2015, 47(6):1-8. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.001
摘要:螺栓球节点是一类半刚性节点,能否应用到单层网壳中一直是该领域急需解决的关键问题之一,本文首先通过螺栓球节点域的有限元分析,利用已有试验研究结果,获得螺栓球系列节点的弯矩-转角关系,再通过数值方法将其引入到整体网壳的节点刚度模拟中,建立了半刚性节点网壳分析方法.在此基础上,针对沈北新区市民健身中心80 m直径单层球面网壳,采用螺栓球节点连接设计,并进一步对结构施工成形过程中的多个状态进行非线性稳定性分析,也对覆盖饰面材料后网壳的稳定性能进行了探讨.分析结果表明:在施工阶段,网壳局部杆件以受弯为主,导致水平荷载作用下1/2球的极限承载力最低,而竖向荷载作用下的3/4球则因为其上部变形较大导致其极限承载力下降较多;在网壳合拢后,受弯构件转化为以受轴向力为主,其竖向、水平极限承载力分别到达设计荷载的4.7倍和9.2倍,因此只要通过合理措施,避免施工各阶段可能出现的失稳破坏,螺栓球节点完全可以应用到单层网壳结构中.
2015, 47(6):9-14. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.002
摘要:为获得大型全容式LNG储罐混凝土外罐在风荷载作用下的响应特性,以有限元软件ANSYS为分析平台,针对一160 000 m3 LNG储罐实际工程建立了静力风荷载及顺风向脉动风荷载作用下的精细化有限元模型.通过对比国外学者提出的傅里叶解析式表达圆柱体表面的风压分布和中国《建筑结构荷载规范》给出的旋转壳体周向体型系数,以及中美规范关于风压高度变化系数的规定,表明中国《建筑结构荷载规范》确定风压分布对结构影响更为不利;对比了不同风向下储罐外罐的内力及变形模拟结果,获得了各风向对储罐响应的影响程度及规律;采用拟定常假设,来流风速谱取Davenport谱,储罐外罐的风振响应分析结果表明:顺风脉动风荷载作用下,结构的位移及环向应力的变化趋势与静力风荷载作用下相近,但应力及位移的极值响应结果约为静力风荷载作用2倍;与静力荷载下储罐结构的响应结果对比表明,静力风荷载及顺风向脉动风荷载对LNG储罐混凝土外罐的受力及变形影响皆不大.
2015, 47(6):15-20. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.003
摘要:为获得典型超高层结构施工过程中的响应规律,以京基金融中心为背景,开发并建立完整的超高层施工监测系统,对结构施工全过程进行跟踪监测,获取结构施工过程的响应数据,验证系统实用性;在此基础上,采用所开发的超高层施工全过程模拟技术对结构施工全过程进行跟踪模拟,综合施工全过程仿真数据与监测数据对京基金融中心施工竖向变形累积及应力发展规律进行全过程跟踪研究.结果表明,施工过程中结构竖向压缩变形及关键竖向构件的应力随着施工进度稳定增长,无较大突变,总体构件应力水平较低,具有较高的应力冗余,证明了京基金融中心施工方案及进度的合理性.最终仿真结果与实测结果的良好吻合证明了全过程仿真和监测技术的准确性及实用性,可用于同类超高层结构的全过程跟踪研究,并指导结构施工过程.
陆海 , 尹军 , 袁一星 , 林英姿 , 王建辉 , 刘伟
2015, 47(6):27-32. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.005
摘要:为使污泥输送管道的建设与运行经济合理,降低其建设与运行的总费用,构建了污泥输送管道的年折算总费用模型,分析了模型中污泥质量分数ww和输送速度v对年折算总费用W的影响,并将此二设计参数选定为待优化变量.鉴于该模型的复杂非线性,利用GA-DE组合算法的全局并行寻优能力对上述模型进行求解. 结果表明,该组合算法对于优化污泥输送管道的设计参数是有效的.以长春市某污水处理厂污泥输送工程为例,分析了污泥流量Q=0.226~0.045 m3/s(污泥质量分数ww=0.8%~4.0%),输送距离L=4.5×103 m条件下的最优设计参数为:污泥质量分数ww=2.32%,输送流速v=1.10 m/s,管径D=300 mm,年折算总费用W=52.83万元.
高金良 , 李娟娟 , 郑成志 , 张昭君 , 阮婷 , 庄永伟
2015, 47(6):33-37. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.006
摘要:目前,国际上对漏失量化理论研究较少,建立的管网漏失模型多为估算反推微观模型,未能求出供水管网整体精确的物理漏失水量,无法对供水管网漏失现状进行评价,为此,基于供水管网漏失专用实验平台进行不同用户、不同漏点、不同特性管网的漏失模拟,并将盲源分离理论应用到供水管网漏失分离中,对实验管网获取的在线监控数据用快速独立分量分析算法(FastICA)进行处理,成功分离出漏失量.为供水行业制定有针对性的供水管理及技术措施,降低漏失量、提高管网控漏水平提供依据.
2015, 47(6):38-44. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.007
摘要:场流分离作为色谱技术的一个分支领域,在分离大分子物质、粒径为1 nm~100 μm的颗粒物及胶体粒子等方面具有独特的优势.介绍了场流分离的原理及其4种分离方法,即热场流分离、沉降场流分离、流场流分离及电场流分离;总结了这4种方法的研究现状,特别论述了场流分离在环境领域的应用,同时指出了现有场流分离方法在小型化与商业化方面急需解决的瓶颈.作为一种独特的微流体分离方法,场流分离能够与多种分析监测技术联用,并且随着声、光、磁学器件集成技术的快速发展,场流分离必将成为极具发展潜力的便携式分离分析仪器,为环境原位分析提供更有力的工具.
2015, 47(6):45-49. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.008
摘要:为得到电Fenton技术深度处理煤化工废水的最优条件参数,采用电Fenton技术深度处理生物稳定的煤化工废水,利用正交试验、响应面法和中心复合试验设计对影响电Fenton处理效果的主要因素进行优化,建立二次模型,并进行试验结果预测.结果表明:各因素对处理效果影响程度的顺序为pH>电流密度>Fe2+浓度.根据方差分析,二次模型具有很高的显著性,能够很好地预测试验结果.影响处理效果的3个主要因素的最优值分别为pH 4.13、Fe2+浓度1.56 mmol/L、电流密度14.74 mA/cm2,此时TOC去除率达61.58%. 电Fenton可以作为煤化工废水深度处理的一种有效技术.
王丽 , 苏欣颖 , 刘丽红 , 马放 , 王爱杰 , 李笃中 , 任南琪
2015, 47(6):50-53. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.009
摘要:以玉米秸秆为廉价基质,可以有效降低生物絮凝剂合成成本.用1.7%的稀硫酸水解玉米秸秆,获得含有戊糖木糖、己糖葡萄糖的水解液,戊糖很难被微生物代谢.获得能同步代谢戊糖、己糖的产絮菌,是玉米秸秆高效转化为生物絮凝剂的关键.本研究以玉米秸秆水解液为基质选育出产絮菌W4,探讨该菌株同步代谢戊糖、己糖的能力.结果显示,菌株W4经16S rDNA 鉴定为枯草芽孢杆菌Bacills subtilis,其代谢葡萄糖速率(0.27 g·L-1·h-1)大于代谢木糖速率(0.14 g·L-1·h-1),表明菌株W4能够同步代谢木糖、葡萄糖.菌株W4在木糖和葡萄糖培养基中合成生物絮凝剂的絮凝率分别为96%和97%.经红外光谱分析W4生物絮凝剂的主要成分为多糖和蛋白.
2015, 47(6):54-58. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.010
摘要:为了获得优于食品级的R-藻红蛋白(R-PE),采用双水相体系从坛紫菜中分离纯化R-PE.结果表明,聚乙二醇(PEG)/酒石酸钾钠双水相体系,当PEG相对分子质量为1 500且 pH 为8.06、系线长22.30%、体积比0.12时纯化效果最佳,R-PE纯度由细胞破碎液的0.43提高到1.47,回收率为84.42%.经过二次双水相纯度达1.55,纯化因子为3.60.得到的R-PE具有较高的生物活性.PEG相对分子质量1500/酒石酸钾钠双水相体系成功分离纯化R-PE,操作简单,成本低,适于工业化.
吴昌广 , 夏丽丽 , 林姚宇 , 王耀武 , 龚咏喜 , 张文敏
2015, 47(6):59-62. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.011
摘要:为进一步明确住区用地强度与城市热环境的关联性,选取深圳市城中村、多层住区、高层住区为研究对象,以Landsat5 TM影像和建筑普查数据为数据源,定量分析了3类住区地表温度特征及其与相关规划建设因子的关联度.结果表明:3类住区均存在不同程度的热岛效应,其中城中村平均热岛强度最大3.53 ℃,多层住区次之2.62 ℃,高层住区最小1.60 ℃;住区地表温度与建筑密度呈正相关,与地表湿度、植被覆盖、建筑平均高度、建筑平均最近邻距离、容积率呈负相关;多元逐步回归分析表明,地表湿度和建筑平均高度是引起城市住区地表温度分异的主导因子.该研究可为城市住区热环境的评估与优化提供理论依据.
2015, 47(6):63-68. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.012
摘要:为在微气候热舒适视角下对街道空间的使用与设计提供建议,研究以寒地城市春秋过渡季节为大气候背景,以哈尔滨城市住区街道为例,确定影响寒地城市住区街道微气候热环境发生差异的主要气候因子和空间形态因子,以实测数据检验模拟数据准确性为前提,应用微气候热舒适空间量化分区方法,对寒地城市住区街道微气候热舒适与其空间形态关联性进行了初步探析并以此为基础提出了相应的寒地城市住区街道空间形态优化策略.
郭小农 , 邱丽秋 , 罗永峰 , 李健 , 董年才 , 张军
2015, 47(6):69-76. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.013
摘要:为满足双钢板组合剪力墙在实际工程中的应用需求,完成了2片双钢板组合剪力墙的拟静力试验,研究了不开洞和带开洞的双钢板组合剪力墙在特定轴压比和往复水平荷载作用下的受力特征和抗震性能.研究结果表明:双钢板组合剪力墙能够充分发挥钢板与混凝土材料各自的优点,是一种性能优越的抗侧力构件;开洞虽降低了初始刚度和极限承载力,但提高了变形能力和耗能能力.通过大量数值分析,研究了洞口位置、洞口形状、洞口面积等参数对剪力墙抗震性能的影响,提出开洞组合剪力墙抗剪承载力折减率的简化公式,并对洞口构造要求提出建议.
2015, 47(6):77-81. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.014
摘要:为研究锈蚀损伤混凝土管桩的水平承载性状,依据Fick第二定律,建立了氯离子在混凝土管桩中的扩散方程,并结合初始和边界条件,得到扩散方程的解析解.依据厚壁圆筒模型,推导了钢筋混凝土管桩保护层锈胀开裂时的钢筋临界锈蚀深度.基于Faraday定律,对钢筋混凝土管桩保护层锈胀开裂时间进行了预测.并在此基础上,通过引入桩身抗弯刚度折减系数对海洋环境下锈蚀损伤钢筋混凝土管桩的桩身抗弯刚度的衰减规律进行了探讨,进而对海洋环境下锈蚀损伤钢筋混凝土管桩的水平承载性状的时变特性进行了分析.结果表明:海洋环境中氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀对钢筋混凝土管桩的水平承载性状有明显影响.随着暴露时间的延长,桩身抗弯刚度呈非线性衰减,桩身水平位移和桩身负剪力最大值逐渐增大,桩身弯矩逐渐减小.
2015, 47(6):82-87. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.015
摘要:为了解防屈曲支撑作为抗侧力构件的性能,设计一种可拆解组合的全钢双核芯防屈曲支撑,并通过拟静力试验,研究了其承载能力和耗能特性.首先通过一个单核芯试件的试验发现了设计和锚固的不足,改进后成功获得了单、双核芯试件的荷载位移曲线和低周疲劳曲线,并通过研究曲线特征和规律,取得了强度、变形、耗能等设计参数,最后用Bouc-Wen模型对防屈曲支撑进行了地震作用下的数值模拟.试验和分析结果表明:防屈曲支撑克服了普通支撑受压屈曲的缺点,滞回曲线拉压基本对称,呈饱满的梭形,具有较高的阻尼比,且往复荷载下耐疲劳.Bouc-Wen模型可以较好地模拟其滞回性能.所设计的双核芯支撑性能稳定,组装灵活,适合工程应用.
2015, 47(6):88-93. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.016
摘要:为获得半亚硝化系统中强温室气体N2O减量化释放的控制参数,采用SBR处理人工合成高氨废水(进水氨氮质量浓度约为600 mg·L-1),考察不同进水pH(7.5,8.0和8.5)对N2O释放特性的影响.结果表明,不同进水pH下均释放N2O,每个周期内N2O的释放量随进水pH的升高而减小.pH为7.5,8.0及8.5时,N2O释放量分别占进水氨氮的3.81%、2.35%和2.00%.当pH为7.5时,曝气初始50 min内,N2O释放速率先增大后减小,峰值速率为44.5 μg·min-1·g-1,之后维持在16.5 μg·min-1·g-1;当pH为8.0及8.5时,曝气初期N2O释放峰值速率分别为33.7,2.9 μg·min-1·g-1,之后释放速率随pH降低和NO2-积累而逐渐增大.
2015, 47(6):94-98. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.017
摘要:高油脂含量的微藻能够有效利用太阳能生产生物油脂,从而实现无机碳转化为有机碳的过程.如何降低微藻培养过程的能量消耗,是实现含油微藻规模化生产生物柴油的关键.通过对气升式光生物反应器中Chlorella sp.培养条件的优化,以及不同培养条件的能量计算和比较,发现当使用侧光光纤作为内置光源时可以提高光能利用率,在适宜的通气速率(0.6 L/min)条件下,可获得单位能耗的最大生物产量4.40 g/(W·d),较同等条件下外置光源时产量提高了8~25倍.
2015, 47(6):99-102. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.018
摘要:为考虑钢筋与一种水泥基材料(HCTM砂浆)之间粘结缺陷与力学性能的内在规律,利用超声波检测技术,考虑钢筋表面形式,粘结不良处初始缺陷程度等参数,建立了超声波参数与初始缺陷参数间的相关关系;通过静力拔出试验,分析了拔出力与锚固界面、钢筋表面等因素之间的关系;并利用三维有限元程序ANSYS进行了数值仿真,将分析结果与实验结果进行对比.结果表明,试验结果与理论分析结果有较强的一致性.
2015, 47(6):103-108. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.019
摘要:为获取恒载索力,以在役斜拉桥封闭交通时的索力监测数据为研究对象,通过温度与索力的相关性分析,得到索力与温度呈线性关系的结论,并通过有限元模型计算结果进行验证;通过有限元模型对不同斜拉索索力的温度敏感性进行分析,得出温度对塔两侧较短索、边跨辅助墩附近较长索以及中跨长索索力影响较大的结论;利用斜率关联度和变权综合原理,根据成桥后9年内的数次封桥监测数据,对索力状态进行评估.结果表明,提出的索力评估模型能有效反映索力的均匀变化和非均匀变化趋势.
2015, 47(6):109-112. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.020
摘要:为研究橡胶颗粒粒径和掺量对再生混凝土耐久性的影响,针对水灰比为0.50再生混凝土设计了橡胶粒径60目、1~3 mm和3~6 mm与掺量10、20、30 kg/m3的6组混凝土配合比,对再生混凝土进行了抗压强度、抗氯离子渗透和抗冻性试验.结果表明:掺入橡胶颗粒降低了再生混凝土的抗压强度,再生混凝土的抗压强度随着橡胶颗粒掺量和粒径的增加而减小;橡胶颗粒的掺入能改善再生混凝土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能,再生混凝土的抗氯离子渗透和抗冻性随着橡胶颗粒掺量增大和粒径的减小而提高,当橡胶颗粒的粒径为60目、掺量为30 kg/m3时,再生混凝土的耐久性能最好.
2015, 47(6):113-118. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.021
摘要:为改善汉江水电站库区水质,考察了跌水式人工湿地应用于合流制排水系统雨季溢流污染的治理情况,以维护附近生态环境平衡.通过与普通湿地的比较,发现3级跌水式湿地对COD、氨氮、总氮及总磷的去除率均高于普通湿地,分别高13.1%、7.9%、6.1%和6.0%.跌水型湿地具有较好的溶解氧梯度,而普通湿地末端容易形成厌氧环境.Biolog微平板试验的结果表明,跌水型湿地中的微生物对糖类及其衍生物、氨基酸及其衍生物、脂肪酸及脂类、代谢中间产物及次生代谢物的利用程度更高.PCR-DGGE分子图谱技术分析表明,跌水型湿地的微生物种群普遍比普通湿地的微生物群落结构组成丰富,且特有的功能微生物与污染物去除相关.
2015, 47(6):119-123. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.022
摘要:为解决特殊的井下恶劣无线环境造成通信极易中断的问题,提出基于经验加权吸引策略的信道选择算法. 深入分析报酬反馈结构,建立更加细致和合理的多级的报酬反馈体制. 采用简单多次重复概率实验的方法验证了基于EWA学习的信道选择算法的有效性. 通过与传统单一固定信道传输和Q学习算法的深入对比研究表明,基于EWA学习的信道选择算法根据无线信道特性的在线学习经验对优选信道快速捕获的准确性和稳定性方面具有更好的性能.
2015, 47(6):124-128. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.06.023
摘要:为分析功率谱模型参数的误差来源及其对多点地震动和大跨桥梁结构反应的敏感性,简要回顾了规范反应谱求解地震动目标频谱参数的两种方法,开发了求解频谱参数的可视化程序TJU.SPSP,并计算出具体参数,指出求解方法不同而导致参数间误差的根本来源;更新了多点地震动模拟程序MEMS_b至新版本,总结了地震动能量与场地类型、功率谱模型之间的关系.研究结果验证了直接法和积分法对幅值及主频带宽影响的不容忽视性,强调了功率谱模型中描述低频分量参数的重要性且不应忽略,澄清了功率谱模型中阻尼比及二层过滤阻尼比的物理和数学意义,并以实际桥梁工程为例从结构地震反应角度验证了理论分析的正确性.
您是本站第 4754718 访问者
地址:哈尔滨南岗区西大直街92号136信箱
邮编:150001 传真:0451-86418376
电话:0451-86418376 E-mail:hitxuebao@hit.edu.cn
版权所有:哈尔滨工业大学学报 ® 2025 版权所有