• 2014年第46卷第10期文章目次
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      2014, 46(10).

      摘要 (1070) HTML (2) PDF 937.05 K (1563) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 活性粉末混凝土基本力学性能指标取值

      2014, 46(10):1-9. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.001

      摘要 (2248) HTML (8) PDF 967.54 K (1822) 评论 (0) 收藏

      摘要:为促进活性粉末混凝土在工程中的应用,收集整理与活性粉末混凝土相关的文献.提出以边长70.7 mm立方体抗压强度标准值为依据的活性粉末混凝土强度等级划分方法.对活性粉末混凝土立方体抗压强度尺寸效应、轴心抗压强度、轴心抗拉强度、弹性模量、峰值压应变和极限压应变等基本力学性能指标进行分析,获得了活性粉末混凝土相关力学性能指标之间的换算关系,并基于一次二阶矩法推导得出活性粉末混凝土的材料分项系数.

    • 三类薄钢板剪力墙滞回性能及选型

      2014, 46(10):10-16. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.002

      摘要 (1928) HTML (3) PDF 2.91 M (1200) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究四边连接、两边连接及开竖缝薄钢板剪力墙的滞回性能并对其设计选型提出建议,利用ANSYS有限元软件对三类薄钢板剪力墙的滞回性能进行数值模拟研究,对比分析了三类薄钢板剪力墙在低周往复荷载作用下的初始刚度、峰值承载力、耗能性能以及延性.分析结果表明:三类薄钢板剪力墙均具有良好的延性和耗能能力;四边连接和两边连接薄钢板剪力墙的滞回曲线有一定程度的捏缩,但其初始刚度和峰值承载力较高,可用作高层或高烈度区的多层钢结构住宅的抗侧构件;开竖缝薄钢板剪力墙的滞回曲线呈饱满的梭形,但其初始刚度和峰值承载力较低,可用作低层或低烈度区的多层钢结构住宅的抗侧构件.

    • 近断层方向性效应地震动双规准组合反应谱

      2014, 46(10):17-22. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.003

      摘要 (1743) HTML (3) PDF 1.28 M (1493) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了给近断层设计谱的确定提供新的方法和参考依据,考虑场地条件的影响,分析了53 条具有典型近断层方向性效应特征的地震动记录的双规准组合反应谱的特征.相比传统的地震动加速度、速度和位移反应谱,组合反应谱的谱值与地震动的幅值相关性更强;双规准组合谱具有更低的统计变异性.最后,给出了基于双规准组合谱特征的近断层区场地相关设计谱模型.

    • 大型浮顶储油罐爆炸动力响应及破坏机理

      2014, 46(10):23-30. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.004

      摘要 (1683) HTML (5) PDF 1.65 M (1504) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究大型浮顶储油罐结构在可燃气体爆炸作用下的变形破坏机理,根据Von Mises屈服条件和强度理论,建立了储油罐结构在爆炸荷载作用下的广义屈服函数和失效破坏准则,利用显示非线性动力有限元软件LS-DYNA,采用ALE流固耦合算法,对爆炸作用下容积为15×104 m3的大型浮顶储油罐结构的罐壁位移、加速度、应力、应变等动态力学响应进行了数值模拟,计算结果表明:浮顶油罐的失效破坏模式为迎爆面顶部罐壁产生内凹塌陷和屈曲变形,迎爆面中部驻点区首先屈服并带动相邻部分达到屈服状态,同时在变形区周围明显形成不规则的塑性铰环,导致罐壁产生内凹屈曲.爆炸作用下,罐内液体既对罐壁产生一定的冲击作用,也能吸收和耗散部分爆炸能,储罐内液面较高时能提高油罐结构的抗爆能力.

    • 管材和流速对供水管道生物膜形成的影响

      2014, 46(10):31-36. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.005

      摘要 (2171) HTML (6) PDF 881.42 K (1529) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对供水管网中不断变换的管材和水力条件,运用异养菌计数和PCR-DGGE技术研究了特定余氯质量浓度下管材和流速对水质和管道生物膜形成的影响.结果表明:管材对主体水余氯、TOC、细菌总数和生物膜群落结构影响均较大,而流速只对主体水余氯和生物膜细菌总数影响较大;同一时期,PE管道附着细菌总数显著大于不锈钢;同类管材中0.2和0.4 m/s流速下生长的生物膜细菌总数差异不显著,但均显著大于0.8 m/s流速下生长的生物膜细菌总数;生物膜成熟时鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)占优势且广泛存在,而某些疏水性细菌则较难在不锈钢管材上聚集,特别是在流速增大时更难聚集.

    • 基于分区模型的城市供水管网压力监测点布置

      2014, 46(10):37-41. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.006

      摘要 (1601) HTML (3) PDF 1.18 M (1649) 评论 (0) 收藏

      摘要:为掌握整个城市供水管网的压力分布情况,提出基于供水管网分区模型的压力监测点布置方法.首先采用欧氏距离度量供水管网中任意两两节点在一个运行周期内水压波动的相似度;然后按照给定的分区内最大允许欧氏距离限定要求,依次对每根管段上两个端节点的子区归属进行判断,从而实现对管网的分区;最后在各子区内选择一个最能代表本子区节点水压波动情况的节点作为压力监测点.将该分区布置模型应用于东北某市开发区的供水管网,分区结果表明,各子区内的所有节点是连通的,任意两两节点间的欧氏距离均在给定的最大允许值范围内,并且不同的最大允许欧氏距离形成不同精度的分区方案.在各子区内布置一个压力监测点,当压力监测点布置数目为4时,平均相对误差为4.53%,此时基本能反映供水管网的压力分布情况.

    • 污泥发酵液对A2O脱氮除磷和微生物的影响

      2014, 46(10):42-46. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.007

      摘要 (1445) HTML (6) PDF 969.81 K (1199) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究剩余污泥发酵液作碳源对微生物群落结构的影响,将发酵液与市政污水按流量比1∶35回用于厌氧-缺氧-好氧反应器,在室温下运行90 d.聚类分析表明,发酵液明显改变了微生物群落结构,5~30 d和45~90 d的微生物属于不同的聚集区; 微生物多样性分析表明,发酵液使Shannon-Wiener指数从2.6升高到3.1,系统运行稳定性增强; PCR-DGGE分析表明,发酵液对微生物群落具有一定的选择性,氨氧化菌Nitrosomonas sp.、硝化菌Betaproteobacteria和 Nitrospira sp.、反硝化菌Comamonas sp.和聚磷菌Gammaproteobacteria得到富集,TN和TP去除率从64.5%和52.4%提高到84.7%和94.3%.

    • 陶瓷平板膜处理采油废水性能

      2014, 46(10):47-52. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.008

      摘要 (1835) HTML (5) PDF 2.05 M (1994) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现二次采油废水处理后水质达到低渗透率地层回注标准,以油田采油废水为处理对象,建立一套以陶瓷平板膜为核心的实验装置.通过监测陶瓷平板膜跨膜压差的变化,重点考察膜通量、反应温度、曝气量等因素对处理效果的影响.结果表明:最佳膜通量为22.5 L/(m2·h),反应温度为50 ℃,曝气量为1 L/min; 经0.05 mol/L HCl或HNO3溶液浸泡12 h后,膜通量的恢复率保持在96%以上,膜片过滤性能恢复较好; 采油废水经陶瓷平板膜处理后出水含油量及SS均小于1 mg/L,各项指标均优于SY5329—94《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》中回注水水质A1级标准. 利用陶瓷平板膜处理采油废水可以取代传统采油废水处理流程中的浮选、粗滤、精滤步骤.

    • CaCO3型生物滤料曝气生物滤池生物诱导强化除磷特性

      2014, 46(10):53-57. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.009

      摘要 (1676) HTML (3) PDF 692.04 K (1145) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高普通曝气生物滤池除磷效果,以水渣为主要原料开发了一种CaCO3型生物滤料,并以陶粒为参比滤料,通过改变水力停留时间考察CaCO3型生物滤料和陶粒两种填料的曝气生物滤池除磷特性.结果表明,与陶粒填料相比,CaCO3型生物滤料曝气生物滤池对磷具有较好的去除效果,在水温为20~25 ℃、COD负荷为3.55~3.62 kg·(m3·d)-1、氨氮负荷为0.76~0.78 kg·(m3·d)-1条件下,CaCO3型生物滤料曝气生物滤池在HRT为5,3和1 h时,磷去除率分别为65.20%~71.07%、40.49%~48.02%和26.10%~33.11%.CaCO3型生物滤料曝气生物滤池对磷的去除主要是通过生物诱导化学沉淀来实现,且磷酸钙盐沉淀对出水浊度几乎没有影响.

    • 金属-石墨烯复合物吸附活化CO2的第一性原理

      2014, 46(10):58-64. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.010

      摘要 (1517) HTML (5) PDF 1.49 M (1665) 评论 (0) 收藏

      摘要:在光催化CO2的反应体系中,CO2的吸附活化是一个关键步骤;不同的活化方式和CO2的活化态决定了其反应路线和最终产物.以金属-石墨烯体系为研究对象,采用密度泛函理论方法,结合局域密度近似(LDA)和PWC泛函,计算该体系在CO2吸附前后的几何结构、能量、电荷分布和态密度等的变化.结果表明:电子从金属-石墨烯体系转移到CO2,使CO2带负电并活化;其中Cu-G体系对CO2的活化效果最好,C—O键长分别增加6和14 pm,O—C—O键角减小为122°;金属原子簇和石墨烯的第一电离能和电子亲和势对电子的转移起决定性作用,金属原子簇电子亲和势比石墨烯第一电离能越大,电荷越易从石墨烯转移到金属原子簇.

    • 阀控密封铅酸电池正极板栅在不同硫酸电解液中的电化学行为

      2014, 46(10):65-68. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.011

      摘要 (1616) HTML (3) PDF 598.01 K (1992) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究正极板栅的腐蚀对阀控密封铅酸(VRLA)蓄电池失效的影响,分别采用循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和塔菲尔曲线研究了VRLA电池正极板栅在不同硫酸密度电解液的电化学行为.结果表明: 氧化峰和还原峰的峰值电势均随硫酸密度的降低发生正移,说明Pb向PbSO4转化变困难,而PbSO4还原为Pb变得更容易;峰电流值随着硫酸密度的降低而增大,说明硫酸密度越小转化速率越快.酸密度影响正极板栅腐蚀膜的导电性,硫酸密度在1.30 g·cm-3左右时,板栅腐蚀膜的导电性较好.适当降低酸密度对提高板栅腐蚀膜的导电性有利.

    • 甜菜雄性不育系及保持系花期蛋白差异分析

      2014, 46(10):69-74. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.012

      摘要 (1624) HTML (5) PDF 736.63 K (1167) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示甜菜雄性不育的原因,从蛋白质组学角度对甜菜细胞质雄性不育进行研究,利用双向电泳与MALDI-TOF-MS方法,对Owen型甜菜质核互作型雄性不育系DY5-CMS及同型保持系DY5-O花粉发育3个阶段(雄蕊原基分化期、四分体时期和单核时期)的花蕾蛋白差异表达进行研究.结果表明: 在雄蕊原基分化期花蕾中鉴定出6个差异蛋白,在四分体时期鉴定出4个差异蛋白,这些蛋白多数与呼吸和能量代谢有关,推测甜菜细胞质雄性不育可能是花粉发育早期(雄蕊原基分化期和四分体时期)与能量和呼吸代谢有关的蛋白表达上调导致呼吸和能量代谢紊乱造成的;在花粉发育的单核时期鉴定出6个差异蛋白,这些蛋白主要与植物的光合作用有关,推测到花粉发育后期雄性不育性状已形成,雄性不育导致植物光合机能下降.

    • 开挖卸荷桩土界面荷载传递模型的修正与验证

      2014, 46(10):75-80. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.013

      摘要 (1690) HTML (3) PDF 828.67 K (1325) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了准确预测深开挖条件下桩基的承载变形性状,在桩土界面荷载传递计算模型中考虑了卸荷效应.基于快速拉格朗日法(FLAC3D),将线弹性-完全塑性的桩土界面荷载传递模型修正为双曲线计算模型,修正后的模型可以考虑开挖卸荷后桩周土体法向应力减小对桩土界面剪切刚度的影响,也可以考虑开挖深度、面积和桩长对桩端阻力的影响.利用修正模型对开挖条件下砂土地基中的单桩进行了足尺数值试验,分析计算了开挖后桩基的承载性能,并将修正后模型的计算值与软件内嵌的线弹性-完全塑性模型的计算值及试验值进行对比分析.结果表明:修正后计算模型和传统计算模型都能够较准确地预测开挖条件下桩基总极限承载力,但是,修正计算模型考虑了支护结构外围土体对桩端承载力的贡献,能更准确地预测桩身下部侧摩阻力与桩端阻力.因此,修正计算模型更适合开挖条件下的桩基承载力计算.

    • PHC管桩劈裂试验裂缝开展特征

      2014, 46(10):81-86. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.014

      摘要 (1808) HTML (4) PDF 2.35 M (1241) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究预应力高强度混凝土管桩(PHC)受环向压力时裂缝开展特征,针对PHC300型管桩,设计一种裂缝生成劈裂试验方法,该方法能够在钢筋附近生成裂缝,为该型管桩最不利裂缝生成方式,通过对该型号PHC管桩进行劈裂试验,研究其裂缝开展特征.结果表明:PHC管桩受劈裂产生裂缝时,外表面混凝土层裂缝呈现较好的V型特征,裂缝深度随裂缝宽度增大而增大,当裂缝宽度达到0.18 mm时,即形成贯穿裂缝;内表面水泥浆层和砂浆层则易发生整层断裂,裂缝延伸性较好,当裂缝宽度达到0.1 mm时,裂缝贯穿管壁;与实心混凝土相比,PHC管桩空心结构造成混凝土之间有效粘结面积较小,裂缝恢复能力较低,外表面裂缝恢复值随裂缝宽度增大而增大,但裂缝恢复率随裂缝宽度增大而减小,PHC管桩外表面裂缝宽度(COD)恢复率一般在50%以下.

    • 环境和荷载对RC柱滞回性能和氯质量分数的影响

      2014, 46(10):87-93. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.015

      摘要 (1787) HTML (3) PDF 1.34 M (1396) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究不同持续荷载比例(持续偏压荷载占极限偏压荷载的比例)和不同环境对RC(reinforced concrete)柱的滞回性能和氯质量分数影响,试验室模拟了沿海地区RC结构的工作条件. 持续荷载比例分别为0、0.2和0.35的RC柱试件, 经历100次海水干湿循环或置于大气环境100 d后,进行低周水平反复加载试验并测试受拉区混凝土的氯离子质量分数. 结果表明,持续偏压荷载使海水干湿循环柱和大气环境柱的滞回曲线均呈现明显的不对称性,且前者的不对称性甚于后者. 当水平荷载产生的截面应力分布与持续偏压荷载的同向且持续荷载比例为0.35时,海水干湿循环柱的峰值荷载和耗能能力分别是大气环境柱的0.89和0.57倍;反之,前者分别是后者的1.04和1.08倍. 持续偏压荷载耦合海水干湿循环作用后,距受拉表面20 mm和40 mm深处,受拉混凝土的氯离子质量分数均是持续偏压荷载单独作用(即大气环境柱)的3倍以上. 可见,持续偏压荷载耦合海水干湿循环作用加速了氯离子的渗透和滞回性能的劣化.

    • 震源深度对地震动方向性特征的影响

      2014, 46(10):94-98. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.016

      摘要 (1763) HTML (3) PDF 4.09 M (1204) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了定量分析地震震源深度对近断层地震动及其在地表的空间展布特征的影响,本文采用一个典型的走滑地震震源模型,基于离散波数有限元方法计算了5种不同震源深度工况下的地震动及其分布场,对地震动幅值、频谱和持时的方向性特征进行分析,结果表明:随着震源深度的增加,地震动的幅值降低,并且在破裂前方和破裂后方存在明显差异;震源深度不同,地震动的空间分布特征也不同;在地震动场中存在一个明显受到方向性效应影响和控制的区域,此区域的位置和面积随着震源深度变化而改变;在地震工程中预测地震动时,特别是当工程中需要考虑地震的近场效应时,震源深度参数是一个不可忽略的因素.

    • 城市热岛对热舒适度的景观格局影响演化分析

      2014, 46(10):99-105. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.017

      摘要 (1751) HTML (3) PDF 1.21 M (1410) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确城市热岛对热舒适度的空间格局过程的影响规律,给城市空间的合理规划布局提供理论支持,以1992—2011年天津市主城区为例,采用同季同时相的TM遥感数据和地面实测数据,基于人体舒适度和高温生理反应构建地表热岛对热舒适度的影响等级划分标准,划分成5个强度不同的影响区,进而利用景观格局指数评价方法进行分析.研究结果表明:热岛对热舒适度的影响区面积和强度都不断增大;二级影响区斑块破碎化,最大斑块面积减小,但其总面积却在升高,热岛影响无实质改善;引起人体不适应的三、四级影响区,斑块的数量与密度不断增大,总面积和最大斑块面积也迅速增加;热岛景观斑块的破碎化、斑块类型的混合、强热岛区的斑块连通度降低,都会改善热岛对热舒适度的影响;高层小区建设虽然节约用地,却增加了热舒适度的恶化总面积,并使局部热舒适度受影响等级异常增高.

    • 原水输送管道生物净水效能

      2014, 46(10):106-109. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.018

      摘要 (1555) HTML (4) PDF 928.19 K (1350) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高长距离输水管道输送水质,研究原水输送管道生物净水效能的形成过程,采用实验室配水,利用管道模拟反应器模拟原水输送管道,连续检测进、出水水质以及生物膜中微生物的数量随时间的变化.结果表明:原水输送管道生物净水效能的形成过程中,氨氮(NH4+-N)和有机物等的去除均是先逐渐增大后趋于稳定,且稳定值相比最大值稍有下降;管道模拟反应器在运行45 d后生物膜达到稳定,对NH4+-N的去除率稳定在75%左右,出水亚硝酸氮(NO2--N)质量浓度稳定在0.02 mg/L左右;输水管道中,氨氧化菌(AOB)相比亚硝化细菌(NOB)是优势菌种;管道模拟反应器对UV254和浊度的去除率均稳定在30%左右;管道模拟反应器对正磷酸盐(PO43-)的去除率维持在13.64%~38.78%.

    • 具有未知死区的SISO非仿射非线性系统间接自适应模糊控制

      2014, 46(10):110-116. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.019

      摘要 (2363) HTML (4) PDF 781.35 K (1799) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决含有未知死区输入特性的SISO非仿射非线性系统的跟踪控制问题,提出了基于模糊自适应方法的控制器设计方案,把未知死区分解为一个线性项和一个扰动类似项,当系统状态可测时,利用模糊逻辑系统设计间接自适应模糊控制器,并结合跟踪误差信息设计自适应律;系统状态不可测时,通过引入误差观测器估计的状态变量,设计了间接自适应模糊输出反馈控制器.理论论证过程说明两种控制器能使系统的跟踪误差最终收敛到零的某一邻域,且闭环系统所有信号均有界. 仿真实验结果表明利用所设计控制方案可以使系统完成跟踪控制任务.

    • 一种改进的群目标自适应跟踪算法

      2014, 46(10):117-123. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.020

      摘要 (1693) HTML (5) PDF 1.16 M (1377) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高对群目标在机动情况下的跟踪性能,提出一种改进的群目标自适应跟踪算法.在群质心状态估计中,在修正“当前”统计模型的基础上,利用群质心的速度预测和速度估计的偏差进行过程噪声方差自适应调整,并引入强跟踪滤波中的渐消因子,实时调节群质心的状态预测协方差.在扩展状态估计中,将其对应的椭圆面积预测值和估计值的偏差以及偏差变化率作为模糊输入量,采用模糊推理法自适应输出扩展状态的预测参数.此外,提供了群目标分裂机动的判决方法.仿真结果表明,与现有方法相比,本文算法增强了对群目标在突发机动时的自适应跟踪能力,并能有效检测出群的分裂机动.

    • PEO基聚合物电解质的制备

      2014, 46(10):124-128. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2014.10.021

      摘要 (2061) HTML (4) PDF 962.50 K (2641) 评论 (0) 收藏

      摘要:为采用蒸馏水替代有机溶剂溶解PEO,减轻对空气的污染,改善由于有机溶剂挥发较快使得聚合物膜易裂的缺点,采用溶液浇铸法,首次以蒸馏水为溶剂溶解PEO,以纳米SiO2为填料,锂盐采用LiClO4,制备出复合聚氧化乙烯基电解质PEO-LiClO4-SiO2,并对纳米SiO2的作用进行分析.采用SEM、XRD和交流阻抗法等测试方法对PEO基复合电解质的微观形貌、晶体结构和相关电化学性能等进行表征.结果表明:添加纳米填料后,PEO聚合物电解质的结晶度下降,拉伸强度增加.PEO-LiClO4-SiO2(6%)聚合物电解质的电化学稳定窗口为4.8 V,离子电导率(25 ℃)为3.95×10-5S·cm-1,离子迁移数为0.29.

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