基于双模量理论的连续配筋混凝土复合式路面沥青层表损伤分析及Top-Down开裂控制

基于连续介质损伤力学和双模量理论,建立单一模量和双模量2种疲劳损伤本构,采用数值模拟的方法,对2种疲劳损伤本构模型进行了简单分析对比,并采用双模量损伤本构分析沥青层(AC)厚度、模量、拉压模量比以及AC层与连续配筋水泥混凝土层(CRC)摩擦系数4个因素对沥青层表面损伤的影响,在单因素分析的基础上通过响应面法对CRC+AC复合式路面抗Top-Down开裂性能进行优化设计。研究表明:AC层在单模量下的最大压应力比双模量下大0.1MPa,但AC层在单模量下几乎未产生拉应力,而双模量下的最大拉应力为0.08MPa;单因素分析得到AC层厚度、模量、拉压模量比、层间摩擦系数推荐最大取值分别为8cm、1700MPa、0.8、7;3个参数中,对AC层表面疲劳损伤度综合影响从大到小的组合为:AC层厚度和拉压模量比,AC层拉模量和拉压模量比,AC层厚度和拉模量;针对不同拉模量的AC层材料提出了不同AC层厚度下的拉压模量比控制标准。

Ⅱ型截面双层组合梁摩擦型螺栓连接节点弯矩分配系数

为探究Ⅱ型截面双层组合梁摩擦型螺栓连接节点翼缘和腹板的弯矩比,通过对3种腹板螺栓布置形式的Ⅱ型截面双层组合梁连接节点接触面滑移特征和力学传递机理的分析,进行Ⅱ型截面组合梁螺栓连接节点弯矩分配系数研究。结果表明:组合梁摩擦型螺栓连接节点滑移和力学传力过程可分为翼缘外接触面未完全滑移和完全滑移以及翼缘内接触面完全滑移3个阶段;组合梁摩擦型螺栓连接节点接触面承担弯矩与无连接板截面弯矩之和等于该梁截面处的理论弯矩,腹板接触面承担的弯矩主要由其上的水平摩擦力承担;摩擦型螺栓连接节点接触面上的摩擦力随节点滑移而重新分配,腹板螺栓布置形式对连接节点弯矩分配系数影响明显;根据推出的组合梁摩擦型螺栓连接节点的弯矩分配系数计算式所得结果与数值模拟结果吻合良好,最大误差为7.13%,该计算可用于优化螺栓连接设计。

在役连续配筋混凝土路面横向裂缝传荷能力评价新方法

通过建立带横向裂缝的连接配筋混凝路面(CRCP)结构仿真模型,计算CRC板在不同挠度传荷系数(L_(TE))下的最大应力,对比CRC板最大应力的有限元解和基于实测L_(TE)的应力计算值,从理论上分析以挠度传荷系数作为CRCP横向裂缝评价指标的适用性,并提出用于在役CRCP横向裂缝传荷能力的计算与评价新方法。研究结果表明:采用常用的挠度传荷系数(L_(TE))评价CRCP横向裂缝传荷能力不科学且结果偏保守;基于CRCP横向裂缝处板底水平应力动力响应分析,引入应力折减系数(S_(RC))来表征横向裂缝的传荷能力,以解决用L_(TE)来评价CRCP横向裂缝传荷能力结果偏保守的问题,并提出以S_(RC)为25%作为传荷能力强的临界值。CRCP板底最大水平应力随板厚增加不断减少,板厚变化对S_(RC)影响显著,对横向裂缝传荷能力评价时需考虑板厚的影响;通过非线性回归建立考虑CRCP板厚的L_(TE)与S_(RC)换算公式,实现基于实测挠度采用S_(RC)评价不同板厚下CRCP横向裂缝传荷能力的目的;运用提出的评价新方法评价CRCP实体工程横向裂缝传荷能力,评价结果基本符合实体工程的实际服役能力,解决了原有评价方法结果过于保守的问题,可为CRCP养护决策提供依据,实现对CRCP横向裂缝的精准控制。

基于智能跑道光栅阵列传感器的机型辨识方法

针对当前机型辨识方法易受环境影响的不足,提出了一种新的基于智能跑道光栅阵列传感器的机型辨识方法。利用光栅阵列横向布置光缆采集飞机滑跑通过时的分布式振动响应,通过分析多测区时程脉冲响应特征,确定主辅起落架通过光缆的时差。通过光栅阵列纵向布置光缆感知飞机的滑行轨迹,采用多项式拟合确定飞机滑行速度。基于飞机主辅起落架的测试值与理论值的匹配关系对飞机型号进行辨识,利用某机场试飞及开航2个月内的航班信息进行方法检验。结果显示,提出的机型辨识方法识别准确率可达98.44%,可以对B757、B738、A320和A321机型进行有效辨识。

刚柔复合式路面结构与材料及发展趋势

刚柔复合式路面作为一种耐久性路面结构,广泛应用于重载交通、特殊地质条件、桥隧铺装等工程。为进一步推动耐久性刚柔复合式路面的应用,明确研究中的关键问题及发展方向,该文综述了国内外刚柔复合式路面的相关研究进展。在梳理刚柔复合式路面结构设计理论及施工技术的基础上,首先阐述了刚柔复合式路面的结构力学行为特征,分析了沥青面层和刚性基层的荷载应力、温度应力及其交互影响,刚性基层上的沥青面层一方面直接承受荷载和环境作用,另一方面可以改善下卧结构层的应力场和温度场,是影响刚柔复合式路面服役性能及使用寿命的关键;明确了刚柔复合式路面的病害主要出现在沥青面层,由于沥青面层与刚性基层之间的模量差异巨大,刚性基层上的沥青面层更倾向于产生压剪破坏,刚性基层的开裂以及刚‒柔层间的结合状态对沥青路面的性能也有着显著影响;最后,分别从沥青面层抗剪、基层板整体性、刚‒柔层间结合3个方面归纳了刚柔复合式路面性能的提升技术。基于刚柔复合式路面的结构力学特性,开展结构‒高性能材料一体化设计是提升刚柔复合式路面使用性能和耐久性的有效途径。

深覆土梯形拱明洞静力特性及卸荷效果

为研究深覆土条件下梯形拱结构–填土相互作用对周围土压力的影响机制和卸荷机理,明确梯形拱明洞相较于传统矩形明洞的优势,采用室内模型试验和数值模拟相结合的方法,对深覆土梯形拱明洞静力特性及卸荷效果进行分析。结果表明:无减载时,梯形拱明洞两侧回填土沉降大于上方回填土沉降,两侧回填土土压力向明洞上方转移,土压力随着填土高度的增大而增大,基本呈线性变化趋势;减载时,明洞上方回填土沉降大于两侧回填土沉降,回填土内部产生土拱效应,明洞上方回填土土压力向两侧转移,铺设减载层不会改变深覆土明洞结构受力分布,但会极大地减小其内力及变形,并提高结构安全系数;减载后,梯形拱明洞的最大轴力、最大正弯矩和最大负弯矩分别减少17.5%、34.1%、29.9%,最大变形减小32.9%。矩形和梯形两种截面形式下明洞的最大轴力均出现在中隔墙底部,最大正弯矩、最小安全系数和最大变形均出现在顶板中央位置;铺设减载层后两种截面形式拱明洞最小安全系数分别增大42.6%和100.0%,梯形拱明洞安全系数提高的比例更大,效果更显著。该研究可为深覆土梯形拱明洞结构的设计和施工提供理论指导和技术支持。

兰新高速铁路开孔挡风墙周围沙粒沉积与侵蚀特征数值模拟研究

设置在路基上的挡风墙起到了有效防风作用,但是由于其阻碍作用,对路基造成了严重的积沙危害。因此,基于Fluent欧拉双流体模型,对兰新高速铁路沿线既有下部开孔挡风墙周围风沙两相流运动特性进行数值模拟研究,得到挡风墙周围的流场分布规律以及沙粒沉积与侵蚀特征。结果表明:随着来流风速的增大,路堤迎风侧坡脚处的漩涡强度逐渐衰弱直至消失;路堤背风侧漩涡整体位置往背风侧方向移动,且漩涡涡量增加,导致沙粒反向侵蚀区域增加;迎风侧边坡处的沙粒沉积区域逐步减小,沙粒侵蚀区域逐步增加;北侧线路逐渐出现侵蚀区域,而风速对南侧线路沉积侵蚀区域的变化影响较小。在强风地区,布设挡风墙时应考察线路上风向的地表情况,地表松散、沙源丰富时宜同时采取防沙治沙措施,以达到减缓线路积沙危害的目的。

红层泥岩填料的力学特性及本构模型研究

在红层泥岩地区进行道路工程施工时,考虑到材料短缺和成本问题,常常采用就地取材的方式作为路基填料。为了研究红层泥岩填料的适用性,选取甘肃省永登县某工点的风化红层泥岩填料为研究对象,在室内开展一系列三轴CU剪切试验,探究含水率、围压和压实度对应力-应变曲线、峰值(残余)强度、抗剪强度指标的影响,并对不同类型的应力-应变曲线,分别采用相应的模型进行拟合。研究结果表明:含水率、围压和压实度对其物理力学特性具有显著影响;对符合应变软化型规律的曲线,采用沈珠江的双曲线模型拟合的规律一般;对符合应变硬化型规律的曲线,采用Duncan-Chang模型拟合的规律较好。研究结果可以为甘肃省红层泥岩路基的病害处治与维修提供参考依据。

多层螺旋CT结合后处理重建在腹内疝中的诊断价值

目的探讨多层螺旋CT结合后处理重建技术在腹内疝诊断中的临床价值。方法对我院2018年1月~2022年12月经过手术证实的腹内疝40例患者的CT资料进行回顾性分析,随机分为A、B两组,各20例,A组为无后处理重建组,B组为有后处理重建。对比两组肠管形态、肠管壁、肠系膜血管、肠系膜密度差异。结果A组肠管形态异常8例(40%),B组肠管形态异常15例(75%),肠系膜血管异常6例(30%),B组肠系膜血管异常18例(90%),差异(p<0.05);B组,A组肠系膜密度异常11例(55%)、肠管壁异常14例(70%),B组肠系膜密度异常10例(50%)、肠管壁异常13例占65%,差异(p>0.05)。结论腹内疝诊断通过多层螺旋CT结合后处理重建的准确性较高,利于早期诊断、对症治疗,临床价值显著。

基于“脾失藏意”从菌群-肠-脑轴探讨认知功能障碍病因病机

认知功能障碍指由大脑功能和结构异常引起的个体感知觉、记忆、理解、学习、创造等功能失调。本文基于脾之运化失常、统血无权和清气不升,结合菌群-肠-脑轴,对肠道菌群失调影响认知功能障碍的中医病因病机展开探讨。中医脾与肠道菌群在生理、病理上相通:脾藏意主认知,脾失健运,运化、统血、升清无能,均可导致脑神失养;肠道菌群与中医脾密切相关,通过神经系统、内分泌、免疫及代谢等机制影响大脑机能。本文可为认知功能障碍的中西医临床研究和治疗提供思路。

凤凰山特大断面黄土隧道五步单侧壁导坑法研究

为解决特大断面黄土隧道采用双侧壁导坑法施工进度慢、成本高的问题,以G30连霍高速公路清水驿至忠和段扩容改造工程凤凰山隧道为背景,提出五步单侧壁导坑法。通过数值模拟对比分析双侧壁导坑法、五步单侧壁导坑法、传统单侧壁导坑法和台阶法在施工过程中的围岩变形及钢拱架应力,并结合现场试验段监测数据验证特大断面凤凰山隧道采用五步单侧壁导坑法施工的可行性。结果表明:1)五步单侧壁导坑法拱顶沉降和水平收敛比传统单侧壁导坑法分别减小3.59 cm和1.31 cm,比双侧壁导坑法分别增大1.4 cm和0.59 cm;钢拱架应力除拱肩外均小于双侧壁导坑法,最大处减少了70 MPa,钢拱架应力最大值与钢材屈服强度的比值比双侧壁导坑法增大0.04,比单侧壁导坑法减小0.08。2)传统单侧壁导坑法的安全性小于五步单侧壁导坑法,改进后的五步单侧壁导坑法相比双侧壁导坑法能在控制围岩变形的同时加快施工进度,降低施工成本。3)五步单侧壁导坑法中隔壁的最优位置应结合具体工程情况进行单独优化计算,针对本工程而言,其最优位置为45%洞宽。

EEMD-小波在高边坡变形信息提取中的应用研究

针对高边坡变形呈现非平稳性及数据“噪声”多源的问题,提出了一种定向滤波的变形信息提取方法。首先,利用集合经验模态分解方法分解变形时序数据,结合定量分析法判别模态分量信号频段;然后,对高频模态分量中的“噪声”利用小波函数进行“靶向”消噪处理,并对趋势项进行傅里叶级数拟合;最后,重构高边坡变形分析模型,实现真实变形量的提取。结果表明,对比分析各项检验指标,通过“靶向”消噪,各高频模态分量消噪效果明显,重构后的集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)-小波高边坡变形分析模型较原始形变和其他模型在精度指标方面提升显著,该方法可用于高边坡的变形预测分析和真实变形量提取。

截面型式及槽宽比对高填明洞土压力影响分析

利用离散元软件PFC2D,考虑到土体的离散性与不均匀性,通过分析洞顶平均竖向土压力、内外土柱相对沉降差以及颗粒间接触力链的变化规律,探讨截面型式(矩形、1/4拱形、1/2拱形)及槽宽比(B/b=1.5∶1,2∶1,3∶1,4∶1)变化对高填黄土明洞土压力的影响,结合顾安全公式,分析高填明洞沉降差与土压力间的函数关系,并修正该函数,使其可以适用与不同的截面型式与槽宽比下的高填明洞。结果表明:(1)B/b确定,明洞采用矩形截面时,接触力链在洞顶分布,平均土压力更大,明洞采用拱形截面时,平均土压力更小,但拱顶存在局部应力集中现象;(2)明洞截面型式一定,随着B/b的增大,洞顶平均竖向土压力与沉降差均随之增大,当B/b较小时,边坡作用增强,外侧土柱沉降降低,对内土柱的作用力变小,从而导致明洞顶竖向土压力更小;(3)内外土柱沉降差与附加土压力呈线性相关,相对于矩形截面,拱形截面下较小的沉降差会产生相同的附加土压力,更有利于结构的稳定。

4H-SiC界面飞秒激光退火及其电学性能优化

改善SiC与金属界面间的电接触性质有助于推动SiC材料在高频高功率器件领域的发展。采用波长为1030 nm近红外飞秒激光退火处理4H-SiC表面,研究了不同激光参数对退火效果的影响。通过扫描电镜、X射线光电子能谱仪、共聚焦拉曼光谱仪等分析表征手段,探究了飞秒激光退火样品的表面形貌、元素分布及成键结构的变化。研究发现,接触界面电学性能的变化来自于激光退火产生的无序石墨结构以及具有O空位缺陷的SiOx/Si结构,这种结构不仅降低了界面肖特基势垒高度,提升了界面电导率,而且改变了4H-SiC表面的费米能级,从而大幅提升了界面电学性能。通过飞秒激光退火,实现了SiC界面肖特基势垒从1.43 eV到0.69 eV的变化,载流子浓度从5.40×10^(13)cm^(-3)变化为1.77×10^(18)cm^(-3)。本研究开发了一种利用超快激光退火优化SiC界面电学性能的有效方法。

粤北地区大肠黏膜下肿物超声内镜诊断与内镜黏膜下剥离术后病理结果的对比研究

目的:探讨粤北地区大肠黏膜下肿物超声内镜诊断结果与内镜黏膜下剥离术(ESD)后病理结果的差异,为大肠黏膜下肿物的早期诊断与手术方案设计提供帮助。方法:回顾性分析2017年11月—2023年9月于粤北人民医院行超声内镜检查及ESD治疗的91例大肠黏膜下肿物患者的临床资料。评估记录病变大小、病变起源、病变类型,根据术中观察和ESD后病理结果,评价术前超声内镜检查的准确率,并进行一致性分析。结果:91例患者,术前超声内镜检查诊断病变类型的准确率为90.11%(82/91),超声内镜诊断与病理诊断的Kappa值为0.514,一致性好;术前超声内镜检查诊断病变大小的准确率为93.41%(85/91),超声内镜诊断与ESD诊断的Kappa值为0.771,一致性极好;术前超声内镜诊断病变起源的准确率为93.41%(85/91),超声内镜诊断与病理诊断的Kappa值为0.781,一致性极好。结论:粤北地区超声内镜诊断大肠黏膜下肿物的准确率较高,可为内镜下治疗提供较为准确的依据。

超长跨距精轧过桥的设计与分析

详细介绍了攀钢1450 mm热轧精轧机组的改造方案,并重点探讨了超长跨距精轧过桥的设计和分析,就改造项目的特点结合施工方案,指出影响超长跨距精轧过桥设计的主要因素,并对该过桥开展了静态校核、模态和谐响应等动态响应特性分析,形成一套行之有效的用于临时过桥设计的流程和方法。

禁食时间对急性非静脉曲张性上消化道出血的影响

目的通过病例总结分析,探讨禁食时间对急性非静脉曲张性上消化道出血的影响。方法选取2021年1月1日至2021年11月31日在消化内科的住院的急性非静脉曲张性上消化道出血且符合入、排标准的患者共计446例,分为禁食≤24小时、禁食24~72小时和禁食>72小时3组,收集年龄、性别、诊断、禁食时间、进食后再发出血情况、住院时间、住院费用,Forrest分级、Rockall评分和有无院内死亡等资料进行统计比较。结果三组的性别、年龄、出血部位均未见统计学差异,Forrest分级、Rockall评分、住院时间和住院费用有统计学差异。禁食≤24 h组平均住院时间最短、平均住院费用最低,与其他两组有显著性差异。Rockall评分≥5分和Forrest分级Ⅰa~Ⅱa是急性非静脉曲张性上消化道出血患者再发出血的独立危险因素。结论急性非静脉曲张性上消化道出血患者禁食时间≤24小时并不增加再发出血风险,并且禁食时间更短的患者,住院时间更短、住院费用也更低。

热力耦合下CRC+AC复合式路面沥青层力学响应分析

基于传热学、力学、材料学等学科理论,运用ABAQUS有限元分析软件建立带缝状态下的CRC+AC复合路面结构热力耦合模型,并通过实体工程实测弯沉及温度证实热力耦合模型的可靠性,利用建立的热力耦合模型研究沥青层厚度、轴载、行车速度、连续配筋混凝土层微裂缝宽度对CRC+AC复合式路面结构沥青面层力学响应的影响规律,设计正交试验研究沥青面层力学响应各影响因素的敏感性,分析沥青层表面和底部的应力演化特性及开裂诱因。研究结果表明:各影响因素对沥青层表面的横向应力和纵向应力影响较小,沥青层厚度和CRC层微裂纹对沥青层表面剪应力影响较小;当车辆轴载由100 kN增加到160 kN时,沥青层表面剪应力增加约24.10%,当行车速度由60 km/h增加到120 km/h时,沥青层表面沥青层表面剪应力减小12.00%;当沥青层厚度由6 cm增加到14 cm时,沥青层底横向拉应力降低88.90%,纵向拉应力降低88.70%,剪应力降低56.70%;当车辆轴载由100 kN增加到160 kN时,沥青层底横向拉应力减小56.6%,纵向拉应力减小62.10%,剪应力增加85.50%;当行车速度由60 km/h增加到120 km/h时,沥青层底横向拉应力增加13.80%,纵向拉应力增加18.50%,剪应力减小11.50%;当裂缝宽度由0.5 mm增加到1.3 mm时,沥青层底横向拉应力增加40.20%,纵向拉应力增加60.10%,剪应力增加2.56%;沥青层底面拉剪应力影响因素显著性从大至小依次为沥青层厚度、车辆轴载、CRC微裂缝(纹)宽度、行车速度,沥青层表面拉剪应力主要影响因素为沥青面层厚度、车辆轴载,在工程实践中,要合理设计沥青面层厚度,充分考虑车辆轴载,以控制沥青层早期开裂。

基于超分辨率重建的反无人机检测方法研究

现如今无人机技术在民用和军用领域得到了广泛应用,但是由于无人机技术的易于获取和操作,导致无人机的“黑飞”与“滥飞”问题严重。传统的反无人机检测方法在复杂的飞行环境下常面临误检、漏检等问题,导致对无人机的检测不够准确。因此,文章提出了一种基于超分辨率重建与YOLOv5s融合的检测方法。该方法使用改进的增强型超分辨率重建生成对抗网络(Real-ESRGAN)提升图像分辨率,使得检测网络能够提取到小目标的更多特征信息;使用优化的YOLOv5s对重建后的图像进行检测。实验结果表明,该方法在反无人机检测方面表现出色,精度高达90.3%,相较SSD、YOLOv7等经典目标检测模型效果更好。

十字形钢管束自密实混凝土短肢剪力墙轴压性能研究

为研究十字形钢管束自密实混凝土短肢剪力墙的轴压受力性能,通过模型试验研究和ABAQUS数值模拟相结合的方法,对不同腔体数十字形钢管束自密实混凝土短肢剪力墙的轴压性能进行分析。首先,根据轴压试验结果对剪力墙的破坏形态和轴向荷载-应变曲线等轴压受力性能进行分析,提出轴压承载力计算公式。其次,建立剪力墙轴压有限元计算模型,将试验结果和模型计算结果进行对比以验证有限元模型的准确性。最后,根据有限元参数化分析结果验证并修正剪力墙轴压承载力计算公式。研究发现,剪力墙的轴向荷载-应变曲线在不同腔体数下具有相似的特征,表明其变形能力良好。在破坏过程中,钢管束对核心混凝土的约束作用显著,提高了试件的延性和承载能力,其中钢管束的破坏主要表现为多波鼓曲和焊缝开裂,尤其是在钢管束中部的1/4区域。此外,随着腔体数增加,剪力墙极限承载力提升,但其延性系数有所下降。本研究提出的简化公式与有限元分析结果的误差控制在10%以内,该公式可为工程设计应用提供理论借鉴。