武汉协和医院质子医学中心结构设计及关键问题

武汉协和医院质子医学中心的建设对结构专业设计提出了特殊要求。详细介绍了项目概况、设计条件,阐述了基础与地下室以及上部结构的设计要点,包括桩基选型、结构分缝、结构方案、大跨等特殊部位处理方法等。针对质子区结构设计,重点论述了沉降控制、振动控制、辐射防护、吊装孔设计等关键问题。设计时通过合理设置结构缝、优化桩基础设计、采用大厚度墙板和重密度混凝土、设计特殊预制梁等措施,较好地解决了上述问题;并运用环境调研、数值模拟、现场实测等方法,取得了良好的效果;结构设计能够满足质子医院的建筑功能需求和特殊工艺要求。

小篆构件“卪”的来源及去向——兼谈秦“书同文”规范汉字的策略

殷商甲骨文构件“卪”演变至西周金文,形体由跪姿的■演变为站姿的■.秦“书同文”将■形规范为■的构件义调整为符节及与符节相关的政令、节制等义.与“卪”形体相同或相似的战国秦文字构件,秦“书同文”多类化为■未能独立成字,■构件在战国秦实用文字中找不到字形根据.小篆构件■能为秦“书同文”规范汉字策略的研究提供基础材料.

《文始》“且”族校笺及评议

宏观层面,《文始》“且”族以初文“且”为语根,以“孳乳”“变易”为线索,在藉义、阻义、助义、往义、粗义、壮义、始义等错综复杂的义通关系中建构“且”族系统。“且”族的宏观脉络基本上合理。微观层面,《文始》“且”族的很多结论在学界基本能达成共识,一些有争议的结论也能够启迪后学。《文始》“且”族也存在一些牵强、错误的结论,应高度重视《文始》的价值但不能处处迷信《文始》。《文始》词族中卓见与谬误往往杂厕而居,明其是,辨其误,才能更好地发挥《文始》的学术价值。

鼓形建筑的气动荷载特性及其干扰效应研究

通过多点同步测压风洞试验,系统分析了圆角率25%和50%的单个鼓形建筑表面风压、风荷载功率谱及整体力系数,并研究了两个鼓形建筑并排和串列布置时,不同间距和圆角率的两鼓形建筑的干扰效应。结果表明,鼓形建筑在降低圆角处平均风压的同时会使脉动风压峰值的位置向迎风端移动,且增大其峰值,造成圆角处较大的极值负压。鼓形建筑宽边迎风时横风向荷载Strouhal数较矩形建筑高,且随着圆角率增大而增大;窄边迎风时,鼓形建筑横风向荷载功率谱出现两个峰值,主峰值在fB/V_(h)=0.03附近,次级漩涡脱落形成的次峰值出现在fB/V_(h)=0.25。两个鼓形建筑并排布置时,鼓形建筑间的狭缝效应会大大增加两内侧的负压,尤其是对于圆角率50%的鼓形建筑。两建筑串列布置时,上游建筑的遮挡效应使下游迎风面的负压显著降低;由于受到上游建筑尾流的影响,下游建筑侧面迎风端的负压也大大低于单塔建筑。

湖北省科技新馆结构设计

湖北省科技新馆为大跨度、大悬挑的复杂高层结构。利用4个电梯井筒布置了由矩形钢管混凝土柱+钢支撑(钢板墙)组成的4个筒体巨柱,巨柱支撑着由4榀斜拉长悬臂跨层钢桁架组成的巨梁,形成新型大跨巨型钢框架结构体系。4个筒体巨柱内采用BRB+摇摆耗能墙的新型联合减震方案以减小地震作用;4榀巨梁内设置斜拉索以减小大悬挑区域的竖向变形;中庭沉浸影院采用新型的“上挂下支”的双曲面网壳结构体系,采用了内衬圆钢管的相贯焊节点保证网壳节点的刚性连接。进行了BRB+摇摆耗能墙大震下的减震分析、桁架与柱连接复杂铸钢节点的有限元分析及节点试验、3层和4层大悬挑角部的舒适度分析及人致振动实测及长悬臂结构的低周往复荷载试验。结果表明:湖北省科技新馆结构体系布置合理,各部分满足设计要求。

平面KK型矩形钢管节点静力试验研究

依托某主题广场月牙形艺廊单层网壳钢屋架结构,选取其最不利受力节点,设计了中心插板节点和毂节点两种KK型矩形钢管节点,分别对其足尺模型进行静载试验,测试分析模型节点区域的应变及应力分布规律,对比分析支管端部的位移变化。结果表明:1)设计荷载水平下,两个节点均满足受力要求;毂节点和中心插板节点的最大试验荷载约为等效设计荷载的2.85倍和3.25倍,节点安全储备较高;2)在最大试验荷载作用下,两个节点支管根部与中心构件相贯焊缝附近部分均不同程度地屈服,毂节点圆筒内加劲肋焊缝局部出现开裂;3)相同荷载作用下,中心插板节点相应位置应力应变水平相对较低,故中心插板节点的承载强度较高;4)由试验荷载-位移曲线分析得出毂节点的各肢平均位移比中心插板节点约大13.3%,表明中心插板节点弹性刚度较大。

基于Sarsa算法的城轨列车节能控制策略研究

针对城市轨道交通节能运行问题,提出一种基于Sarsa强化学习算法的城轨列车节能控制策略,实现了城轨列车在自动驾驶状态下,面对不同路况,执行减少能源消耗驾驶策略的同时兼顾准时性和舒适性。根据线路条件将列车状态进行离散化处理,将连续的驾驶过程分为若干个子区间进行分段求解。结合区间限速、初始状态、终末状态等限制条件,基于能耗及运行时间分别构造适当的奖励函数。同时,用当前状态下可达的最大速度与最小速度对可选速度集合进行限制,缩小探索空间,加快算法收敛。最后,通过对北京铁路亦庄线小红门站至肖村站的实例进行仿真。实验结果表明,与传统的动态规划方法相比,Sarsa算法在满足舒适性和准时性要求的情况下节能9.32%。相比于强化学习中的Q学习算法,在速度的选取过程中,超速次数也有明显下降。仿真结果证明Sarsa算法具有更好的节能效果和安全性。在算法参数不变的情况下,调整限速条件,与传统动态规划算法进行二次对比,依旧节能4.21%,验证了算法的鲁棒性。

随州公共活动中心结构设计

随州公共活动中心是体型复杂的多馆合一式综合性城市公共建筑,具有平面单向超长、质量分布明显不对称、大跨度、大悬挑、顶板大开洞等特点。在对该结构体系进行了重难点分析的基础上,采用现浇预应力钢筋混凝土框架+屈曲约束支撑的减震结构体系,利用屈曲约束支撑解决平面单向超长造成的扭转,同时使结构形成多道抗震防线;大跨度楼盖采用预应力密肋楼盖控制结构高度;针对顶板大开洞的嵌固端问题提出了具体的加强措施。提出了针对该类结构的BRB布置及减震参数设计,通过有限元数值仿真分析论证了BRB的减震效果。针对超限情况提出了抗震性能目标及抗震措施。

自攻螺钉与拉铆钉混合连接受剪承载性能试验

为改善自攻螺钉连接的构件在地震作用下易发生拉脱导致结构严重破坏的缺点,提升冷弯薄壁型钢组合墙体抗破坏能力,分析了组合墙体层间连接处的传力机理,针对自攻螺钉的破坏模式,提出拉铆钉与自攻螺钉混合连接。为研究混合连接的抗剪性能,共进行了48组连接接头抗剪性能试验,包含冷弯薄壁型钢结构常用的5种连接板厚度,不同搭接板厚比(变化范围1.0~2.0),包含纯自攻螺钉连接、纯拉铆钉连接及混合连接的连接方式。观察混合连接的破坏模式,自攻螺钉未发现拉脱破坏,其破坏模式主要表现为:板承压破坏与螺钉倾斜组合破坏、铆钉剪断破坏及板承压与铆钉部分剪断组合破坏3种;相较单一连接方式,混合连接荷载–位移曲线表现出更长的塑性阶段;当板厚比大于1.5且组合板厚小于3.0mm,混合连接的承载力及延性较单一连接增长明显;利用现有计算方法对混合连接的承载力进行累加计算,与试验结果对比,计算结果偏保守。研究发现:混合连接能较好地弥补拉铆钉和自攻螺钉受剪过程中的缺陷,有效改善自攻螺钉拉脱破坏,从而提升连接的承载力及延性;板厚和板厚比是影响混合连接破坏模式及承载力的重要因素,与单一连接相比,板厚比越大,承载力提升越大;排布方式对混合连接的力学性能及破坏机理影响有限;在本文试验工况下,结合混合连接的破坏模式,在现有计算方法的基础上,提出改善后的计算方法,其计算结果更合理。

从“四部之学”到“七科之学”——谈古文字学自主知识体系建构及强基计划人才培养

古文字学在传统“四部之学”知识分类体系下,先后从属于经部“小学”和史部金石学,在“知识分科”及经史交融的学科演变过程中,造就了长期从属地位,奠定了学科理论及研究方法。20世纪初因受西方“七科之学”现代学术分科观念影响,在西方语言学相关理论促进下,“小学”众多分支学科逐步分立,古文字学也因甲骨文、金文、简帛文字的研究拓展,实现了学科独立,成为一门既植根于传统经史学又受西方语言学影响的综合学科。其独特的学科属性使古文字学一直较为边缘,影响学科定位的同时,也进一步限制了人才培养。近年来强基计划持续推进,古文字学人才培养应在传统语文学学科范式基础上,充分借鉴西方语言学技术手段,在培养目标、研究方法、课程设置等方面着力,搭建融合古今、兼顾中西的课程模式,为古文字学学科发展与自主性知识体系建构作出贡献。

横风下基于滚动GAPSO算法的列车速度曲线优化

针对普通环境下高速列车目标速度曲线优化算法不适用于横风环境的问题,提出一种横风环境下基于滚动GAPSO(遗传粒子群)算法的列车速度曲线优化方法。首先,考虑横风风速阻力作用改进列车动力学模型,并建立列车运行多目标优化模型;其次,基于GAPSO算法寻优巡航构建列车在起始阶段的最优目标速度曲线,引入滚动优化框架实时调整目标速度曲线,并在横风限速区按照改进快行策略运行;最后,在列车进站前采用GAPSO算法寻优惰行点生成目标速度曲线。仿真实验结果表明:GAPSO算法较GA算法和PSO算法具有搜索能力强、收敛速度快的优点;滚动GAPSO算法能在不同横风环境下实时生成优化后的目标速度曲线,并与改进快行策略和RH-PSO算法相比,具有较优的节能性和准时性。横风下基于滚动GAPSO算法的列车目标速度曲线优化可为横风环境下列车节能、准时运行提供一种可行的解决方案。

城轨列车深度强化学习节能优化控制方法

为提高城轨列车自动驾驶(Automatic Train Operation,ATO)的控制性能,针对城轨ATO目标速度曲线追踪控制方法中工况切换频繁、牵引能耗高等问题,以列车准点、精准停车和能耗为优化目标,设计了一种以时间冗余(Time Redundancy,TR)规划参考系统为主动约束的列车深度强化学习DQN控制方法。建立了城轨列车动力学模型和多目标优化适应度函数;定义了TR规划参考系统约束下的DQN列车控制器,并对控制器中的动作空间和奖励函数进行设置;最后规定了列车控制器神经网络更新方法,利用随机梯度下降算法更新Q网络参数。结果表明:加入以TR时间规划参考系统为约束的TR-DQN算法提高了DQN迭代收敛速度以及迭代训练过程中的稳定性;TR-DQN动态调整列车运行策略的控制方法相比传统目标速度曲线追踪PID算法能耗降低12.32%,列车站间工况切换频率较低;针对设置的3种不同站间规划时间,列车牵引能耗依次降低7.5%和6.4%,列车站间工况动态切换频率和牵引能耗随行程规划时间增大而降低。

基于测量阻抗动态轨迹的大型调相机失磁保护

大型调相机失磁故障严重影响设备本体安全以及电网稳定,现有基于静态阈值的低电压与无功反向判据可靠性与选择性不足。文中提出一种可反映调相机运行状态的机端测量阻抗全局动态轨迹智能识别的失磁保护原理,从运动学角度建立能够准确反映失磁与其他工况下测量阻抗轨迹的特征量时间序列,基于统计学提取解释性强的特征量。利用自适应权重的全局与局部核函数组合训练多核支持向量机(multiple kernel learning support vector machine,MKL-SVM),在保证模型学习能力的同时增强其泛化能力;提出基于分类核空间距离的两阶段识别策略,可在保证可靠性的前提下提高保护速动性。基于PSCAD仿真平台搭建调相机接入电网模型进行验证,结果表明所提失磁保护方案无须采集转子侧电气量,识别准确,面对新能源接入和未知扰动时仍具有优良的适用性。

城市适老化社区建设图景与未来展望

人口老龄化背景下,适老化社区建设基于老年友好社区营造的提升,是一个多维度的社会保障问题。当前我国适老化社区建设主要呈现为社区规划、社区发展、社区照顾和社区行动等模式,适老化社区建设尚存在老年群体参与的主体性缺乏、统一性与多样性的结合不够、硬软性供给产品失衡等现实困境。基于对现实困境的反思,未来推进适老化社区建设的方向应包括促进老年参与、强化制度供给、构建指标体系和营造适老化氛围等。

双线轨道无线传感网络节点优化部署策略

针对双线轨道无线传感网络节点部署过程中出现的网络能耗不均衡现象,提出基于六边形分簇的能耗均衡部署策略。将双线轨道划分成面积相等的簇,摒弃传统的簇头选举机制,将簇头设于六边形中心,根据网络模型和节点能耗模型按比例计算簇头节点数量并分配至各簇;利用簇成员节点与簇头节点的能耗关系计算簇成员节点数;节点采用休眠/唤醒工作方式。实验结果表明,该节点部署方法能有效地均衡各区间的能量利用率,提高网络寿命,对于长距离无线传感网络部署具有很好的延伸性。

双分裂导线尾流驰振的数值模拟

利用计算流体动力学(CFD)方法对双分裂导线在均匀来流作用下的气动力与流场特性进行数值模拟计算,研究得到各子导线的气动力系数,以及背风侧子导线气动力系数随其与迎风侧子导线相对位置的变化曲线。同时采用两节点索单元模拟导线,梁单元模拟间隔棒,建立双分裂导线的尾流驰振数值模拟的有限元模型,并基于CFD方法数值模拟得到的各子导线气动力参数建立双分裂导线的气动力模型;利用Ruange-Kutta显示积分法对其动力方程进行非线性数值求解,得到其尾流驰振的动力响应。最后以某实际工程中双分裂导线为例,研究间隔棒布置、分裂导线倾角以及风速对分裂导线尾流驰振的影响。上述结论可为双分裂导线的防振设计与研究提供参考。

重金属污染土壤修复方法及资源化利用途径分析

面对土壤重金属污染问题,迫切需要采取措施来修复重金属污染土壤并将其资源化。通过文献调研,旨在阐明我国目前土壤重金属污染的状况,阐述了重金属污染土壤常见的修复方法,包括物理修复、化学修复、生物修复和联合修复等;并在此基础上,分析了目前重金属污染土壤资源化利用主要方向为土壤化利用、建材化处理及路基填筑,针对当前研究存在的问题提出建议,并对未来研究方向进行展望。

强风自然灾害致突发事件下高速列车动态调度方法

针对强风自然灾害致突发事件发生时高速列车调度问题,该文以晚点列车在各站到发时刻与原时刻表误差之和为目标函数,建立以速度、时间和变量取值等为约束条件的高速列车非线性动态调度模型,提出采用非线性收敛因子及自适应权重改进的鲸鱼优化算法(NAWOA)实现对目标函数的求解。以国内某铁路区段部分站点及运行的高速列车等数据为例,对模型的有效性进行检验。仿真结果表明:所提改进算法与传统鲸鱼优化算法、粒子群算法和遗传算法相比,对目标函数求解精度分别提升了16%,14%和36%,不但能够有效实现列车遭遇强风致突发事件时的动态调度,而且算法收敛速度较快,使得列车运行快速恢复正常,从而有效降低强风灾害致突发事件造成的列车大面积延误影响,提升高速列车的运行效率。

基于轻量化模型的钢轨扣件缺陷检测系统

铁路巡检工作中,嵌入式设备受算力和存储空间的限制,存在使用YOLO V5模型检测钢轨扣件缺陷速度慢、精度较低的问题。通过替换YOLO V5主干卷积网络为MobileNet V3,将网络中的激活函数修改为Mish并融合协同注意力机制,实现模型的轻量化改进。将改进后的模型部署到嵌入式设备Jetson TX2上,使用板载CSI摄像头扫描、拍摄钢轨扣件,并搭载显示屏等设备构成钢轨扣件缺陷检测系统。运行系统,单张扣件图片的检测速度达56.8 ms,准确度在90%以上,并且模型大小仅有9.8 MB,符合占用存储少、检测效果佳的轻量化要求。

CO_(2)养护压力对植生混凝土碱度及力学性能的影响

本文研究了植生混凝土的碱度及力学性能随CO_(2)养护压力的变化规律,并结合X射线衍射定量相分析(XRD-QPA)、热重分析(TGA)及扫描电子显微镜(SEM)等方法,探讨了CO_(2)养护压力对反应速率及产物生成的影响。结果表明:增大CO_(2)养护压力可提高硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C_(2)S)及氢氧化钙(CH)的碳化速率,同时可快速生成碳化致密层,有利于延缓CH的生成与溶出;碳化反应生成的碳酸钙(CaCO_(3))及水化硅酸钙(C-S-H)凝胶增大了水泥石密实度,可有效提升植生混凝土的抗压强度。与常压CO_(2)养护相比,在CO_(2)养护压力为0.3 MPa的条件下养护1 h,植生混凝土3 d抗压强度提高了72.8%,28 d抗压强度提高了4.8%,28 d的pH值由11.4降低至8.2。适度提高CO_(2)养护压力对植生混凝土降碱和增强效果良好。