天8.5个单元。经检验得出，该布置方案满足模型中约束条件的要求，说明计算结果具有一定的准确性。优化后的场地布置方案如图4所示。 Table 5 Parameter setting 种群类型 初始种群 选择方式 交叉概率 二进制 50 轮盘赌 0.8 变异概率 迭代代数 画图 0.065 50 最佳个体/函数值 表5. GUI参数设置 图3. 迭代求解图 图4. 施工平面优化图 在图4中，原材堆放场和钢筋加工场的距离分别距离地连墙施工区域4.3米和3.8米，比较原施工布置图，优化后的钢筋加工场尺寸由原来的长30米宽8米变为长29米宽6米；优化后的原材堆放场由原来的长20米宽3米变为长17米宽4米；在满足工程任务的情况下，钢筋加工场和原材堆放场的尺寸得到了进一步优化，这进一步减少了狭小施工场地内临时设施的占地空间，增强了施工场内人与机的活动空间；同时，施工场地内也形成了一个环形空间，场地道路的环形布置更有利于进场车辆进行物资装卸、吊运以及钢筋笼的吊装等作业，因此说明该布置模型的计算结果具有一定的科学性和准确性。
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user: 4. 结论 本文将LEC法引入场地优化布置模型，以风险值为目标函数，以相关施工现场资料为约束条件构建了场布模型，最后运用遗传算法对模型进行迭代求解，得出最终的场布方案，主要的结论如下： 1) 将LEC法引入场地优化布置模型中，通过控制场布方案的风险值，使得场布方案的安全性提高，因此该方法能够为场地布置安全问题提供一些新的解决思路。 2) 依据施工资料，充分挖掘临时设施之间的物流关系信息，使得场地优化布置模型中的约束关系紧贴工程实际，得出的场布方案具有一定的工程实际价值。 3) 利用遗传算法对场地优化布置模型进行全局寻优迭代计算，得出的场布方案结果在符合各项约束条件的同时，得出了理想目标的场布方案，实现了场地平面优化布置的目标。
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user: 摘 要 作为页岩气储集的主要空间和运移的重要通道，天然裂隙在页岩中以多样的分布特征存在。针对不同层理倾角的无裂隙页岩试件开展了单轴及三轴压缩试验，从而获得层理及基质的剪切强度参数。利用页岩压缩试验数据以及其他学者研究成果，验证了Jointed Rock模型对包含裂隙及层理两类不同弱面岩石数值计算的适用性。在此基础上开展了不同层理倾角下，天然裂隙对页岩强度影响的数值模拟试验，研究发现：(1) 对不同层理倾角的页岩而言，裂隙倾角对其抗压强度的影响规律近似，倾角为0˚，15˚，90˚的裂隙对页岩的抗压强度的影响可忽略，倾角为30˚，45˚，60˚，75˚的裂隙对页岩抗压强度影响较大，且影响程度的大小依次为60˚ > 45˚ > 75˚ > 30˚；(2) 相同裂隙倾角对层理倾角为0˚，90˚页岩抗压强度的削弱程度大致相等，对60˚削弱程度略小于前两者；(3) 数据拟合发现，裂隙对页岩抗压强度的减弱程度和裂隙倾角成2次函数关系，和围压与该围压下无裂隙页岩抗压强度的比率成线性函数关系。 关键词 :裂隙页岩，压缩试验，数值模拟，抗压强度 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着世界新兴经济体的涌现和全球格局的不断升华，世界各国在能源方面的需求不断增加，对诸如石油、煤炭、天然气等传统能源的争夺也日益加剧，作为常规资源的有效补给，页岩气已经受到全世界的广泛关注 [ 1 ]。研究表明，作为页岩气藏中储集的有效空间以及运移的主要通道，裂隙发育程度是控制页岩气成藏的主要因素之一，对页岩气产能起决定作用 [ 2 ]。另外，在对页岩气进行开采抽取时，页岩中天然裂隙的形态、走向及密集度等对水力压裂技术的有效发挥也有着重要的影响 [ 3 ]。因此，深刻理解含裂隙页岩的各项物理及力学特征对于页岩气产能评估及勘探开发尤为重要。 目前，国内外学者对含裂隙页岩有一定程度的研究。例如：ZHOU等 [ 4 ] 推导了含倾斜裂隙页岩介质等效弹性系数的计算公式，研究了裂隙页岩介质中波传播特征；魏元龙等 [ 5 ] 通过单轴循环加载的试验方法，对含天然裂隙脆性页岩的变形及破裂特征开展了试验研究；王怡 [ 6 ] 等借助泥浆化学等研究手段，对含裂缝泥页岩的理化及力学特性进行了分析；赵凯等 [ 7 ] 进行了不同角度下页岩的单轴压缩试验，研究了层理裂隙对水平井稳定性的影响；康志勤等 [ 8 ] 利用CT扫描技术对高温下的油页岩进行了微观观测和分析，探究了油页岩热破裂裂隙的规律；梁榜等 [ 9 ] 在调研总结国内外泥页岩研究成果的基础上，分析了泥页岩中裂隙的发育特征以及裂隙对含气性的影响；林永学等 [ 10 ] 采用多种手段评价和分析了龙马溪组页岩的强度，认为微裂隙对页岩整体强度具有决定性的影响；SP Morgan [ 11 ] 等对4组不同层理倾角页岩预设了裂隙缺陷，对其开展了单轴压缩试验以研究层理方向对缝隙扩展及交汇的影响；K. Sun等 [ 12 ] 通过三轴水力压裂测试系统对页岩水力压裂进程中天然层理方向对裂隙扩展的影响。以上研究大多集中于页岩裂隙的诱导扩展及气体在裂隙中的传输机制，对含裂隙页岩力学特性的基础研究却比较少见，考虑到裂隙在页岩气储存及开采中的重要作用，因此有必要开展含不同裂隙形态页岩的力学特性研究。 在借助室内试验研究含裂隙页岩力学特性时，采样及试件加工过程会对天然裂隙产生较大的扰动，且比较容易诱发次生裂隙 [ 10 ]。除此之外，天然裂隙与层理的位置关系比较复杂，室内试验的少量试样不足以体现裂隙的多样分布形式。针对以上室内试验研究的不足，本文尝试采用数值方法研究天然裂隙对层状页岩强度特性的影响。在数值研究过程中，首先通过页岩以及带裂隙模型材料的压缩试验数据验证Jointed Rock模型应用的可行性。然后利用Jointed Rock模型建立典型的含裂隙页岩数值模型，并结合室内试验所得的力学及物理参数初步研究不同天然裂隙形态对页岩强度特性的影响。
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user: 2. 不同层理倾角下页岩压缩试验 所研究的页岩取自重庆彭水境内。现场用钢钎等工具选取规整形状的新鲜页岩露头，然后将其小心移入室内进行钻样，首先钻取直径为50 mm，层理倾角为β = 0˚，60˚及90˚ (如图1所示，规定β为钻进方向的法向与层理方向所成角度)的圆柱，然后将圆柱加工为高为100 mm，端面平行度上下限为±0.02 mm，误差上下限为±0.05 mm的标准圆柱试样。压缩试验通过四川大学MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统来完成，该系统为全数字计算机自动控制系统，轴向可加载至4600 kN，轴向位移±50 mm，轴向引伸计±4 mm，环向引伸计−2.5~12.5 mm，可实时记录荷载、应力、位移和应变值，并同步绘制荷载-位移、应力-应变曲线。试验采用由LVDT调节的轴向位移控制方式，加载速率为0.05 mm/min。 试验前对加工好的试件进行编号记录，同时测得页岩的平均密度为2650 kg/m 3 。分别对各倾角下加工好的试件进行单轴压缩试验以及4种不同围压下的三轴压缩试验，每种围压状态取3个试件，最后计算3个试件平均值，并以此代表该倾角及围压状态下的试验结果(表1)。 Table 1 Mechanical parameters of different angles of the shale foliatio 层理倾角/˚ 围压/MPa 抗压强度/MPa 弹性模量/GPa 泊松比 0 0 123.52 14.92 0.23 10 169.50 22.85 0.23 30 245.75 27.20 0.30 45 289.00 29.05 0.34 60 342.70 30.00 0.36 60 0 83.10 16.14 0.15 10 152.20 27.60 0.20 30 207.10 33.40 0.30 45 250.60 31.60 0.34 60 302.95 33.10 0.36 90 0 121.31 18.49 0.13 10 196.10 28.65 0.21 30 258.80 32.20 0.30 45 324.85 34.90 0.33 60 348.45 34.60 0.36 表1. 不同层理角度下页岩的力学参数 图1. 试件层理倾角定义 对破坏后的试件观察发现，相同层理倾角试件在各围压下压缩破坏后的形态比较一致，如图2所示。层理倾角为0˚时，试件主要发生贯穿基质的剪切破坏；层理倾角为60˚时，试件发生沿层理的滑移破坏；层理倾角为90˚时，试件发生沿层理的张拉劈裂破坏，另外0˚及90˚都出现了共轭的破坏面。 图2. 不同页理倾角页岩典型破坏形式 Tien和Kuo等 [ 13 ] [ 14 ] 借助层状岩石三轴试验数据给出了岩石弱面和基质的强度抗剪参数。同样，鉴于试件破坏形式，可以认为0˚、60˚试件的破坏分别受基质及层理的剪切强度控制。如图3，分别对0˚、60˚三轴压缩的抗压强度试验值进行线性拟合。 图3. 页岩基质及页理强度参数拟合 基质的剪切强度参数： σ 1 ， 0 ∘ = b + m σ 3 = 137.72 + 3.421 σ 3 (1) φ b = arcsin m − 1 m + 1 = 33.20 ∘ c b = b ( 1 − s i n φ ) 2 c o s φ = 37.23     MPa } (2) 层理剪切强度参数： σ 1 ， 0 ∘ = b + m σ 3 = 118.85 + 3.012 σ 3 (3) φ j = arcsin m − 1 m + 1 = 30.25 ∘ c j = b ( 1 − s i n φ ) 2 c o s φ = 34.14   MPa } (4) 其中， φ b ( φ j ) 及 c b ( c j ) 分别表示基质(层理)的摩擦角及基质(层理)的粘聚力； σ 1 ， 0 ∘ 和 σ 1 ， 60 ∘ 分别表示围压 σ 3 下0˚、60˚试件抗压强度。
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user: 3. Jointed Rock模型应用验证 Jointed Rock模型考虑了含弱面岩体非均匀力学特性效应，该模型将含弱面岩体等价为各向同性岩石与各向异性面的组合，弱面的破坏特征由带拉伸判据的各向异性Mohr-Coulomb准则决定。在ANSYS17.0中，弱面位置是通过其法向向量w来定义的。假设最初弱面局部坐标系(u， v， w)与整体坐标系(x， y， z)吻合，首先将弱面沿z轴旋转角度α，然后将弱面以当前坐标系下的v轴旋转γ，弱面经过上述2次旋转可表示实际岩石中任意位置，而旋转之后弱面的法线方向为， w = [ cos α sin γ − sin α sin γ cos γ ] T (5) ANSYS17.0中的Jointed Rock模型并不要求在试件的几何模型上对层理和基质进行区分，而是在定义材料非线性力学特征的过程中独立设置两者的强度参数等信息 [ 15 ]。该模型将页岩视为一种均匀各向异性材料，不体现层理具体空间位置及厚度。层理及裂隙常常都被当作力学特性较弱的结构面统一对待，事实上两者有一定区别：层理与基质的区分主要表现在矿物的成分及排布方式上的差异，两者方向一致交互叠加；而天然裂隙与基质(层理)具有明显的分界线，裂隙宽度0.6~2 mm，方向随机 [ 16 ]。因此有必要分别对Jointed Rock模型在层理及裂隙岩石上的适用性加以验证。 3.1. Jointed Rock模型在裂隙岩体中的应用验证 Ghazvinian等 [ 17 ] 人开展了预制裂隙面的物理模型材料试验，得到了多种工况下试件的抗压强度值。文献 [ 17 ] 中无裂隙试件的弹性模量及泊松比分别为1.43 GPa和0.31；无裂隙试件的粘结力及摩擦角分别为1.6 MPa和39.5˚。对4组不同形态的含裂隙试件进行了6种不同围压(0.5 MPa，1 MPa等)下的压缩试验，研究结果表明，当裂隙倾角θ为0˚时试件发生剪切及劈裂破坏，30˚时试件发生裂隙滑移破坏，15˚及45˚时发生劈裂及扭转破坏。 在文献 [ 17 ] 研究成果的基础上选择具有代表性破坏模式的试件(0˚，15˚，30˚)进行数值计算，试验数据见表2所示。 Table 2 Compressive strength of different fracture angles under different confining pressures in Ref. [17 围压/MPa 0.5 1 1.5 2 3 4 0˚ 8.18 10.96 12.10 14.09 19.76 24.33 15˚ 5.58 8.84 11.89 14.56 18.98 23.97 30˚ 3.05 6.09 8.56 11.58 15.94 20.52 表2. 文献 [ 17 ] 中各围压下不同裂隙倾角抗压强度 同样，裂隙面的强度参数(摩擦角 粘聚力)通过表2中30˚试验值的线性拟合得到。 根据层理与裂隙关系可得如下关系式 σ 1 ， 30 ∘ = b + m σ 3 = 1.066 + 4.945 σ 3 (6) 于是，裂隙面的摩擦角 φ 30 ∘ 及粘聚力 c 30 ∘ 分别为： φ 30 ∘ = arcsin m − 1 m + 1 = 41.58 ∘ c 30 ∘ = b ( 1 − sin φ ) 2 cos φ = 0.24   MPa } (7) 借助ANSYS17.0 Jointed Rock模型建立3种不同裂隙面倾角θ的试件模型，其中，基质的强度参数与无裂隙试件相同，裂隙面Joint1及Joint2的强度参数取为式(7)，两者位置由下式决定， α 1 = α 2 = 0 γ 1 = θ γ 2 = 90 ∘ + θ } (8) 其中， 依次取值0˚，15˚，30˚。鉴于石膏的力学特性，取基质与裂隙的张拉强度近似为0，各工况下的数值解列于表3。 Table 3 Numerical solution of different confining pressures (/MPa) in Ref. [17 倾角/˚ 0.5 1 1.5 2 3 4 0 8.31 10.71 12.83 14.99 19.21 23.45 15MPa 5.30 7.97 10.53 13.10 18.07 23.15 30 MPa 3.63 6.18 8.73 11.26 16.27 21.30 表3. 文献 [ 17 ] 中各裂隙倾角下不同围压的数值解(/MPa) 对比表2~3发现，大部分试验值与数值解的偏差率小于5%，证明Jointed Rock模型对含裂隙岩石的数值计算是合理的。 3.2. Jointed Rock模型在无裂隙页岩中的应用验证 压缩试验的整个数值模型由底部压头、试件及顶部压头3部分构成，试件与压头的高度/直径分别为2和0.5，且压头直径为试件直径的2倍。定义2组接触对来考虑试件与压头上下之间的接触关系，同时分别选取Contact170、174作为目标面单元和接触面单元，并将170单元摩擦系数设置为0。加载前需要约束底部压头位移的(X、Y、Z)向，试件位移的(X、Y)向以及顶部压头位移的(X、Y)向。本文是通过控制顶部压头上表面向下的位移进行加载的，对于三轴压缩试验而言，大小为CofPres的围压需要通过2步完成施加：首先于试件外壁施加大小为CofPres的围压，然后于顶部压头上表面施加大小CofPres/4的围压(压头横截面积为试件横截面积的4倍)。 第2节页岩压缩试验给出了基质及层理的剪切强度参数，由文献 [ 18 ] 可得相应的张拉强度，各参数取值见表5。将数值计算结果及偏差率列于表4。由表4可得，除60˚单轴压缩对应的值偏大以外，其余数值解均与试验值比较接近。因此，Jointed Rock模型对层状页岩抗压强度的计算是成功的。 Table 4 Numerical solution (MPa) and deviation (%) of shale compressive strengt 倾角 不同围压下的数值解(偏差率(%)) 0 10MPa 30 MPa 45 MPa 60 MPa 0˚ 124.28 (0.6) 155.90 (8.0) 220.47 (10.3) 269.84 (6.6) 319.11 (6.8) 60˚ 108.40 (30.5) 137.06 (9.9) 194.71 (5.9) 238.55 (4.8) 283.16 (5.0) 90˚ 124.03 (2.2) 155.99 (20.5) 220.65 (14.7) 269.74 (16.9) 318.64 (8.6) 表4. 页岩抗压强度数值解(/MPa)及偏差率(%) 综上所述，针对其他学者模型试验以及本文进行的页岩压缩试验，利用Jointed Rock模型分别对预制裂隙及天然层理两种不同机理的弱面进行模拟，计算发现试验值与数值解均有较好的吻合度，因此Jointed Rock模型对含裂隙层状类岩石抗压强度的数值计算是可行的。
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user: 5. 结论 基于页岩压缩试验和其他学者研究资料，验证了数值计算手段的可行性。通过对多种工况下数值模型的计算研究了不同裂隙形态对页岩抗压强度的影响，最终得到以下结论： (1) 室内试验难以对裂隙页岩进行系统研究，借助ANSYS17.0 Jointed Rock模型可以对多种分布裂隙的页岩试件进行分析，具有明显的优势。 (2) 裂隙对不同层理倾角页岩抗压强度的影响趋势一致，57˚左右的裂隙倾角对页岩抗压强度的削弱程度最明显，之后向两边递减，在0˚，15˚，90˚时裂隙对页岩抗压强度基本不存在影响。 (3) 相同条件下，裂隙对60˚页岩的抗压强度影响较小，对0˚、90˚页岩的抗压强度影响较大，而这主要与裂隙页岩的破坏形式有关。 (4) 围压越高，围箍效应越明显，裂隙页岩抗压强度越大。另外，较高围压下试件沿裂隙方向的剪切滑移破坏难于发生，从而表现为裂隙对页岩抗压强度的影响作用(A e )削弱。
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user: 摘 要 对比国内外三部混凝土规范中计算框架梁柱节点受剪承载力的公式，通过已有的40个节点试验结果的对比，分析各规范公式的优缺点、安全性以及适用性。结果表明：对于矩形柱节点，GB50010《混凝土结构设计规范》对边节点受剪承载力的估计偏大，对中节点受剪承载力计算值与试验值较为吻合；ACI318M《美国房屋建筑混凝土结构规范》对边节点和中节点的计算方法偏安全，安全储备较高；AIJ《钢骨钢筋混凝土结构计算标准及解说》对边节点和中节点的计算方法偏不安全。 关键词 :规范，节点，受剪承载力，计算方法 Copyright © 2019 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 前言 钢筋混凝土梁柱节点作为连接RC结构传力的枢纽，梁、柱、板上的荷载全部汇交于此，受力非常复杂，设计计算具有较大难度。尤其是节点的设计计算方法，计算参数多，受力模型复杂，工程设计应用十分不便，导致很多设计人员在工程应用中对节点的承载力设计计算问题不知所措，无法选择适合的计算模型。 为了使工程技术人员更好地掌握节点受剪承载力计算方法，理解掌握我国节点设计的基本方法，本文采用类比法进行分析探索，即对国内外规范针对节点受剪承载力的设计计算方法进行横向类比，研究不同节点承载力计算方法的原理和参数影响规律，通过不同的方法计算出的试验结果对比分析节点计算模型的特点和存在差异。本文对GB50010-2010《混凝土结构设计规范》(以下简称GB50010规范)、ACI318M《美国房屋建筑混凝土结构规范》(以下简称ACI规范)、AIJ《钢骨钢筋混凝土结构计算标准及解说》(以下简称AIJ规程)中的节点受剪承载力的计算公式进行对比分析。基于20个节点的试验结果，对比分析不同规范计算方法的优缺点，为节点设计工程应用提供参考。通过计算分析和验证，得出不同节点承载力计算公式的特点和局限性，为节点承载力设计和工程应用提供依据。
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user: 2. 国内外规范关于节点受剪承载力的计算方法 2.1. GB50010规范的计算公式 梁柱节点的受剪承载力应按照下列规定计算 [ 1 ] ： 1) 9度设防烈度的一级抗震等级框架 V j ≤ 0.9 η j f t b j h j + f y v A s v j h b 0 − a ′ s s (1) 2) 其他情况 V j ≤ 1.1 η j f t b j h j + 0.05 η j N b j b c + f y v A s v j h b 0 − a ′ s s (2) 式中： A s v j 为核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋各肢的全部截面面积； h j 为框架节点核心区的截面高度，可取验算方向的柱截面高度 h c ； b j 为框架节点核心区的截面有效验算宽度。此处， b b 为验算方向梁截面宽度， b c 为该侧柱截面宽度； η j 为正交梁对节点的约束影响系数； h b 0 、 h b 分别为梁的截面有效高度、截面高度，当节点两侧梁高不相同时，取其平均值； a ′ s 为梁纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离。 2.2. ACI规范的计算公式 梁柱节点核心区的受剪承载力应按照下列规定计算 [ 2 ] [ 3 ] ： V j = γ f ′ c 1 / 2 b c h c + 2 n A s v 1 f y v (3) 式中： f ′ c 为核心区混凝土圆柱体抗压强度； b c 为柱截面宽度； h c 为柱截面高度； A s v 1 为单肢箍筋的截面积； f y v 为箍筋的屈服强度；n为核心区内箍筋的数目； γ 为核心区混凝土剪力折减系数，一般取0.3。 2.3. AIJ规程的计算公式 梁柱节点核心区受剪承载力 [ 4 ] ： V j = M / d b (4) M = V ( V c × ζ + ρ s v × f y v ) (5) V = [ ( b + h ) / 2 ] × d c × d b (6) V c = min ( 0.12 f c ， 1.8 + 3.6 f c / 100 ) (7) 其中：V为核心区混凝土有效体积； b c 为柱截面宽度； h b 为梁截面高度； d c 为柱主筋间距离； d b 为梁主筋间距离； V c 为节点处混凝土的抗剪强度； f c 为混凝土抗压强度； ζ 为节点形状系数，。L形节点时取1，T形节点时取2，十字形节点时取3； ρ s v 为节点核心区配箍率； f y v 为箍筋的屈服强度。 2.4. 国内外规范计算方法对比分析 分析各个规范公式中的参数，得出表1如下。 Table 1 Influencing factors of various normative formula 因素 GB50010规范 ACI规范 AIJ规程 混凝土强度 √ √ √ 配箍率 √ √ √ 轴压比 √ × × 正交梁的空间约束效应 √ × × 表1. 各个规范公式的影响因素 注：“√”代表公式已经考虑该影响因素，“×”代表公式没有考虑该影响因素。 由表1可知，三部规范均将节点受剪承载力分为混凝土和箍筋两部分贡献之和；ACI规范和AIJ规程均未考虑轴压比的影响，而GB50010规范和异形柱规程都将轴压比的有利作用考虑其中；ACI规范和AIJ规程均未考虑正交梁的空间约束效应，GB50010规范则引入正交梁对节点的约束影响系数 η j 。