摘要:为了获得Newmark积分方法在负刚度时的适用性,研究了Newmark积分方法在负刚度时的数值稳定性分析方法并对其稳定性进行了分析,分析了Newmark积分方法中的参数、阻尼和分析步长对积分方法稳定性的影响规律.结果表明其稳定性与正刚度时差异较大,在负刚度时不再具有无条件稳定性.对于正刚度时常用的Newmark积分参数α=1/4、δ=1/2,在负刚度时仅当分析步长大于某一值时积分方法才能保证稳定性,因此难以同时满足稳定性和准确性的要求.推荐了通过选取合适的Newmark积分参数获得稳定性的方法.为Newmark积分方法用于分析具有负刚度的结构时的适用性提供了依据,也为积分方法的合理选择提供了参考.

摘要:人工模拟降雨条件下,斜拉索风雨激振的非定常气动力难以测试,本文提出结构风致振动的实验与数值模拟的混合子结构方法,将结构和流场分为2个子结构,将实验获得的结构振动作为动边界施加在流场子结构,仅对动边界的绕流场进行CFD数值模拟.首先通过圆柱涡激振动验证混合子结构方法的可行性及精度;然后采用混合子结构方法,计算斜拉索风雨激振的气动力并施加到斜拉索上,得到斜拉索振动响应并与实验结果比较.结果表明混合子结构方法能够准确获得斜拉索风雨激振的气动力时程.

摘要:为了充分研究统计不确定性对结构可靠度的影响,本文将综合考虑物理不确定性和统计不确定性,以Bayes理论为数学工具,对结构的统计可靠度问题进行研究.首先对Bayes理论进行概括和总结,采用该理论对结构工程中的统计不确定性进行建模和分析.然后研究考虑统计不确定性的结构可靠度分析方法,给出考虑统计不确定性的各种结构可靠性测度,并研究综合考虑主观不确定性与客观不确定性的整体式与分离式可靠度计算方法.最后通过2个算例,分析了统计不确定性对结构可靠度的影响.

摘要:为研究整体结构中组合梁在火灾中的的变形性能,采用试验方法对2个组合梁进行研究,考虑组合梁在整体结构中所处位置的不同2种工况.试验中量测了炉温、组合梁沿截面高度不同测点的温度、组合梁的竖向变形.结果表明:在火灾试验过程中,组合梁同一截面存在较大的温度梯度,产生温度应力,而相邻构件的约束使得组合梁不能自由变形,以致组合梁的竖向变形在升温阶段就开始恢复,最后产生向上的变形;组合梁在整体结构中所处位置不同,其火灾变形性能也不同.整体结构中裸露的组合梁表现出很好的抗火性能.

摘要:为研究矩形钢管约束钢筋混凝土超短柱的滞回性能,进行了4个矩形钢管约束钢筋混凝土超短柱和2个普通钢筋混凝土对比试件的试验研究.主要参数为轴压比(0.3,0.5)和钢管宽厚比(111,166);6个试件的剪跨比均为1.0.试验结果表明:普通钢筋混凝土超短柱的破坏模式为剪切破坏,延性和耗能性能较差;钢管约束钢筋混凝土超短柱中,钢管对混凝土产生有效约束作用,因此构件未发生剪切破坏,延性、弹塑性变形能力和耗能性能显著高于钢筋混凝土对比试件;随轴压比提高,矩形钢管约束钢筋混凝土超短柱的承载力提高,但延性稍有降低.在本文试验研究范围内,钢管的宽厚比对矩形钢管约束混凝土超短柱的抗震性能无显著影响.

摘要:为了得到某机场航站楼屋顶钢结构的抗火性能,利用火灾动力学、传热学和有限元分析相结合的方法,通过火灾危险性分析,按照可信最不利原则设定机场航站楼结构火灾场景;运用火灾动力学软件FDS和传热学公式得到火灾影响区域构件温升曲线,建立结构有限元模型,并结合结构荷载条件和温升曲线计算出结构在设定火灾场景下的力学性能.结果表明:部分结构构件在火灾下内力增加很多,甚至接近构件在火灾温度下的设计强度,但结构整体竖向位移相对于整体跨度较小,整体结构仍然处于安全状态.为了整体安全,利用结构自身强度来进行有效的抗火设计,通过加强空间结构的整体性和超静定次数可以有效提高结构的抗火性能.

摘要:为考察膜组合工艺处理微污染原水的可行性,研究膜生物反应器(MBR)与膜粉末活性炭生物反应器(PAC-MBR)对低温低浊微污染引黄水库水的处理效果及膜污染状况.两者对浑浊度均能保证稳定的去除效果,去除率保持在97%以上;对有机物去除能力依次为PAC-MBR>MBR>常规处理工艺>单独的超滤膜(UF);单独的超滤膜对氨氮几乎没有截留作用,挂膜后的PAC-MBR和MBR对氨氮的去除效果比较稳定,平均去除率分别为3.39%、65.01%.跨膜压差(TMP)的对比研究表明,以PAC为生物载体形成的活性污泥相对自然形成的活性污泥有较高的生物活性、较好的过滤特性,对膜污染具有一定的延缓作用.

摘要:为考察用于饮用水处理的浸没式膜生物反应器(SMBR)中适宜的污泥停留时间(SRT),在平行运行的条件下对比研究了80d和20d两种SRT下SMBR净化受污染水源水的效能.结果表明,在80d的SRT下,SMBR对DOC、UV254、TOC、CODMn的去除率分别为19.6%、13.4%、27.7%和30.7%;而当SRT为20d时,SMBR的平均去除率为21.2%、13.2%、29.2%和32.7%,去除能力基本相同.此外,80d和20d两种SRT下SMBR对NH3-N的去除率均高于96%.而采用20d的SRT时,SMBR的跨膜压增长速率略低于80d的情况.可见,将SRT由80d缩短至20d,不仅不会对SMBR净化受污染水源水的效能产生影响,还有助于减缓膜污染.这样,就可以考虑在SMBR中直接投加粉末炭以强化对有机物的去除,并及时排泥,使反应器中的污泥浓度维持在适宜的范围内.

摘要:针对水中微量镉的去除,利用静态实验对水合二氧化锰(HMO)和铁锰混凝剂(HFMO)的除镉效能展开研究,探讨浊度、镉初始质量浓度、pH值、时间、不同水体等因素对二者除镉效果的影响.结果表明:HMO和HFMO均能快速去除水中的微量镉,HMO的除镉效果优于HFMO,在镉初始质量浓度为1mg/L、混凝剂投量为20mg/L、pH为6.72时,HMO的除镉率可达85.04%,而HFMO在pH为8.03时除镉率仅为53.23%.在去除京密引水渠水中的镉时,HMO在除镉率和沉后浊度上的表现都优于HFMO.HMO是一种简便、有效去除水中微量镉的混凝剂.

摘要:为解决活性炭生物增强技术(BEAC)应用过程中接种高活性菌群稳定性差的问题,必须分离出既具有有机物降解能力,又具有种群竞争能力的菌株.应用变性梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳(DGGE)技术,分析BAC滤池优势菌群结构,结果表明,有4种细菌占优势地位,其中2种可降解有机污染物,分别为Pseudomonas sp.和Bacillus subtilis.而从长期运行的普通生物活性炭(BAC)滤池中共分离出35株细菌.针对BAC滤池中的优势菌设计探针,应用荧光原位杂交(FISH)技术快速鉴别优势菌.结果分离菌株中仅5株细菌的种属与优势菌一致,分别为SRO2施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、SRO11恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、SRO19穿孔假单胞菌(Pseudomonas pertucinogena)、SRO20巴利阿里假单胞菌(Pseudomonas balearica)、SRO30枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis).有机物降解试验表明,该5株菌均具有有机物降解能力.测定脱氢酶活性以确定优势菌的生物活性,结果表明,该5株菌的脱氢酶活性高于其他菌株.可为BEAC长期稳定运行提供菌种资源.

摘要:为提高厌氧折流板反应器(ABR)的处理效能,采用有效容积为28.75L的4格室ABR,通过进水COD质量浓度和水力停留时间(HRT)的调控,探讨有机负荷率(OLR)的改变对系统运行特征和效能的影响.结果表明,在OLR为4.0～5.4kg·m-3·d-1范围内,通过进水COD质量浓度和HRT的调控,可使参与厌氧消化过程的各功能菌群在ABR系统中的分布更加有序,可有效提高系统的处理效能和运行稳定性.在进水COD为8000mg·L-1、HRT为48h,即OLR为4kg·m-3·d-1的条件下,ABR对COD的去除率可稳定在90%以上.

摘要:为进一步探讨同步脱氮机理和提高反应系统同步硝化反硝化效率,利用培养驯化出高效同步硝化反硝化活性污泥,研究有机物负荷、溶氧和温度等因素对SBR反应器同步硝化反硝化脱氮效能的影响.结果表明:当温度为25～30℃、pH为7～9时,系统脱氮效果较好;当碳氮比在1:1～8:1时,COD、氨氮、TN去除率随着碳氮比的升高而降低,分两次投加有机物有利于提高好氧反硝化同步脱氮效果;当曝气量在0.12～0.80L·min-1时,氨氮去除率随曝气量的升高而升高,最后稳定在99.8%以上;TN去除率随曝气量升高先升高后降低,在曝气量为0.2L·min-1时达到最大值95.52%;COD去除率一直稳定在91%以上,曝气量的改变对COD去除率的影响不明显.系统温度为25～30℃、碳氮比为1.5:1、曝气量为0.2L·min-1、pH为7～9时,分两次投加有机物同步脱氮效果最优.

摘要:为解决现有生物破乳剂破乳效率低、稳定性差、易受环境影响、难以大规模生产的问题,将具有破乳效果的莫海威芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)、枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)在改进的无机盐液体培养基中混合培养,得到了一种高效生物复合型破乳剂.生物复合型破乳剂全培养液在室温下,接触时间48h可使O/W型模型乳状液完全破乳.与单一菌株的全培养液相比,缩短了发酵时间(提高6h以上),降低了破乳剂投加量,提升了破乳活性和稳定性.乳状液pH值为3～7的条件下,生物复合型破乳剂可维持较高破乳活性.具有良好耐温性,乳状液温度在20～120℃,破乳剂排油率变化在15%以内.复合后,生物破乳剂仍主要依靠发酵过程中产生代谢产物破乳,上清液排油效果为全培养液的87%,菌体悬液几乎不具有破乳活性.与目前广泛使用的化学破乳剂相比,对大庆油田含油废水的处理效果基本接近.微生物破乳剂的复合是提高破乳活性的有效手段.

摘要:为提高环境中持久性有毒物质残留水平的分析能力,以2007年1～4月哈尔滨市4个不同功能区域(市区—郊区—农村—偏远地区)的大气中多环芳烃(PAHs)的监测质量浓度为数据样本,运用模糊C均值聚类算法作为样本聚类的方法,研究该地区2007年春季大气中PAHs的分布特征,并得到不同样本的聚类中心以及样本的隶属度矩阵,为样本的特征分析提供量化依据.分类结果发现:城市工业区的污染状况最为严重,农村地区和介于市区和工业区的居民区的区域次之,而远离污染源的市内居民区、城市上风向和偏远地区污染较轻.分析结果表明,哈尔滨市区大气中PAHs主要来自于燃煤和工业排放,农村大气中的PAHs主要来自于农作物秸秆的燃烧.市区和农村地区大气中PAHs对于人类的健康存在较大潜在威胁.

摘要:车载木材熏蒸散气是一种特殊形式的污染排放,其排放的熏蒸气体溴甲烷对人和动物均可造成严重的神经系统及呼吸系统损害.以同江木材熏蒸场为例,通过分析车载木材熏蒸工艺和散气特点,选择aer-mod模式系统中的体源模式进行熏蒸污染扩散模拟,并进行污染影响分析.结果表明:溴甲烷高值质量浓度集中在熏蒸线周围,并多发生在夜间;离熏蒸线越远,溴甲烷超标率越低.结合熏蒸气体溴甲烷的预测结果和最大超标距离计算,提出熏蒸场环境防护距离和污染防治对策.

摘要:以降曝气系统运行能耗为目的,通过数学模拟方法提出三沟式氧化沟工艺曝气系统优化运行方案,即正常运行工况下将中沟转刷开启台数由5台降至4台;当水量增幅超过25%或污染物质量浓度增幅超过50%时增开曝气转刷至5台;当水量负荷低于正常工况时,将转刷开启台数降低至3台.按照此方案运行2个月,该污水厂不仅出水水质达标,而且降低了污水处理能耗.

摘要:在介绍水平光管外层流膜状凝结换热问题的Nusselt理论解的基础上,结合凝液受力分析,讨论了二维肋结构强化膜状凝结换热机理;介绍了表面张力所致压力梯度与淹没角建模方法的发展;介绍了典型二维表面低肋管外冷凝换热模型.综述分析表明:一维表面单管外的冷凝换热问题已有较为完善的理论求解模型;工业系列化的二维表面外的冷凝换热问题已有经验-理论求解模型体系;但各模型的一致性较差,二维表面冷凝换热模型应进一步考虑肋表面结构与粗糙度所致液膜曲率变化对凝结换热的影响.

摘要:为了评价供热管网拓扑结构可靠性,针对空间管网模型,提出系统中热源与热用户的连通问题,建立4个连通可靠度指标,并基于所有热源与所有热用户的连通问题提出了管段的连通重要度;分析多热源多环供热管网的连通可靠度,评价了位于热源出口干线、回路和公共管上各管段的连通重要度.计算结果表明:多热源、环状的管网结构具有较高的连通可靠度水平;管段距热源的距离越近,连通重要度越高;热源出口干线的管长对热源供热的可靠度有重要的影响.管网连通可靠度评价有助于优化管网拓扑结构设计.

摘要:为准确掌握路基结构温度场的分布特点和变化规律,以季节性冰冻地区典型道路结构路基温度场一年多的跟踪观测数据为基础,开展了季节性冰冻地区路基温度场分布规律的研究,并利用统计回归方法建立了观测点所在区域路基温度场的预估模型.研究显示:路基温度场分布特性以年为周期呈余弦规律变化,不同深度路基的温度变化存在滞后性;热量在路基结构内的传递过程中伴随能量的衰减,且热量沿深度方向呈非线性传递.夏季温度梯度较小,冬季较大.在此基础上,基于观测数据,运用统计分析法,建立了观测点区域路基温度场预估模型,实测值与预测值的对比表明,该预估模型具有较好的精确性与实用性.

摘要:为解析区域疏散交通管理所涉及的相关策略及其相互之间的时空关联,从灾害应急管理的全局角度,明确了灾害管理的类型、阶段以及灾害管理过程中所涉及的主要交通管理问题,从而阐明了区域疏散交通管理问题的内涵及外延,建立了包含灾害情景分析、疏散交通需求预测、疏散交通流解析、疏散交通动态分配模型、疏散综合交通管理以及疏散交通管理方案仿真评价等在内的集成疏散交通管理建模框架.该框架能够有效指导区域疏散交通管理问题的分析与建模,对于提高道路网交通疏散效率具有理论和实践价值.

摘要:针对非晶材料巨磁阻抗效应,设计并实现了一种新型磁场测量传感器,根据非晶丝的双峰特性,分析传感器的工作原理,设计传感器的闭环负反馈结构,建立了传感器的数学模型.在此基础上,通过分析传感器的误差传递函数,提出一种比例积分控制规律,可有效地消除传感器的稳态误差,提高传感器的线性度.实验结果表明:在该控制器的作用下,传感器的线性度优于0.2%,灵敏度达到1.759V/Oe,所设计的传感器具有较好的性能指标.

摘要:为实现区域运输通道内交通方式的合理配置,建立基于用户最优的通道内交通方式选择3层Nested Logit模型.模型采用分层的建模思想,运用不确定规划理论和随机效用理论,从概率的角度研究了通道内交通方式的选择问题.以京沪通道客运方式选择为例,并以京沪磁浮客流预测调查数据为基础,同时辅以一定量的交通调查,进行数据校合和模型参数的标定,验证了模型的合理性.该模型可克服多项Logit模型的ⅡA缺陷,对解决区域通道内各种运输方式的结构配置问题具有较好的辅助决策支持.

摘要:为改善传统复模态特征值分析方法(CEVA)求解二维颤振问题时迭代不收敛和运算时间较长的问题,基于传统复模态特征值分析方法和费拉里求解一元四次方程的思路,提出了二维颤振频域直接分析方法(Straight forward method),在超大跨度悬索桥二维颤振分析中无需频率的预先选取和迭代求解,计算时间短.采用该方法对闭口钢箱梁、理想平板、中央开槽钢箱梁、中央双开槽钢箱梁这4种典型断面各6种跨度的悬索桥进行二维颤振频域直接分析.结果表明:从颤振稳定性能的要求出发,跨度小于1500m的悬索桥可采用闭口钢箱梁,跨度小于3000m的悬索桥需采用单开槽钢箱梁,跨度大于3000m的悬索桥需采用双开槽钢箱梁.

摘要:为克服大跨径斜拉桥整体刚度降低,提出一种新型斜拉桥方案,即CFRP与钢组合拉索斜拉桥,介绍碳纤维增强塑料CFRP与钢组合拉索斜拉桥的设计理念,并提出斜拉索构造以及斜拉桥结构的设计方法,研究了CFRP与钢组合拉索斜拉桥经济性能,并推导出该类斜拉桥的材料用量与造价公式.基于所推导公式,对其跨长、塔高以及价格比分别进行经济性能参数分析,得到CFRP与钢组合拉索斜拉桥的经济性能变化规律,为该类斜拉桥设计提供理论依据,从理论上证明CFRP与钢组合拉索斜拉桥的经济性能优势和未来替代传统斜拉索应用在斜拉桥上的可行性.

摘要:为排除小波识别结构频率时地震动频带的干扰,提出了小波能量传递函数谱方法.该方法首先将地震动输入和结构地震反应小波谱分别沿时间轴积分,得到结构输入和输出的小波能量谱;然后将结构反应小波能量谱除以地震动输入小波能量谱,并定义为结构小波能量传递函数谱,该谱的脊线即为结构的时变频率.分别采用小波变换直接识别法和小波能量传递函数谱方法对一幢6层砌体结构在汶川地震一系列余震中的频率变化进行识别.结果表明,结构频率在较大的余震中明显降低,说明结构损伤有进一步发展.该方法可有效排除结构地震反应小波谱中地震动频带的干扰,准确识别结构在地震作用过程中的时变频率.

摘要:为研究孔板送风条件下室内污染物体积分数的分布规律,采用实验测试和数值模拟两种方法.建模时采用基本模型和N点风口模型两种方法进行孔板入口边界条件的处理,模拟结果表明:两种处理方法计算的污染物体积分数分布规律相近;将实验数据和模拟结果进行对比,其变化趋势吻合良好,其中N点风口模型的模拟结果更接近实验情况,从而验证了应用该模型研究室内污染物分布特性的可行性.

摘要:为研究浮顶储罐基础隔震地震响应问题,将浮顶假定为均质刚性圆板,波高振动形式受浮顶约束假设为沿半径线性分布.由速度势理论出发,建立液体运动势函数、基底剪力、倾覆力矩表达,由板振动理论建立浮顶运动方程,由能量原理建立罐体运动控制方程.采用时程分析方法研究了浮顶储罐基础隔震的地震响应,数值结果表明:隔震基频宜取2～3rad/s、隔震阻尼比宜取0.1,Ⅰ类、Ⅱ类场地减震率效果好于Ⅲ类、Ⅳ类场地,场地不同对波高的影响不同,高径比对隔震浮顶储罐的地震响应影响不大.

摘要:为探究朝鲜淫羊藿挥发油的化学成分,采用加速溶剂萃取法(ASE)提取朝鲜淫羊藿挥发油,气相色谱-质谱联用(GC/MS)分析检测,在完全随机设计优化ASE的萃取条件下,萃取收率4.0%,通过NIST98谱图库检索,确认挥发油中包含91种化合物,并用峰面积归一化法,求得各化学成分在挥发油中的质量分数.结果表明:朝鲜淫羊藿挥发油中的主要化学成分为依次为:4,4a,5,6,7,8-2(3H)-萘酮;1,2-苯二羧酸;十氢-4a-甲基-1-萘;N,N’-二(1-·甲基)-1,4-苯二胺;丁基-1,2-苯基双环二羧酸;硼酸乙基二癸酯等.