摘要:碗式节点(Socket-joint)具有一定的抗弯承载力,是一种典型的半刚性节点,也是一种新型的大跨空间结构节点形式.为能够较准确地得出碗式节点的弯矩-转角曲线,使用有限元软件ANSYS对其进行数值模拟,研究了碗式节点的弯曲刚度特征,得到节点的弯矩-转角曲线.在此基础上,研究了40m的K8型半刚性节点的单层球面网壳的弹塑性稳定性能,分析了网壳在矢跨比,节点的弯曲刚度,网壳分频数等参数变化的情况下,网壳极限承载力的变化规律.通过参数分析,较为全面掌握了碗式半刚性节点单层球面网壳的稳定性能.

摘要:为了研究支承结构对单层球面网壳在强震作用下失效特征的影响,建立了更为精细化的数值模型.采用动力荷载域全过程分析方法研究了单层球面网壳与支承结构整体在强震作用下的特征响应,得到了考虑下部支承结构的单层球面网壳在强震作用下两种不同的失效特征,并建立了网壳结构极限承载力的判别准则,研究了下部支承结构、矢跨比、屋面质量等参数对网壳结构在强震作用下动力响应的影响.结果表明:下部支承对网壳结构在强震作用下的失效特征有显著的影响;随网壳矢跨比和屋面质量减小,结构的极限承载力显著提高,并且塑性程度加深,延性增强.

摘要:为拓宽单层柱面网壳的应用跨度,以参数分析作为研究手段,利用通用有限元程序ANSYS以及自编的前后处理程序,针对波宽为20m四边支承柱面网壳开展400余例非线性全过程分析,考察屈曲模态、临界荷载、塑性发展分布等特征响应,总结长宽比、矢宽比、初始几何缺陷、荷载不对称分布等因素对网壳临界荷载的影响规律.研究结果显示:四边支承柱面网壳的直杆以受弯作用为主,壳面中部是结构的薄弱区域;当长宽比过大时,应通过增设加劲肋提高壳面刚度,加劲肋的间距应使得网壳长宽比保持在1.0为宜;柱面网壳对于初始几何缺陷较为敏感,当缺陷值达到波宽的1/300时,网壳的弹塑性临界荷载将降低30%以上;当荷载呈不对称分布且p/g=1.0时,网壳的临界荷载将降低到均布荷载作用情况下的86%～94%.

摘要:为判断结构是否存在一定水平的损伤,对结构健康监测系统中所需的加速度传感器的最小数目及其位置进行计算.以损伤参量的灵敏度技术为基础,根据结构损伤对各种损伤参量的影响范围的不同,以遗传算法为工具,针对各种损伤参量得出所需传感器的最小数目以及其配置位置.通过对19自由度的简支梁进行仿真分析,得到对于不同损伤参量进行损伤识别所需加速度传感器最小数目和位置,结果表明对于该算例,柔度法所需传感器数目较少,但是损伤位置比较难确定,而对于模态曲率和模态应变能所需传感器比较多.通过该布置方法可以对结构损伤情况的损伤位置有大致评估,对多损伤状态的最大损伤处有初步定位.

摘要:完成了11个Acor/Al为0～1.316的配置螺旋式间接钢筋的试件和12个模拟预应力梁在边梁侧面锚固的试件的局部受压试验.获得了Acor/Al<1.35时的混凝土局部受压承载力计算方法.这个方法的思路是将现行规范局压承载力计算公式中间接钢筋贡献项乘以间接钢筋强度折减系数λ,而且当Acor/Al<1时将公式中配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数βcor取为1,将间接钢筋对局压承载力贡献项中的局部受压净面积Aln以净核心面积Acor,n代替.λ与Ab/Al、Acor/Al两个比值有关,且随着两比值乘积的增大而增大.指出了当局部受压计算底面积探出预应力梁侧以外的尺寸与边梁宽度的比值≤2、边梁宽度不小于局压面积短边尺寸时,边梁侧面可按现行规范作为局部受压计算底面积的一部分,并可按照相应公式进行局压承载力计算.

摘要:对于网壳结构的抗风性能研究以往大多针对单层网壳,而实际工程中应用较多的则是双层网壳,因此,有必要研究双层网壳的风振性能和抗风设计方法.以实际工程为例,对双层球壳结构的风致动力响应特性进行系统研究,结果表明,对于刚度较大的双层球壳,脉动风响应以背景分量为主,结构对风荷载的动力放大作用可以忽略不计.在此基础上以脉动风荷载均方差作为基向量,提出一种不同于现行规范的等效静风荷载表达方法.

摘要:为研究国产钉连接轻型木结构剪力墙的抗侧力性能,对7组14片不同尺寸规格和构造的剪力墙进行了标准推力试验,并利用ABAQUS建立了剪力墙的有限元模型,对其工作性能进行分析.结果表明:钉连接失效是导致剪力墙破坏的主要原因;剪力墙的承载力和刚度与墙体宽度成正比;开洞剪力墙的承载性能均比宽度与洞口两侧墙肢总宽度相等的剪力墙高;石膏板对剪力墙的承载性能有显著提高作用.由试验和有限元分析结果拟合得到了预测剪力墙的荷载-位移曲线、极限承载力和刚度的经验公式.

摘要:为克服通常丙烯酰胺(AM)类油包水乳液的不稳定性及减少油相,研究了在油包水"多面液胞"(W/OPHC)中进行的AM类水溶性单体的自由基接枝聚合反应.首次引入水滑石(LDH3)作为接枝骨架,合成一系列W/OPHC型阳离子、阴阳离子型的有机-无机两性LDH3接枝共聚产物.重点报道该新型聚合反应过程,从动力学角度研究其最佳反应条件;用透射电镜(TEM)表征PHC在W/O乳液中的百分率和PHC的体积大小;用红外表征最终产物的结构.这类产物是目前最新开发的高效多功能水处理剂,可用于絮凝剂和污泥脱水剂等.

摘要:针对以往氯衰减模型的局限性,提出一种旨在提高预测结果准确性和实用性的新的氯衰减模型——速率系数可变模型(Variable Rate Coefficient,VRC),模型的建立基于双分子二级反应动力学速率方程,共包含4个参数(X0,κ0,kmin和α).采用6个水源的实验数据对VRC模型、一级模型以及由Boccelli等人建立的二级模型进行校核和比较分析.结果表明:VRC模型对所有数据集的拟合情况均明显优于另外两个模型,可以更为准确地预测氯的衰减情况.为保证模型预测结果的精度,在校核VRC模型时,除了最好使用至少1组初始氯质量浓度较高的数据集以保证模型的稳定性之外,还应调整输入VRC模型中的初始氯质量浓度以减小模型预测值和实测值之间的差距.

摘要:为提高东北土著白腐真菌的产酶能力,采用摇瓶试验对采自东北林区的白腐真菌Pleurotus ostreatus的产漆酶培养基进行优化,并与目前普遍采用的TK培养基进行对比.结果表明:最佳碳源为玉米粉,质量浓度为8g/L;最佳氮源为氯化铵,质量浓度为0.88g/L.在最佳培养基条件下,白腐真菌Pleurotus ostreatus的漆酶活力和生物量分别达149.45U/L和0.0452g(干重)/L.对比优化后的培养基和目前普遍采用的TK培养基的产漆酶活性,结果表明优化的培养基产漆酶活性是TK培养基的3倍.运用SPSS统计软件对各影响因素进行了差异显著性检验,发现白腐真菌Pleurotus ostreatus产漆酶的主要影响因子为碳源类型.试验证明优化后的培养基能明显促进白腐真菌产漆酶,而选取适合的碳源类型则是配制培养基的关键.

摘要:为更加有效地制备优质饮用水,考察了膜吸附生物反应器(MABR)强化去除水中有机污染物的效能.结果表明,当粉末活性炭(PAC)投加量为8mg/L时,MABR对进水中TOC、CODMn、DOC、UV254以及BDOC和AOC的去除率分别达41.3%,59.4%,36.7%,53.5%,67.9%和44.0%.在MABR中,膜的物理截留作用、生物降解作用以及PAC的吸附作用协同完成对溶解性有机污染物的去除;就DOC而言,3种作用的贡献分别为11.1%,7.6%和18.0%.微观分析结果表明,MABR中膜表面的动态污泥层能强化膜对混合液中溶解性有机物的截留.考虑到0.5h的短水力停留时间,MABR无论是从技术上还是从经济上考虑都有着很好的应用前景.

摘要:鉴于絮体的形成/破碎/再絮凝过程在适当条件下具有强化去除水中颗粒物的效果,研究温度和初始颗粒大小对絮体破碎再絮凝去除水中颗粒的影响.采用PDA2000透光率脉动检测仪对絮体破碎再絮凝过程进行在线监测.结果表明,在较低温度条件下,絮体破碎后能有较大的恢复率;初始颗粒越大,絮体大小恢复率越高,由较小初始颗粒产生的絮体经破碎后再絮凝其再生能力不如大颗粒,沉后水浊度与大颗粒相比不具有降低优势.当电中和机理占主导作用时,絮体破碎后能重新絮凝,絮体大小能恢复到破碎之前;而当网捕卷扫机理占主导作用时,絮体的恢复能力不如电中和条件,再絮凝能力降低.絮体破碎后再絮凝的沉后水浊度明显低于破碎前,水温对其结果的影响不大.絮体破碎后再絮凝,适用于较大的初始颗粒和较低水温.

摘要:针对以速度梯度为核心的传统絮凝工艺动力学研究存在的理论与应用上的不足,通过对湍流水体中絮凝体的受力分析,表明在絮凝工艺中特征尺度量级的涡旋起重要作用,其离心惯性效应是絮凝体碰撞凝聚的动力学致因;通过对絮凝工艺的动力学传质过程影响因素的分析,利用数学分析方法,确定了絮凝体密度正比于水流的剪切强度;通过对絮凝体的形态分析,确定了絮凝体强度反比于水体剪切强度.进而提出一个基于动力学与形态学分析的新絮凝控制指标Fr0,完善了传统絮凝控制理论,可望为工程设计提供新方法.

摘要:为了检验O3对光催化氧化苯酚效率提高能力,采用试验与数学模型联合方法量化O3的贡献.以球形活性炭(AC)作为载体,采用溶胶-凝胶法制作负载型二氧化钛光催化剂(TiO2-AC).原始活性炭与催化剂对苯酚的等温吸附研究表明,两种颗粒的吸附是可逆的,并且在稀溶液条件下符合Freundlich方程.在流化床中分别采用O3、UV/O3、UV/O3/AC、TiO2-AC/UV/O2和TiO2-AC/UV/O3等5种工艺对苯酚的氧化效率进行了对比,发现液相臭氧氧化、多相臭氧氧化与多相光催化的综合作用导致光催化臭氧氧化效率比光臭氧氧化高34.5%.建立了流化床中多相光臭氧氧化与多相光催化臭氧氧化苯酚动力学模型.模型结果表明,溶液中臭氧质量浓度为0.02mg/L时,二氧化钛光催化氧化苯酚速度提高了14.8倍,在光催化氧化有机物过程中,臭氧比氧更适合作为电子的捕获剂.

摘要:以高效产氢细菌哈尔滨产乙醇杆菌的模式菌株YUAN-3作为出发菌株,提取细菌总DNA,经过Sau3AI的不完全酶切,将2.5～5.0kb的片段连接入用BamHI酶切的pUC19质粒,转化入E.ColiDH5α中,构建菌株YUAN-3的基因组文库,得到克隆数接近9×103个,以最相近的梭菌属已报道的基因组平均大小4.6Mb计算,概括了其99%以上的基因组,达到了建库的理论值.随机挑取200个白色菌落进行测序,经分析得到的结果大多数与已经过全序列分析的产氢细菌的假想蛋白相近,其中有49个与其他菌株功能蛋白相似性超过70%的片段,包括叶酰聚谷氨酸合成酶、DNA拓扑异构酶、乙酰转移酶等,同时获得了7个功能蛋白或基因的完整开放阅读框.

摘要:为寻求控制各溴类副产物生成的有效途径,研究了含溴水在臭氧氧化过程中,Br-质量浓度和臭氧投量综合作用对溴酸盐(BrO3-)和溴代三卤甲烷生成势(THMFP-Br)生成量的影响,以及臭氧投量和臭氧接触时间对THMFP-Br、BrO3-、总有机溴(TOBr)等溴类物质分布的影响.结果表明,不同Br-质量浓度下臭氧对THMFP-Br均有去除效果,低Br-质量浓度水中臭氧投量高时才有BrO3-生成.臭氧投量对TOBr中溴元素占初始Br-比例影响显著,而对THMFP-Br影响不大.臭氧化时间延长使BrO3-生成量增加,TOBr减少.

摘要:为克服了传统二维和三维模型结果显示的缺点,应用虚拟现实技术对城市给水管网进行分析研究,建立给水管网视景仿真平台,形成城市给水管网系统研究的新方法.通过给水管网虚拟场景与给水管网数学模型的有机集成,实现虚拟场景中给水管网的交互控制和计算结果的可视化显示.建模过程中将虚拟场景中实体按照相关图集绘制,保证模型具有较高精度,并通过相关算法对模型进行优化.本文通过程序设计建立了城市给水管网交互式虚拟仿真平台,实现了城市给水管网视景仿真系统.该平台不仅具有高度的逼真性,而且具有沉浸性、交互性的特点,用户可以直观的观察到深埋地下的给水管网,对给水管网进行交互控制,对管网工况进行可视化分析.

摘要:为了解决污水厂频繁发生的污泥膨胀问题,提出一种能在低氧条件下利用丝状菌的形态和生理特性进行污水处理的节能高效的"低氧丝状菌微膨胀"新方法.采用SBR反应器,通过好氧-缺氧的运行方式,研究了在微膨胀状态下,DO含量和有机负荷率对污泥沉降性的影响及氮、磷和COD的去除特性.试验结果表明:有机负荷率和DO含量各自在特定的范围内影响污泥沉降性,当有机负荷率大于0.25d-1时,单靠降低DO含量已经不能维持污泥微膨胀状态.低氧微膨胀不会恶化系统的硝化效果,由氮的物料平衡发现,每周期通过同步硝化反硝化可以去除掉20%的氮.低氧曝气前期能够出现释磷现象,系统内可以富集聚磷菌.

摘要:为提高生物增强活性炭工艺中优势菌的生物活性,使优势菌保持较高有机物降解能力,通过研究温度、pH值、培养时间、溶解氧对优势菌群生物活性的影响,确定优势菌的最佳生长条件.从松花江水中筛选可用于生物增强活性炭技术的优势菌5株,鉴定结果分别为Pseudomonas balearica,Pseudomonas putida,Acinetobacter calcoaceticus,Acinetobacter lwoffii,Brevibacterium mcbrellneri.结果表明,该5株优势菌在pH=6、温度为18℃、培养时间为36h、溶解氧为7mg/L条件下驯化后具有较高的脱氢酶活性,PCR-DGGE分析结果表明,在优化条件下得到的高活性优势菌群在活性炭上固定的数量要明显高于未在优化条件下生长的优势菌群.

摘要:从含油废水曝气池活性污泥中筛选6株具有絮凝特性的菌株,命名为:F1、F2、F3、F4、F5、F6.为了研究絮凝菌的分类及絮凝特性,采用16SrDNA序列方法对6株絮凝菌进行鉴定分类;利用紫外扫描光谱与红外光谱扫描光谱分析絮凝活性成分.鉴定结果表明:6株絮凝菌分别与芽孢杆菌属、农杆菌属、库克菌属聚为一类,特征基本一致,具有99%同源性;絮凝测定结果显示,絮凝率在69%以上,其中F2、F3、F5、F6的絮凝率高于80%.将上述4株絮凝菌进行双菌混合培养试验,结果显示:F2和F6组合絮凝活性最佳,均优于各单菌,絮凝剂的有效成分为多糖类物质.

摘要:针对严寒地区村镇住宅屋顶能耗现状和保温技术特点,并基于对目前严寒地区村镇住宅屋顶保温和节能目标的要求,提出了符合当代村镇住宅特征的屋顶上层与下层分设保温层的复合保温构造模式;阐述了该模式的设计理念及模式内涵,建立了该模式下的吊顶封闭空间热平衡数学模型,给出了不同保温层选材的厚度参考值.该模式的提出为我国严寒地区村镇住宅屋顶保温和节能设计提供了新的设计对策.

摘要:为降低夏季空调能耗,减少土壤源热泵系统初投资,提出自然冷源季节性土壤蓄冷系统,建立季节性土壤蓄冷垂直U型埋管和室外空气换热器的非稳态传热模型.引入显热容模型对哈尔滨地区系统的运行特性进行模拟计算,研究5种不同蓄冷模式,得出不同模式下系统的蓄冷量、预蓄冷时间、释冷量、释冷温度、COP值以及埋管周围土壤的温度场.模拟结果显示系统的COP值在9.92～14.15,节能效果显著,释冷温度和释冷量可满足空调需要,证明该系统应用于严寒地区是可行的.

摘要:居民出行产生量预测是交通需求分析的重要内容之一,预测结果是确定各类城市交通设施发展规模及布局规划的重要依据.通过分析人工神经网络的作用机理和居民出行产生量的影响因素,建立了居民出行产生量预测的四层BP神经网络模型,以土地利用作为输入神经元,以交通区居民出行产生量作为输出单元,以赣州市城市综合交通规划交通调查数据对模型进行了标定与检验,并与出行次数法和回归分析法进行了比较,结果表明BP神经网络模型具有较高的预测精度.

摘要:为了提高静力弹塑性分析方法的计算精度,克服多模态静力弹塑性分析方法(MPA)在计算等效单自由度时不能考虑地面运动,加载制度仅由结构特性决定的缺点.提出了考虑地面运动建立等效单自由度的多模态静力弹塑性分析方法,通过对12层钢筋混凝土标准框架振动台模型,分别采用非线性时程分析方法、建议方法以及MPA方法进行了计算,分析在非线性发展过程中影响模态坐标之间耦合程度的影响因素,对比计算结果、指出地面运动对高阶振型相对激励的大小程度,即地震动的频谱特性是影响计算结果的主要因素,验证了建议方法的有效性和适应性.表明建议方法计算精度较MPA方法有了一定的提高,特别是改善了MPA方法对高阶振型敏感的地面运动失效的缺点.建议方法可改善静力弹塑性分析方法在地面运动对高阶振型相对激励较大时的计算精度,可增加静力弹塑性分析方法的使用范围.

摘要:超大型冷却塔属于典型风及地震敏感结构,随着塔高的日益增大这两种作用成为设计的控制因素,为了研究这两种作用在不同部位的控制程度,对某超大型冷却塔进行风洞刚体测压和气弹测振试验,通过加载试验获得的塔筒表面风压分布模式和风振系数进行风载作用下结构响应计算,和冷却塔在七度地震作用下的响应进行比较.对比结果表明:环基和塔筒响应完全受风振控制,其在风载作用下的内力数值远大于地震作用下的数值,其中子午向和环向内力从塔底到塔顶逐渐变小,子午向和环向弯矩最大值均出现在塔筒的中部区域.两者对于人字柱的内力影响相差较小,和自重作用共同控制人字柱响应;采用振型分解法计算结构响应需要考虑前300阶的振型影响,而对于风振作用的频域分析只需考虑前30阶模态数即可满足.

摘要:为了更加客观准确地预测泥石流危险范围,通过对云南金沙江流域的各类泥石流进行深入调查分析,提取出对泥石流危险范围有主要影响的几种因素的指标值.利用改进BP神经网络的学习能力分析几种影响因素对泥石流危险范围的敏感程度,提出以误差曲线的斜率作为敏感程度定量指标,以误差系数的形式对不同种类泥石流危险范围的影响因素进行定量的评定,从流体力学的角度深入解析结论,并以此为依据提出一个修正公式,对传统预测模型进行修正.在实例模拟中,修正后的模型得到了更加准确的预测结果,相对误差最多相差4.54.

摘要:为解决混凝土多孔砖砌体墙的裂缝问题,提出了一种基于竖向灰缝模型的求解其等效断裂韧度(线弹性断裂力学中裂缝发生失稳扩展的临界值)的实用解析方法.首先,运用修正的剪滞理论,分区引入变异层,建立了分层剪滞模型;然后,根据能量法则,推导出了求解其等效断裂韧度的解析计算模式.通过与3组11个试件的试验结果对比发现,该解析解的均方差和变异系数更小,且其等效断裂韧度是与试件尺寸无关的等效断裂参数,这为研究混凝土多孔砖砌体墙的开裂与破坏的预测预报提供了新的方法,在工程上具有较强的适用性.

摘要:为了研究钢管钢骨高强混凝土组合构件的抗弯性能,采用抗弯试验研究方法和统一理论的计算方法,对工字形钢骨的钢管钢骨高强混凝土构件进行了抗弯的理论和试验研究.试验主要参数为配骨指标(ρ=0.3～0.6)和钢骨的不同加载方向(强轴和弱轴).试验表明:极限弯矩值随配骨指标的增加呈非线性增长,当配骨指标一定时,极限弯矩值随惯性矩的增加按比例增加,弱轴跨中变形大于强轴;组合构件符合平截面假定,挠度曲线符合正弦半波分布;钢管和钢骨对混凝土的紧箍作用强轴高于弱轴,且随配骨指标的减小而增加.在试验分析的基础上,建立组合构件抗弯承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合良好.

摘要:为了考察多肋式梁在全过程中受力性能,利用非线性实体退化壳单元理论研究了多肋式梁的应力重分布规律.混凝土和普通钢筋采用分层壳单元模拟,预应力钢筋采用组合壳单元模拟,推导了预应力钢筋对组合壳单元刚度矩阵的贡献和统一的非线性壳单元模式.利用Owen屈服准则、Hinton压碎准则和弹塑性强化模型考虑了混凝土和钢筋的非线性效应,有效模拟了预应力混凝土多肋式梁的开裂、屈服和失效全过程,并编制了相应的三维非线性全过程计算程序.结合破坏性试验资料可知,理论计算结果与试验数据吻合良好,并对预应力钢筋应力发展规律进行研究.结果表明,用实体退化壳单元模拟预应力混凝土多肋式梁是合适的,研制的非线性单元和非线性程序是正确的.

摘要:为定量确定采用楔形翼缘连接板的钢框架结构梁柱腹板连接节点焊缝应力强度因子与初始缺陷深度之间的函数关系,采用断裂力学与有限元分析相结合的方法.判断焊缝开裂的依据是一型应力强度因子,应力强度因子通过J积分的方法求得.通过有限元计算研究初始裂缝深度、梁截面尺寸、柱截面尺寸、梁柱长度和翼缘连接板伸出柱边缘的长度对腹板连接节点焊缝应力强度因子的影响.采用正交设计法进行研究方案设计,根据参数分析结果归纳出应力强度因子计算公式.结果表明,梁下翼缘焊缝比上翼缘更容易开裂,采用楔形翼缘连接板可以明显改善焊缝边缘的断裂性能,应力强度因子与梁截面参数是增函数关系,与柱截面参数是减函数关系.

摘要:为研究高锰酸盐-生物活性炭联用工艺对水质变化的适应能力,以某地表水体为研究对象,测试该联用工艺抗有机物和氨氮冲击负荷的能力.结果表明,高锰酸盐与生物活性炭联用工艺分别对常规饮用水处理工艺的混凝工艺和过滤工艺进行了强化,缩短过滤工艺达到稳定出水水质的时间,有效提高整体工艺的抗冲击负荷能力.当原水受到污染时,在生物活性炭工艺前增加曝气装置,提高生物工艺进水溶解氧含量,是一种提高生物活性炭工艺处理效能的简单高效方法.

摘要:针对已有交通信号控制方法难以有效疏导拥挤交通流的现状,以感应线圈检测器采集到的实时数据为拥挤识别的基础,以拥挤流向放行车辆数最大为目标,提出了一种无信号周期、无固定相位相序限制的单个交叉口自组织信号控制的基本原理,研究了候选信号相位集、各流向权重、等待时间上限的确定方法,设计了局部拥挤条件下单个交叉口的自组织信号配时方法,并以VISSIM为工具进行了模拟验证和对比分析.结果表明,所提出的方法能够改善局部交通拥挤的疏导效果.

摘要:为了探讨基于网状或环状电极的直流四端电极法在导电复合材料电阻测试中应用的可行性,比较了应用于不同基体、不同导电填料的导电复合材料直流电阻测试的两端电极法和四端电极法,提出了网状或环状电极与导电复合材料之间接触电阻的计算方法并进行了验证.研究表明:基于网状或环状电极的直流四端电极法可消除在直流两端电极法测试中存在的电极与导电复合材料之间的接触电阻;电极与导电复合材料之间接触电阻是非欧姆性的,接触电阻的大小与被测导电复合材料自身性质有关,其数值是可求解的.基于网状或环状电极的直流四端电极法适用于测试导电复合材料的电阻.