摘要:针对地震作用及结构性能的随机性,通过分析抗震可靠度研究结构的抗震性能,将均匀设计与响应面法相结合,提出了结构可靠度的数值模拟新方法,包括基于均匀设计的响应面法、均匀设计响应面与蒙特卡罗抽样相结合的混合模拟法.结合钢框架结构的抗震可靠度问题,基于ANSYS实现了上述新方法,并与经典的可靠度数值模拟方法进行对比分析.分析结果表明:均匀设计的偏差大约为正交设计的10%～20%;基于两者的混合模拟法的计算偏差,前者为后者的42%～85%;同时混合模拟法较蒙特卡洛法计算效率提高了480倍以上.均匀设计选取的试验点更加均匀和具有代表性,均匀设计响应面法构造的结构极限状态函数精度更高,偏差更小,同时基于均匀设计响应面的混合模拟法不仅精度高,还可以大大提高计算效率.

摘要:针对如何确保协同式套建增层框架"大震不倒"这一问题,采用IDARC(2D)非线性分析程序对协同式套建增层框架进行罕遇地震作用下的非线性时程分析.结果表明,协同式套建增层框架的薄弱层多在新增楼盖以下楼层;部分既有结构在罕遇地震作用下的破坏程度重于新增结构;部分按照规范设计的协同式套建增层结构在罕遇地震作用下发生了倒塌破坏.根据计算结果提出了协同式套建增层框架的适用范围、外套框架柱轴压比限值和柱端弯矩增大系数以及相关构造措施,时程分析表明采用以上措施的结构能够做到"大震不倒".

摘要:为了解大跨度空间结构在爆炸荷载下的响应特征,用ANSYS/LS-DYNA动力有限元软件,建立40 m跨度K8型单层球面网壳在爆炸荷载作用下的有限元分析模型.在材料参数设置、材料本构关系选择、网格尺寸选择与划分方式、结构对称性的应用方面首先进行对比分析,并将爆炸冲击波峰值超压的模拟值与经验公式值进行对比,验证数值模拟的适用性.分析不同爆炸荷载及炸药距离下的K8型单层球面网壳的内力和变形,并总结了中心爆炸荷载作用下网壳结构的失效模型:结构无损伤、结构轻度损伤、结构中度破坏Ⅰ、结构中度破坏Ⅱ和结构严重破坏,给出炸药当量与炸点距离对结构动力响应的影响程度与规律.

摘要:为了解目前国内承载能力最大的新型铸钢万向铰支座的受压力学性能,采用ANSYS,针对6个主要参数、34个分析试件对支座受压力学性能以及经济性的影响进行研究.结果表明:下支座顶板厚度、加劲肋高度和厚度及材料屈服强度对支座的受压力学性能影响相对较大.上支座高度对支座性价比影响最大,最大可达60%左右.下支座顶板厚度、加劲肋高度和厚度对支座性价比的影响较大,在10%～15%范围内.增大这些尺寸和材料屈服强度可以有效地提高支座的受压力学性能.

摘要:为弥补HAZUS方法在损伤中值确定中存在的主观性等不足,引入Park-Ang损伤模型中的地震损伤指数概念,采用HAZUS方法的理论框架,提出基于地震损伤指数的地震人员伤亡预测方法.通过对某6层钢筋混凝土框架进行地震人员伤亡分析,表明提出的方法在地震人员伤亡预测中的科学性和可行性.

摘要:为研究预制混凝土结构的钢筋连接方法,设计制作了81个预制混凝土插入式预留孔灌浆钢筋锚固拉拔试件,考虑钢筋直径、混凝土强度、锚固长度等主要影响参数.连续加荷拉拔试验结果表明:灌浆锚固试件的最终破坏状态都是外部钢筋屈服或被拉断,没有发生异常锚固破坏,而且在基本锚固长度基础上分别减小为0.9、0.8倍时还有较大安全储备.根据试验数据结果给出插入式预留孔灌浆钢筋的基本锚固长度为0.8 l a.

摘要:为丰富低温污水脱氮除磷途径并了解碳源对A2O工艺反硝化除磷的影响程度,采用单独的乙酸钠、丙酸钠及其混合物对A2O工艺处理低温污水时厌氧释磷与缺氧反硝化吸磷过程进行研究.结果表明,在水温为10～12℃、HRT为8 h、污泥回流比为50%和硝化液回流比为150%～250%的条件下,不同碳源时厌氧释磷与缺氧吸磷速率差异较大.乙酸钠每克MLSS释磷与反硝化吸磷速率分别为6.3和2.8 mg.h-1,而丙酸钠以及混合基质时每克MLSS释磷速率分别为3.44和5.56 mg.h-1,每克MLSS反硝化吸磷速率分别为2.05和3.81 mg.h-1.另外,不同碳源时厌氧阶段聚磷菌合成PHA的组成差别较大,丙酸钠能够促进PH2MV比例,从而提高反硝化聚磷菌对硝态氮电子受体的利用效率.脱氮除磷效率和硝态氮利用率的综合比较可以看出,乙酸钠、丙酸钠混合基质更适宜于低温污水的反硝化除磷作用.

摘要:针对废水两相厌氧处理系统中产酸相反应器的乙醇型发酵启动速度较慢,污泥易流失的不足,本文采用在产酸相反应器中接种厌氧颗粒污泥,同时控制启动容积负荷、负荷提高幅度、碱度等运行参数,对反应器乙醇型发酵的形成情况进行考察.通过监测液相末端产物、pH、ORP、酸化度等指标来考察反应器的运行情况,结果表明:反应器在34 d内完成由混合酸发酵-丁酸型发酵-乙醇型发酵的演替过程.启动结束时,乙醇+乙酸质量质量浓度之和占液相末端产物总量的75.9%以上;pH值稳定在4.1～4.3;ORP值稳定在-230～-250 mV;接种的厌氧颗粒污泥性质发生明显变化,其表观颜色逐渐由黑色和灰黑色变为土黄色和黄褐色,粒径明显减小,多在0.50～1.25 mm.

摘要:为研究溶解氧(DO)对除磷过程的长期影响,采用序批式间歇反应器(SBR),通过设置好氧阶段DO的不同(5.5～7.0 mg/L和0.5～1.5 mg/L),系统地考察长期运行在这两种DO水平下强化生物除磷系统(EBPR)除磷过程的特点.结果表明:在pH 7.2～7.6,温度(23±0.5)℃时,高DO对放磷和吸磷两个阶段均会产生负面影响.其厌氧阶段的放磷量比低DO情况下要少43.08%.吸磷过程在好氧阶段初始30 min内进行得最快,该期间内高低DO污泥的最大比吸磷速率分别为6.27和11.45 mg.g-1.h-1,前者比后者少45.24%.分析认为,过度曝气导致的聚磷菌体内聚β羟基丁酸盐(PHB)的不足和过多的进水碳源被用作反硝化,是本试验高DO状态下除磷性能恶化的主要原因.高DO在抑制丝状菌膨胀方面并不比低DO占有明显的优势,污泥除磷性能的改善往往伴随着污泥沉降性的好转.

摘要:为研究含水层水文地质条件对循环单井的影响,通过大量算例模拟分析了循环单井在不同水文地质参数下的运行特性.结果表明:水平渗透系数较大的含水层提高了原水交换比,减轻了抽水温度的变化;对于渗透性能较好的含水层,含水层滞止导热系数对循环单井的影响不大,而对于渗透性能较差的含水层,抽水温度随着含水层滞止导热系数的增大而迅速提高.这说明含水层渗透系数是一个重要参数,直接决定循环单井抽水温度的变化幅度.

摘要:为研究由相变混凝土复合墙体构造的房间在夜间通风下的热环境,利用焓法建立结合夜间通风的相变混凝土复合墙体动态传热和房间传热数学物理模型,模拟研究北京地区夏季和过渡季应用该相变复合墙体动态传热和室内热环境的时变特性.对该相变复合墙体传热的影响因素,如相变温度、相变层厚度、通风次数、通风时间以及相变层和绝热层的位置等进行优化分析.优化结果为:相变材料内置,相变温度26℃,相变层厚度25 mm,夜间通风时间早晨4:00～6:00,通风次数25次/h.

摘要:行波波速是决定时域反射电缆测长系统测量精度的关键.为了减小波速的影响,研究了时域反射电缆测长中的波速特性,分析了行波传播速度和介电常数的频率特性,研究了电缆的材料特性和环境温度对电缆中行波传播速度的影响,总结了确定波速的依据.实验测量了行波信号在不同温度下的波速,给出了行波在PVC绝缘电缆中传播速度的温度补偿系数.实验结果表明,经过波速温度补偿后,时域反射电缆测长系统的测量精度得到显著提高.

摘要:无控制交叉口车辆延误对于评价交叉口服务水平有重要意义.为研究一种合乎实际的无控制交叉口延误的计算方法,分析了车辆的运行特征,将延误分为等待延误和加减速延误,利用概率理论推导了各进口的平均服务时间和服务时间方差的迭代计算方法,用M/G/1排队系统描述排队现象,提出了交叉口的平均等待延误计算公式,借鉴信号交叉口加减速延误的分析方法,提出无控制交叉口加减速延误的计算方法.对哈尔滨市十字街与宣威街十字型无控制交叉口进行调查,利用实测数据对理论计算结果进行检验,平均相对误差较小,理论值与实测值吻合较好.

摘要:为定量研究右转机动车通过信号交叉口的运行效率,以组合负指数分布表征直行非机动车流车头时距,负指数分布表征右转车流车头时距,以可插车间隙理论、排队论为基础建立行程时间模型,并利用实地调查数据,对所建模型与常用的主路车流车头时距服从负指数分布的模型进行对比分析.结果表明:右转车流率、跟随车头时距、临界间隙对行程时间均有显著影响,所提出的右转车流行程时间计算方法有效、适用.

摘要:提出了沥青路面纵缝深度灌缝的方法及工艺,以彻底根治纵向裂缝.首先研究了满足深度灌缝要求的水泥砂浆配合比,其次通过试验路的现场灌缝工艺研究,确定了包括灌缝时机选择、裂缝预处理、钻芯布孔、埋置封堵管、灌浆和养生等关键环节的工艺流程.试验结果表明:配制的水泥砂浆具有很高的流动性和早期强度,灌缝方法可以将砂浆灌入裂缝处路面的基层甚至土基,恢复路面整体结构和强度.该方法可以彻底根治沥青路面不均匀沉降产生的纵向裂缝.

摘要:为了确定结构随机理论求解中的高阶参振模态数目,采用经验模式分解(EMD)与小波变换相结合的方法分析结构气弹模型自激响应数据信号的时-频-谱联合特性,从原始信号中分解出固有模态函数(IMF),再对各个IMF进行小波变换提取信号特征参数,从而识别出结构风振随机计算所需的高阶参振模态截止频率,并将识别结果与直接采用随机理论对不同参振模态的计算结果进行对比验证.结果表明:该方法能够准确地识别出结构风振高阶参振模态,并能在任意敏感的频段捕捉到信号变化的局部特征,能更清晰地刻画信号能量随时间、频率的分布.通过数值模拟和对结构响应的随机理论计算论证了该方法的有效性和实用性.

摘要:针对圆截面双曲线冷却塔双塔组合展开刚体模型测压风洞试验,研究双塔在不同间距不同来流方向下的表面动静态风压分布情况.通过与单塔刚体模型测压试验结果进行对比,分析双塔组合风压干扰因子和等效风荷载比例系数随塔距及风向角的变化关系.同时,对双塔在几种典型布置形式下的表面动静态风压分布和绕流状态进行了深入的分析.研究发现:即使塔间距L/D≥3,干扰因子仍大于1.2,且干扰效应与来流风向有重要关系.当以阻力系数均值为指标时,双塔布置与当地主导风向夹角宜在0°～40°之间.

摘要:为弥补全桥气弹模型试验无法直接测量结构动态内力响应的缺陷,选取江东大桥悬索桥吊杆为例,采用风洞试验和随机振动时域有限元分析相结合的手段:首先对两者的位移响应进行校核;然后根据正交风随机有限元分析中加劲梁中跨跨中位移响应和吊杆内力响应的高度相关性,采用线性回归算法获得回归方程,并对中跨跨中位置在多个风偏角下的位移响应进行全桥气弹模型风洞试验取样;最后通过回归方程,估算悬索桥吊杆在不同风偏角下的风致动态内力响应.研究表明:该回归算法得到的线性回归方程在95%置信区间内的回归效果显著;算法克服了气弹模型风洞试验无法测量结构内力响应的缺陷,也可避免随机振动斜风有限元计算需多组风偏角气动参数和复杂计算框架等问题.

摘要:针对各向异性初始应力状态(侧压力系数K 0不等于1)的岩体隧道开挖问题,假定开挖岩体为Max-well黏弹性模型,从各向异性条件下围岩位移解答出发,通过对应性原理求解圆形隧道施工开挖过程中的围岩位移时变解,探讨各因素对围岩位移的影响.结果表明:对于隧道顶点,当各向异性参数(侧压力系数)K0>1时,先是向围岩方向产生位移,此后流变作用的影响导致围岩位移逐渐向隧道内转变;而对于K 0≤1,隧道一旦开始开挖,随即向隧道内产生围岩位移,且时变位移随K 0的不断减小而逐渐增大;对于隧道中点,各向异性(侧压力系数)对隧道中点处位移的影响与隧道顶点处位移刚好相反;此外,隧道施工中开挖速度、开挖加速度越大,围岩时变位移也越大.

摘要:为了研究深层砂土剪切波速度,首先假设深层砂土为不规则排列等球体颗粒的集合体,在颗粒接触理论以及细观颗粒弹性力学的研究成果上推导出砂土的等效剪切模量,继而得到宏观剪切波速计算公式;然后分析了孔隙率、饱和度、内摩擦角、土粒密度、应力大小以及砂土颗粒的弹性模量和泊松比等因素对剪切波速的影响,最后将理论方法计算结果与深层砂土实测剪切波速进行了对比验证.结果表明:理论方法计算得到的结果与实测结果吻合较好,剪切波速度主要受孔隙率、应力大小及砂土颗粒弹性模量等因素影响显著;高应力状态下,尤其是当密实度达到100%后,应力增长会导致剪切波速继续增加.

摘要:为了获得大型冷却塔的内表面风压,应用CFD数值模拟方法进行计算,分别采用可实现的k-ε湍流模型和多相流模型计算由外风场作用和冷热空气自循环系统产生的内压,并分析这2种内压沿高度和纬度的分布规律,进行2种内压的合成计算,最后给出冷却塔内压的建议值.计算结果表明:外风场作用产生的内压随高度和纬度变化明显,自循环系统产生的内压沿着纬度几乎不变.当外风场风速较小时,自循环系统产生的内压在合成内压中占一定的比例,当外风场风速较大时,自循环系统产生的内压可以忽略.

摘要:为求解Winkler地基上矩形简支层合厚板的三维解析解,采用有限积分变换和状态空间理论相结合的方法.在分析过程中舍弃有关应力和位移函数的各种人为假定,完全从三维弹性力学基本方程出发,经过变量代换将关于应力和位移分量的偏微分方程组化为两个彼此独立的四阶、二阶矩阵微分方程,根据结合面处状态向量的连续性求得沿板厚方向的状态向量传递方程,最后经过有限积分逆变换得到了层合板的三维解析解.通过计算实例验证了方法的正确性,预先将求解矩阵进行降阶处理,提高了求解效率.

摘要:针对隧道围岩分级问题的复杂性,基于集对分析理论,选取岩石单轴抗压强度Rc、岩体完整性指数Kv、洞轴线与主要结构面的夹角θ、结构面状况Ss和地下水流量W 5个因子建立隧道围岩分级的评价指标体系,将围岩分级的各个评价指标与评价标准构筑成一个集对,建立隧道围岩分级的集对分析模型,并引用围岩实测样本数据进行模型检验,运用集对分析法以实际的围岩为例进行级别判别.研究表明:集对分析法判断结果与实际围岩级别相符,由此证明该方法用于隧道围岩判别是可行的,具有较高的准确度.集对分析法原理简单、算法简捷、可操作性强,可作为一种有效的围岩分级方法.

摘要:针对现阶段斜拉索设计所面临的难题,提出了一种新型的基于碳纤维增强塑料(CFRP)与钢组合斜拉索的斜拉桥方案.该方案将CFRP斜拉索与传统钢斜拉索分别应用于斜拉桥恒载活载状态,发挥CFRP材料高强轻质,钢材料弹性模量大的优势而同时又弥补各自缺点.介绍了该组合方案的设计方法和关键力学参数,并利用参数分析给出推荐取值.通过构造和全桥研究可以得出:与全钢斜拉索斜拉桥相比,该组合斜拉索斜拉桥垂度效应小,自重轻;而与全CFRP斜拉索斜拉桥相比,其整体刚度大,价格便宜.从理论上证明了这种组合斜拉索的力学优势和替代传统钢斜拉索或全CFRP斜拉索应用在斜拉桥上的可行性.

摘要:为了定量分析机场出租车上客区的服务水平,通过乘客问询调查,基于乘客对各单个设施因素和总体服务水平的评价,确定关键因素;基于乘客认知,评价不同排队时间下的服务水平,采用回归模型建立出租车上客区总体服务水平的评价模型以及服务水平与排队时间之间的数学模型,以进行服务水平等级划分.通过对上海虹桥机场调查数据的分析,表明排队时间、指引标识、排队距离、组织管理为影响出租车上客区服务水平的4个显著因素,并基于排队时间将其服务水平划分为5个等级,同时进行了验证.研究成果能够让管理者明确应重点关注的设施因素,并为出租车上客区设施的规划和设计提供定量衡量标准.

摘要:针对目前缺少基于车牌识别数据的交通拥堵识别方法的相关研究,使得建设及维护成本均较高的车牌识别系统只能实现交通监控、流量检测等初级功能,导致系统性价比较低的问题,分别设计了基于车牌识别数据的单车行程速度采集方法及区间平均行程速度采集方法,对交通拥堵的识别方法进行了研究,并进行了实例分析.结果表明,单车行程速度采集方法及区间平均行程速度采集方法可以获得高质量的交通数据,同时交通拥堵识别方法能够准确获得拥堵持续时间、拥堵类型等有用交通信息,从而为交通管理部门提供实时、可靠的决策依据.

摘要:为定量研究柴油污染包气带环境的自然衰减过程中吸附、生物和挥发作用,通过吸附实验确定细砂和亚黏土对柴油饱和溶液的吸附平衡时间均为24 h,对总石油烃的理论最大吸附量分别为234和430 mg.kg-1.经6个模拟柱的淋滤对比实验,建立总石油烃生物降解作用和挥发作用的一级衰减动力学方程:在细砂中分别为ρ(TPH)=25.48e-0.0027x和ρ(TPH)=25.48e-0.0221x,在亚黏土中分别为ρ(TPH)=25.48e-0.0051x和ρ(TPH)=25.48e-0.010 9x.结果表明,在柴油污染包气带环境中,总石油烃在亚黏土中的自然衰减效率高于细砂.

摘要:拱桥是一种主要承受压力的平面曲杆体系,实际工程中常常因材料、施工工序等原因受偏心压力.本文基于第二类稳定问题,根据实际工程中吊杆张拉方案进行线性和非线性稳定性分析,得到各工况的稳定安全系数.通过分析结果进行张拉方案比选.考虑双重非线性,稳定安全系数降低较大.因此,在施工过程的稳定性分析中应重点考虑非线性的影响.

摘要:聚氧乙烯(PEO)基全固态复合电解质可作为高能全固态锂电池的电解质膜材料.采用溶液浇铸法,以PEO为基质,LiClO4为锂盐,聚乙烯亚胺(PEI)和柠檬酸(CA)及无机纳米粉体(NCA)做性能改进剂,制备PEI-PEO-LiClO4-CA-NCA全固态复合聚合物电解质(SCPE)膜,对其进行X射线衍射(XRD)表征和交流阻抗(EIS)测试.结果表明,PEI和NCA等的加入降低了PEO的结晶度,大大提高材料的室温电导率.所制备的SCPE膜的室温(25℃)电导率达5×10-4 S.cm-1,具有很好的力学强度和柔韧性.