• 2015年第47卷第2期文章目次
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    • 四边支承预应力混凝土双向板内力重分布

      2015, 47(2):1-8. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.001

      摘要 (2549) HTML (4) PDF 1.11 M (1620) 评论 (0) 收藏

      摘要:GB50010、JGJ92和ACI318等国内外设计规范关于无粘结筋应力增量的计算和弯矩调幅设计都是针对单向受力梁板提出的,四边支承预应力混凝土双向板中无粘结筋应力增量的计算及这类板的弯矩调幅计算尚属空白.针对这一问题,采用ABAQUS大型有限元软件建立了无粘结预应力混凝土四边支承双向板有限元分析模型.考察了非预应力筋屈服强度和综合配筋指标对无粘结筋应力增量以及支座控制截面弯矩调幅系数的影响规律.分析结果表明:在正常使用阶段无粘结筋应力增量随综合配筋指标增大而增大,随非预应力筋屈服强度的提高而增大;在承载能力极限状态无粘结筋应力增量随综合配筋指标增大而减小,随非预应力筋屈服强度的提高而增大;弯矩调幅系数随综合配筋指标增大而减小,随非预应力筋屈服强度提高而减小.建立了无粘结筋应力增量及弯矩调幅系数计算公式,为四边支承无粘结预应力混凝土双向板设计计算提供依据.

    • 臭氧氧化过程中羟基自由基产率测定与分析

      2015, 47(2):9-12. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.002

      摘要 (2741) HTML (10) PDF 452.99 K (1951) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究臭氧氧化过程中OH·的产生,利用“叔丁醇方法”测定了芳香类、胺类、烯烃类等活性物质与O3反应过程中OH·的产率,并进一步测定了不同水体条件下O3氧化过程中的OH·产率.结果表明:芳香类物质与O3反应的OH·产率在10%~30%;胺类物质与O3反应的OH·产率在15%~35%;烯烃类物质与O3反应迅速,但基本没有OH·产生;OH-诱导O3分解产生OH·的产率为41%.在不同水体的O3氧化过程中,水中背景成分中DOC越高时OH·的产率越低,这是由于OH-与背景成分中有机活性物质相互竞争产生OH·.一般情况下,OH·的产率为地下水>地表水>污水厂二级出水.

    • PAC投加对絮体破碎后再絮凝特性和颗粒去除的影响

      2015, 47(2):13-18. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.003

      摘要 (2214) HTML (11) PDF 1.11 M (1423) 评论 (0) 收藏

      摘要:为改善絮体破碎后的再絮凝能力,提高颗粒的去除效率,以西宁地区低温低浊水为研究对象,通过光学检测仪器及数学拟合方式,分析补投聚合氯化铝(PAC)对破碎后絮体粒径与分布、生长速率变化的影响,描述颗粒及浊度的去除效果.结果表明:随PAC补投量的升高,絮体粒径和生长速率均先增大后减小,各自达到峰值所需补投药量分别为4和6 mg/L;剩余浊度和颗粒数先降低后升高,最低时可分别降至0.79 NTU、90 个·mL-1.补投2 mg/L药剂后,280~630 μm絮体颗粒体积分数由22.85%增大到46.36 %,4~35 μm絮体颗粒体积分数由1.21 %减小至0.19 %,再絮凝后絮体平均粒径为400 μm,大于未破碎前的370 μm,粒径增长率为8.11 %,絮体生长速率为77.26 μm/min.补投PAC可促进絮体破碎后的再絮凝,提高浊度及颗粒数的去除效果,可有效改善实际工程絮凝工艺效果.

    • 丛枝菌根真菌与化肥共施对水稻品质的改善作用

      2015, 47(2):19-24. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.004

      摘要 (2660) HTML (6) PDF 1.24 M (1093) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨化肥施加与丛枝菌根真菌(AMF)接种的共同作用对水稻品质的影响,在大田条件下分别对施肥条件下和不施肥条件下的水稻进行AMF接种,并在收获后测定稻米品质.结果表明:不施肥条件下AMF接种降低了稻谷的加工品质和外观品质,对蒸煮、食味及营养品质无显著影响; 化肥的施加提高了稻谷的加工品质和蒸煮品质,但降低了稻米的外观品质、食味品质和营养品质; AMF接种和化肥共施改善了稻谷的外观品质、蒸煮食味品质,并保证了稻米中铁和锌的质量分数.AMF接种和施加化肥单独都不能显著改善水稻品质,但二者共同作用能够达到改善水稻品质的目的.

    • 城市局地热气候预测及热岛效应缓解策略

      2015, 47(2):25-30. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.005

      摘要 (3130) HTML (4) PDF 2.48 M (1448) 评论 (0) 收藏

      摘要:为量化分析下垫面对局地热环境的影响,采用多用途建筑区域热气候评价模型,以深圳国际低碳城核心启动区为对象,讨论下垫面构成对热岛强度及热舒适性的影响.研究表明:最大局地热岛强度体现最热极端情况的气候差异,平均局地热岛强度反映全天气温的平均差异;夜间平均局地热岛强度高于白天;自然下垫面中,增大水体和树木的覆盖率起到的降温效果更好,而适当增加草地的覆盖率能更有效地提高室外环境舒适度.

    • 城市综合体建筑人为排热及热湿气候动态预测

      2015, 47(2):31-36. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.006

      摘要 (2732) HTML (6) PDF 1.80 M (1514) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究具备复合功能类型的城市综合体内建筑人为排热规律及室外大气动态热平衡情况,建立了针对多种建筑类型及用能形式并存的区域热气候动态预测模型,并以深圳市某实际城市综合体项目为研究对象进行分析.结果表明:典型计算日内,该城市综合体在全天大部分时间段里都存在建筑人为排热,其排热规律主要体现各类建筑空调制冷系统的使用特点;整个计算期间内,建筑人为全热排热量占区域内总全热排热量的比例最大,约为62.1%;城市综合体热岛强度日均值和整个计算期间峰值比单一城市功能区相应值高约0.1~0.45 ℃,建筑人为排热是城市综合体区域内独特热气候形成的主要影响因素.

    • 哈尔滨居住建筑南向窗尺寸优化遮阳效果分析

      2015, 47(2):37-41. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.007

      摘要 (2911) HTML (4) PDF 1.25 M (1532) 评论 (0) 收藏

      摘要:为改善哈尔滨居住建筑节能效果,以提高南向窗夏季遮阳效率为研究目的,根据哈尔滨气候特点来确定合适的窗地面积比,通过控制南向窗开设面积、高度与宽度、外墙厚度、遮阳板宽度等要素,在不降低冬季采光效果的前提下实现对夏季高温时段直射太阳光线的遮挡,减少室温制冷成本,提高居住建筑节能效率.经过仿真模拟分析,实现哈尔滨居住建筑南向窗节能效率最大化,通过一系列公式形成南向窗节能规范性设计模式,通过对地面接收热量的定量计算验证了节能南向窗的节能效果.

    • 信号交叉口展宽车道交通运行特性

      2015, 47(2):42-45. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.008

      摘要 (2562) HTML (4) PDF 384.10 K (1540) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解信号交叉口展宽车道的交通运行特性,采用现场调查和统计分析相结合的方法,对设置展宽车道的平面交叉口进行现场观测,选取交通量、车头时距、车道使用率和事故类型4项指标作为特征参数,分析各参数的变化规律,进而获得展宽车道的交通运行特性.研究表明: 展宽车道在提高信号交叉口通行能力的同时,其车头时距具有明显的“两阶段”性,同时具有车道使用率低、刮擦事故多的特征. 展宽车道设置时,需配合交通标志标线布设措施,做好渐变段、视距及下游长度优化设计.

    • 路侧停车区域非机动车冲突概率分布

      2015, 47(2):46-49. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.009

      摘要 (2456) HTML (4) PDF 362.02 K (1221) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示路侧停车对非机动车骑行行为的影响机理,结合现场调查数据开展了路侧停车区域非机动车与机动车之间严重性冲突判别、非机动车避险行为及严重性冲突概率分布模型研究.提出以非完全制动距离作为非机严重性冲突判别指标,获得研究路段非机严重性冲突及避险行为数据,得出减速是最主要的避险方式;构建了非机严重性冲突的泊松概率分布模型,提出了以正态分布为基础的骑行安全性判定模型及临界值计算标准,并以调查路段进行了安全性评估.

    • 面向在轨测量任务的伴飞机器人三维仿真系统

      2015, 47(2):50-54. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.010

      摘要 (3312) HTML (21) PDF 1.51 M (1384) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了避免空间伴飞机器人末端探测器与自身载体或者与待测航天器之间发生碰撞,在实际进行在轨测量之前,需要对其末端探测器轨迹规划方法进行充分的三维图形仿真.针对现有空间机器人地面仿真系统不能可视化的问题,设计了一种基于虚拟现实技术的三维仿真系统.首先,建立了基于Open Inventor的空间机器人三维实体几何模型,并构建反应空间机器人逻辑位置的三维仿真场景.然后,基于数据传输技术和构建的三维仿真场景建立了空间机器人可视化三维仿真系统.最后,建立空间机器人运动学模型并对空间机器人末端执行器跟踪的圆弧轨迹进行规划.仿真结果表明,利用该系统可直观得到空间机器人的运动过程以及空间机器人载体的运动特性,有利于空间机器人的轨迹规划和控制算法的仿真研究,可避免因不当轨迹规划而造成空间机器人发生碰撞.

    • 断续电流型开关电感Buck-Boost变换器的分岔现象

      2015, 47(2):55-61. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.011

      摘要 (3035) HTML (4) PDF 994.78 K (1449) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了分析开关电感结构的Buck-Boost变换器电路参数对系统性能的影响,基于断续电流模式下系统的离散迭代映射模型,利用开关变换器的动力学分析方法,采用分岔图和庞加莱截面研究了系统的稳定问题,并根据不动点邻域内Jacobian矩阵特征值的变化情况确定了系统首次失稳时分岔点的位置.应用PSIM仿真,通过时域图和相轨图观察了变换器在不同参数变化下丰富的动力学演化过程,验证了理论分析的正确性.结果表明:当开关电感Buck-Boost变换器工作于DCM模式下时,其工作状态主要受电流边界Ib2的影响,电流边界Ib1对系统稳定性的影响相对较小,随着电路参数的变化,系统经边界碰撞分岔最终进入DCM阵发混沌状态.

    • 玉米麸皮多糖对人结肠癌HT-29 细胞增殖的抑制作用

      2015, 47(2):62-66. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.012

      摘要 (2908) HTML (3) PDF 1.36 M (1381) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确不同提取方法获得的玉米麸皮多糖对人结肠癌HT-29细胞增殖的抑制作用,采用MTT、倒置显微镜观察、分裂指数、集落形成方法测定细胞活力.MTT实验结果表明,水提玉米麸皮多糖可抑制结肠癌HT-29细胞的生长,随质量浓度和处理时间的增加细胞抑制率增加,0.02 g/L的多糖处理48 h其抑制率可达60.62%.另外两种多糖对HT-29细胞无明显的抑制效果.形态学观察结果表明,水提玉米麸皮多糖作用48 h,HT-29细胞有明显的形态学改变.同时,水提玉米麸皮多糖能够抑制HT-29细胞有丝分裂数和集落形成率,并呈时间和剂量效应.

    • 双塔电压发生器地震反应分析的Rayleigh阻尼矩阵

      2015, 47(2):67-73. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.013

      摘要 (1838) HTML (4) PDF 2.04 M (971) 评论 (0) 收藏

      摘要:电压发生器设备因具有长细比大、重心高、阻尼比小等特点,十分不利于抵御水平地震作用或强风作用.为了研究此类结构在地震反应分析中阻尼矩阵的建模问题,以明置于室外地表的某双塔电压发生器为例,分析了结构的动力特性,并计算和讨论了结构在Taft波、El-Centro波和宁河波作用下,采用不同Rayleigh阻尼矩阵建模时的结构动力反应.计算结果表明:不同Rayleigh阻尼矩阵比例系数的选取,对结构的动力反应计算结果的正确性产生很大影响.因此应综合考虑地震波的频谱特性和结构的自振特性选取两阶自振频率,从而使得计算结果更加接近真实解.

    • 不同预氧化剂对铜绿微囊藻细胞的灭活

      2015, 47(2):74-78. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.014

      摘要 (2517) HTML (4) PDF 890.48 K (1403) 评论 (0) 收藏

      摘要:为比较不同预氧化剂对藻细胞的处理效果及其机理,在高锰酸钾灭活藻细胞研究的基础上,采用次氯酸钠与臭氧对铜绿微囊藻进行灭活实验.结果表明:次氯酸钠和臭氧对藻类的灭活反应均符合二级动力学模型;次氯酸钠较易引起铜绿微囊藻细胞萎缩破裂,从而导致细胞内代谢有机质的释放,对藻细胞的灭活动力学常数为(220±3) L·mol-1·s-1,不同初始次氯酸钠浓度对动力学常数无明显影响;臭氧对于铜绿微囊藻细胞有极强的氧化作用,细胞灭活速率常数达(2 655±15) L·mol-1·s-1,能迅速引起藻细胞破裂及胞内代谢有机质的释放,不同初始臭氧浓度对动力学常数无明显影响.3种氧化剂对铜绿微囊藻细胞的灭活速率由大到小依次为: 臭氧>次氯酸钠>高锰酸钾.电镜扫描结果显示,臭氧与次氯酸钠在氧化过程中比高锰酸钾更易引起藻细胞破裂及IOM的释放.

    • 末端间歇曝气A2/O工艺处理低碳氮(磷)比生活污水

      2015, 47(2):79-86. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.015

      摘要 (2043) HTML (4) PDF 3.73 M (1222) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高A2/O工艺处理低碳氮(磷)比污水的同步脱氮除磷效率,使出水达到GB18918—2002一级A标准,采用2种模式A2/O工艺处理实验废水. 模式1为投加填料的A2/O工艺,反应器在优化工况tHR=8.2 h、污泥回流比R=80%、硝化液回流比r=250%~300%、ρ(DO)=1.5~0.5 mg/L条件下运行,出水TP质量浓度仍超标. 模式2为模式1的改良——末端间歇曝气填料A2/O工艺,好氧段后增设1个间歇曝气段,并改变污泥回流和排泥方式,系统在长污泥龄tSR=22.3 d、A2/O段优化工况、间歇曝气段tHR=4 h、曝气周期1 h(曝气1 min( ρ(DO)=0.3~0.5 mg/L)、沉淀59 min)的条件下,COD、NH4+-N、TP和TN的平均去除率分别达87.8%, 99.1%, 95.5%和90.8%,出水亚硝化率在70%以上,污泥中反硝化除磷菌与聚磷菌比达95.65%. 系统实现了短程硝化反硝化途径的氮磷同步去除,出水满足国家一级A标准.

    • 中间价态锰强化KMnO4氧化降解三氯生

      2015, 47(2):87-91. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.016

      摘要 (2838) HTML (4) PDF 1.16 M (1423) 评论 (0) 收藏

      摘要:为验证中间价态锰在KMnO4氧化降解广谱杀菌剂三氯生过程中的强化作用,在不同pH假一级动力学实验条件下,研究KMnO4氧化降解三氯生的动力学规律,考察外加络合剂对KMnO4氧化降解三氯生的影响,评价还原剂Mn(II)在KMnO4氧化降解三氯生过程中的作用.结果表明,KMnO4氧化降解三氯生符合假一级动力学规律,且假一级速率常数Kobs(s-1) 随KMnO4浓度的增加呈线性增加. 通过KMnO4浓度与Kobs得到的二级反应速率常数k(L·mol-1·s-1)随pH先升高后降低,在三氯生pKa=8.1附近时最大.络合剂和天然水体的背景成分通过其配位作用,使得KMnO4氧化过程中产生的中间价态锰稳定性增强,强化KMnO4氧化降解三氯生.紫外-可见光谱扫描结果进一步表明,络合剂的强化作用主要是KMnO4氧化过程中生成具有强氧化性Mn(III)的贡献,同时络合剂存在条件下,Mn(II)能够催化KMnO4氧化降解三氯生.

    • 竖直地埋管换热器的结构改进与性能试验

      2015, 47(2):92-97. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.017

      摘要 (2125) HTML (6) PDF 1.15 M (1171) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了改进竖直埋管岩土换热器型式的换热性能,提出减小换热器热阻的结构改进设计方案,由三根进水管和一根较大管径的保温出水管构成.推导了结构改进后的换热器热阻理论计算式,计算结果表明,改进后换热器的热阻值比单U和双U型明显减小.在深度约96 m的钻孔内对改进型换热器和单U型、双U型换热器进行了多组加载热负荷试验, 结果显示: 改进后换热器的热阻比单U型减小29%~34%,比双U型减小10%~15%;系统循环水温升比双U型平均小1.5 ℃,换热性能有较明显提高.

    • 岩巷综掘工作面通风除尘系统的数值模拟

      2015, 47(2):98-103. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.018

      摘要 (3095) HTML (5) PDF 3.19 M (1241) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决岩巷综掘工作面粉尘质量浓度超标的问题,对比分析已制定的通风除尘系统布置方案,以薛村矿南翼皮带运输巷为背景,依据气固两相流理论,运用计算流体力学的离散相模型(DPM)对岩巷综掘工作面通风除尘系统进行数值模拟,并与现场实测数据进行对比分析,模拟结果与实测数据基本一致.研究表明:粉尘颗粒自尘源产生后,纵向随风流方向运动,横向随机扩散;掘进巷道内粉尘质量浓度沿程先急剧上升至最大值,后逐步缓慢降低;通风除尘系统布置方案中,降尘效果按优劣排序为二者同时安装、安装附壁风筒、安装除尘器、压入式通风.根据现场实测数据,以压入式通风条件为基准,安装附壁风筒、安装除尘器及二者同时安装条件下平均除尘率分别为49.4%、67.1%及86.2%.

    • 考虑禁飞圆的高超声速飞行器再入预测制导

      2015, 47(2):104-109. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.019

      摘要 (2310) HTML (4) PDF 895.63 K (1243) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大升阻比高超声速飞行器同时满足过程约束、终端约束及禁飞圆约束的再入制导问题,提出了一种新的规避禁飞圆的预测校正制导方法,利用拟平衡滑翔条件将过程约束转化为倾侧角约束,结合数值预测校正方法设计倾侧角数值大小,将禁飞圆区域约束实时转化为航向角约束,设计并运用航向角偏差走廊动态补偿策略,形成新的偏差走廊来控制倾侧角符号,从而导引规避禁飞圆.分析及仿真结果表明:该方法不依赖于标准轨迹,对不同的禁飞圆具备自适应能力,能满足终端约束和过程约束,成功规避禁飞圆,制导和落点精度高,并具有鲁棒性.

    • 星图识别的一种扩充栅格算法

      2015, 47(2):110-116. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.020

      摘要 (2732) HTML (6) PDF 1.31 M (1826) 评论 (0) 收藏

      摘要:栅格算法作为一种鲁棒性好、识别率高的星图识别算法,要求星图中不少于6颗星才能进行正常的识别,限制了其在小视场或低星等敏感极限的星敏感器中的应用.针对这种情况,提出了星图识别的扩充栅格算法,该算法将扩充星图法与栅格算法结合,将视场进行有效地扩充,得到了更加丰富的星点信息,同时继承了栅格算法的优势,拥有比现有扩充星图法更强的噪声鲁棒性和更高的识别成功率.依据实际情况建立了仿真环境,并进行了大量实验,验证了算法的实时性和高识别率性能.结果表明:当应用于小视场星敏感器时,扩充栅格算法在位置噪声为1像素时的星图识别成功率大于97.4%,明显优于传统的扩充星图算法,同时其近邻星的识别成功率最高可达到86.7%,也明显优于传统栅格算法.扩充栅格算法更加适用于小视场或低星等敏感极限的星敏感器.

    • 滚石-桥墩防撞物刚性碰撞精细化分析及设计方法

      2015, 47(2):117-122. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.021

      摘要 (2240) HTML (3) PDF 1.52 M (1268) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了防止滚石撞击桥墩,按刚性防撞思路提出一种桥墩防滚石撞击的构造措施.首先基于动力学基本原理,建立滚石-桥墩防撞物刚性碰撞耦合精细化动态模型,并在动力学分析中考虑非线性、界面接触以及本构关系,同时对关键计算参数给出建议取值.进而基于所提出的精细化碰撞模型,采用ANSYS/LS-DYNA计算模块,数值仿真滚石撞击刚性防撞物的动态全过程,并从能量角度检验该计算方法的数值稳定性.最后,从材料破坏耗能与能量转换效率角度提出桥墩刚性防滚石撞击物的设计准则.计算结果表明,所提出的精细化碰撞计算方法具有良好的可行性与合理性,同时所提出的桥墩刚性防撞物亦达到预期的防撞效果.研究结论可以为今后此类刚性防撞结构设计或建立相关规程提供理论参考.

    • 基于数字图像技术的露石混凝土路面纹理构造抗滑性能

      2015, 47(2):123-128. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2015.02.022

      摘要 (2085) HTML (4) PDF 2.00 M (1282) 评论 (0) 收藏

      摘要:为稳定露石水泥混凝土路面高抗滑性能,提出一种基于数字图像技术的露石表面纹理构造分析方法.通过规范数字图像采集过程以缩小露石表面图像信息误差,通过数字图像获取露石表面纹理构造特征,建立像素空间曲面模型,计算露石纹理构造深度.运用图像形态学基础理论,分析二值图像中代表露石颗粒形态的上凸小区域相关参数,计算上凸小区域的数量、面积及大小组成,得到露石表面上凸面积百分数.研究结果表明:露石表面抗滑值与上凸面积百分数呈近似抛物曲线关系,为有效发挥露石表面高抗滑性能,建议露石表面上凸面积百分数控制在[0.5,0.43],露石纹理构造深度合适区间为[0.58 mm, 1.05 mm],粗集料粒级对露石表面质量影响显著,4.75~19 mm级配的露石表面具有高抗滑性能.

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