城市埋地高压燃气长输管道地震响应分析

城市埋地管道作为燃气输送工程的重要组成部分,由于复杂地质条件的影响其抗震安全性尤显重要.以某城市埋地高压燃气管道工程为例,采用紧支黏弹性人工边界模拟截断边界处波动能量的逸散,细致模拟复杂地质条件、平面以及纵向弯管,基于ANSYS软件建立了高压管道-地基相互作用系统的静动力联合分析模型,开展不同敷设方法、埋深以及地基非均质条件下高压管道的地震响应分析.计算结果表明:明挖敷设段管道在无内压和高压工况下,腰部和顶、底部位为高应力区域,而穿越段管道受管周土影响较大,高应力区域分布在315°和135°区域;管道应力峰值随埋深增加而增大,无内压工况下管道应力峰值明显高于高压工况;在管道结构的平面或纵向弯曲处,拉应力及变形峰值均有较大的突变.研究成果可为城市类似埋地高压燃气长输管道抗震安全分析提供参考.

池式快堆堆本体中液体晃动效应的研究进展

堆本体是核反应堆的核心组件,也是核反应堆进行核聚变或核裂变反应的关键部位。池式快堆堆本体内部的液态金属冷却具有大自由液面特征,其内部液体出现晃动可能会对核反应堆的安全性和稳定性造成不利影响,因此开展池式快堆堆本体中液体晃动效应的研究具有重要意义。首先,阐述了液体的晃动效应,并介绍了池式快堆堆本体的结构形式;其次,从理论研究、数值模拟和振动台试验三个方面对池式快堆堆本体的液体晃动研究进行了讨论分析。研究结果表明:单一的理论方法、数值模拟或振动台试验难以准确捕捉液体晃动对堆本体结构的实际影响,结合使用这三种方法能够获得更为准确和全面的研究效果;最后,对既有研究进行了梳理与总结,以期为池式快堆堆本体的进一步抗震研究提供新的思路和启发。

复杂地基条件下桩-土-核岛结构相互作用模型研究

合理有效地模拟桩-土-结构动力相互作用是软土地基条件下核岛厂房结构抗震适应性分析及地基处理的关键环节。以某拟建核岛厂房实际工程为研究背景,结合SuperFLUSH软件平台,以Goodman单元模拟桩与桩周土间的接触效应,采用等价线性法描述近场软土地基非线性特性,并在模型底部和侧面引入黏性边界模拟半无限地基辐射阻尼效应,从而建立土质地基条件下桩-土-核岛结构相互作用分析模型。进而,通过对原状地基和嵌岩桩处理地基条件下核岛厂房的楼层反应谱、结构节点相对位移(绝对值)的对比分析,探讨考虑桩-土间接触效应的嵌岩桩基对核岛厂房结构的影响规律。研究成果可为实际工程中类似土质地基条件下核岛厂房结构的地基处理提供参考。

某核电机组安全壳打压试验期间安全壳外加应变计数据分析研究

全寿命监测安全壳的变形是评估其安全状况的重要手段,对于预埋监测应变计的失效则需在壳外壁加装应变计,然而,替代应变计的监测数据是否能合理反映内部变形规律是亟待解决的关键问题。以CPR1000某核电机组为研究对象,基于ANSYS建立了安全壳结构三维精细化模型,采用实体力筋法和降温法来模拟预应力筋以及预拉力的施加;通过整体式模型考虑混凝土中普通钢筋的影响,以及节点耦合来实现钢衬里与混凝土的相互作用。进而结合该机组大修打压试验期间预埋应变计的监测数据,验证所建立模型的合理可靠性;并通过对混凝土和预应力筋的参数敏感性分析,进行模型材料参数的修正。最后,在典型荷载作用下探讨安全壳结构内部和外部变形之间的关系及变化规律。计算结果表明:当混凝土弹性模量取45 GPa,其他参数取初始值时,修正模型的计算应变值与现场监测结果吻合较好,且沿远离设备舱口的壁厚呈线性分布。在安全壳外墙上增加应变片的监测结果可以很好地反映内部变形规律,说明替代方案是可行的。

高层建筑健康监测中传感器优化配置的研究进展

随着城市用地资源紧张,高层建筑已经成为当代建筑行业的一个重要的拓展方向。对其进行实时的健康监测及安全评估是具有非常重要的现实意义。传感器优化布置问题是结构健康监测系统中的关键环节。同时,传感器优化布置的计算效率和可行性关键在于对布置准则和优化方法的选择。分类介绍了目前用于传感器优化布置的几种布置准则和优化算法的研究进展,分析了传感器优化布置研究中存在的问题并对该领域的发展趋势进行了展望。

考虑地震作用下核安全级廊道地基处理方案的对比研究

如何合理有效地处理核安全级廊道下的软土地基对于提高其抗震安全性具有重要的工程实用价值。以国内某核电厂的废液输送机排放廊道实际工程为背景,给出了不同地基处理方案的数值计算模型以及评价分析流程。首先,针对该廊道实际工程条件,提出素混凝土、级配砂石以及桩基三种预处理方案;进而,建立了核安全级廊道结构的动力相互作用模型来考虑抗震适宜性的影响,其中,通过引入等价性法描述近场软土及级配砂石地基的非线性特征,施加能量传递边界模拟半无限空间辐射阻尼效应,采用无厚度Goodman单元模拟廊道结构与周围地基的摩擦效应。最后,通过综合考量三种地基处理方案的抗震适宜性及经济性,给出本工程的最佳设计方案。该研究成果可为后续核电项目中的此类问题提供借鉴与参考,并对级配砂石材料在软土地基处理中的应用提供理论基础。

二维黏弹性人工边界单元及地震波输入在ANSYS中的实现

介于ANSYS单元库中对二维黏弹性人工边界单元的缺失,为了实现将用户自定义二次开发单元二维黏弹性边界单元成功地嵌入到ANSYS中,以实现对ANSYS功能的扩充。以二维黏弹性人工边界相关理论和地震动输入方法的有关理论为基础,建立了既具有黏弹性人工边界特性,同时可以将地震动转化为施加在人工边界上等效荷载的二维黏弹性人工边界,进而以大型通用商用有限元软件ANSYS为平台,采用FORTRAN语言开发了用户单元子程序VSB_UELf,借助于ANSYS中最核心的二次开发工具UPFs的功能特性,实现了该单元子程序在ANSYS中的实现。最后通过典型算例对上述用户自定义二次开发单元的准确性与可靠性进行了验证。

考虑地基不均匀性核电厂房结构拟三维抗震安全分析

基于SUPERFLUSH/2D软件中地震响应分析理论,以大型通用有限元软件ANSYS为平台,结合其自身提供的二次开发工具的功能特性,进而将二维平面地震响应分析功能成功嵌入到ANSYS中。为了验证开发模型的准确性与可靠性,以非均质地基条件下的某核电站反应堆厂房结构为研究对象,研究了不均匀土质地基对考虑土-结构相互作用核反应堆地震响应的影响,通过ANSYS有限元软件建立了结构-地基整体系统模型。模型底部及两侧均可考虑无限地基能量传递边界,底部表达波动的能量传递;两侧表达波动的逸散。最后通过拟三维动力计算法得到了地基不均匀性对核电厂反应堆的楼层反应谱及典型位置位移峰值,从而为核反应堆厂房结构设计提供理论依据,方便于工程运用;通过与真三维计算结果对比分析验证了开发模型的准确性与可靠性。

桥梁结构地震响应的接触效应及影响因素分析

为研究桥梁上部结构关键部位界面接触效应及其对结构的地震响应影响规律,基于接触面对法建立了非线性地震响应分析模型,利用ANSYS进行数值计算,对Goodman单元的切向与法向刚度进行率定,通过模型的位移云图及相对位移时程以及从地震动峰值加速度、材料的弹性模量、接触摩擦系数3个方面以接触面滑移距离为评价指标进行分析。结果表明:相对位移的总体趋势为先增大后减小至零,大小变化随时间无明显规律;接触面滑移程度随着地震动峰值加速度的增大而逐渐增大,随着材料弹性模量的增大而呈线性变小,随着接触界面摩擦系数的增大而逐渐减小。

考虑桩-土相互作用的某海底隧道岸边段结构抗震性能分析研究

随着我国沿海及沿江城市交通发展的需要,水下沉管隧道工程建设的迫切性不断提高,其抗震性能也是备受关注的重要内容。以某海底隧道建设工程隧道北岸岸边段为工程研究背景,基于ANSYS软件建立沉管隧道-土体-桩基-沉箱三维有限元模型,管节接头采用COMBIN39单元模拟止水带和剪力杆,通过非线性F-D曲线模拟其物理力学性能,采用无厚度接触单元对桩-土间的接触效应进行描述,在外边界处设置黏弹性人工边界来反映远场地基辐射效应。计算结果表明:在罕遇地震作用下,沉箱接口处具有较大的应力,主要是接口处材料发生变化,容易出现应力集中现象;管节接头处止水带上部位移比下部位移大,更容易发生破坏。可为海底隧道岸边段及类似结构的抗震安全评价及优化设计提供参考。

级配砂石地基条件下核安全级廊道结构地震响应分析

级配砂石处理核安全级廊道结构的软弱地基有良好的发展前景,发展级配砂石地基条件下的廊道地震响应分析模型是评价其抗震安全性的关键问题。以某核电厂废液输送机排放廊道为研究对象,通过引入等价线性法描述近场级配砂石地基的非线性特征,在分析模型底部施加黏性边界模拟半无限空间,在截断边界的两侧施加黏性边界考虑波动的逸散效果,通过无厚度Goodman单元模拟廊道结构与周围地基的摩擦效应,并利用基于有限元法的自由场响应分析实现地震动输入,从而建立了级配砂石地基条件核安全级廊道结构地震响应分析计算模型。最后,通过开展级配砂石与回填素混凝土两种地基处理条件的廊道地震响应对比分析,该模型表现出良好的规律性及工程应用效果。研究成果可为在建项目、后续核电项目此类问题的地基处理提供借鉴与参考。

基于ANSYS平台的非岩性地基条件下核岛厂房结构三维地震响应分析

有效模拟无限地基辐射阻尼和近场地基非线性动力特性是非岩性地基条件下核岛厂房结构抗震安全评价的关键因素。首先基于ANSYS分析平台,结合UPFs的二次开发特点,通过创建等价线性单元描述非岩性地基的非线性动力特性,并推导开发一种黏性边界单元模拟无限地基辐射阻尼效应及地震动输入,从而建立了适用于非岩性地基条件下核岛厂房结构三维地震响应分析的计算模型。其次通过开展三维土柱自由场动力分析,与日本成熟的二维软件SuperFLUSH/2D进行对比,研究验证所开发模型的合理性及精确性。最后以国内某拟建非岩性核电场址为例,探讨半无限地基辐射阻尼效应和近场地基非线性动力特性对核电结构地震响应的影响规律,并进一步验证计算模型的工程适用性。研究成果可为类似非岩性地基条件下核电工程结构的抗震安全评价分析提供借鉴与参考。

深静脉血栓形成患者外周血miR-374a-5p、IL-10水平变化及其调控关系

目的观察深静脉血栓形成(DVT)患者外周血微小RNA-374a-5p(miR-374a-5p)、白细胞介素10(IL-10)水平变化,并分析二者在DVT发病中的关系。方法收集DVT患者(DVT组)和健康对照(健康对照组)各30例,抽取受试者空腹静脉血,分离血清及单个核细胞(PBMC),ELISA法检测血清IL-10蛋白,q PCR法检测PBMC中的miR-374a-5p。通过对差异基因的生物信息学分析,用Target Scan 7. 1程序预测miR-374a-5p与IL-10 mRNA 3'非翻译区(3'UTR)是否存在结合位点;将293T细胞分为干预组和对照组,干预组同时转染空白对照NC与野生型或突变型IL-10 3'UTR荧光素酶报告基因pmir GLO载体,采用双荧光素酶报告基因系统检测荧光素酶报告基因活性。将He La细胞分为3组,过表达组、抑表达组利用Lipofectamine 2000转染miR-374a-5p过表达及抑表达基因序列,空白对照组转染阴性对照引物;转染24 h后收集细胞,q PCR检测各组细胞IL-10 mRNA水平,ELISA检测各组培养上清IL-10蛋白水平。结果与健康对照组比较,DVT组血清IL-10蛋白水平降低而PBMC中miR-374a-5p表达升高(P均<0. 05)。Target Scan 7. 1程序预测显示,miR-374a-5p与IL-10 mRNA 3'UTR之间具有潜在碱基互补结合位点;双荧光素酶报告基因系统检测显示,与对照组比较,干预组能降低野生型IL-10 mRNA 3'UTR荧光素酶报告基因活性,但对突变型IL-10 mRNA 3'UTR荧光素酶报告基因活性无明显影响(P> 0. 05)。与空白对照组比较,过表达组He La细胞IL-10 mRNA表达及上清液IL-10蛋白水平均降低(P均<0. 05),抑表达组He La细胞IL-10 mRNA表达及上清液IL-10蛋白水平均升高(P均<0. 05)。结论 DVT患者血清IL-10蛋白水平降低而PBMC中miR-374a-5p表达升高,miR-374a-5p通过碱基互补结合IL-10 mRNA 3'UTR抑制IL-10表达,进而介导的炎症反应参与DVT形成,靶向miR-374a-5p调控细胞因子表达可能成为DVT治疗的有效靶点与途径。

原因不明复发性自然流产患者外周血IL-6、let-7d-5p水平变化及其关系

目的观察原因不明复发性自然流产(URSA)患者外周血白细胞介素6(IL-6)、微小核糖核酸(miRNA)let-7d-5p水平变化,探讨二者在URSA发病中的关系。方法选取正常早孕妇女(正常妊娠组)和URSA患者(URSA组)各30例,空腹抽取其外周静脉血,ELISA法检测血清IL-6蛋白,q PCR法检测单个核细胞(PBMC)中的let-7d-5p。采用Target Scan生物信息软件,以Target Scan 7. 1程序预测let-7d-5p与IL-6 mRNA的3'非翻译区(3'UTR)是否存在潜在结合位点;将293T细胞分为干预组和对照组,分别同时转染let-7d-5p(空白对照NC)与野生型或突变型IL-6 mRNA 3'UTR荧光素酶报告基因pmir GLO载体,采用双荧光素酶报告基因系统检测荧光素酶报告基因活性。将293T细胞分为3组,过表达组、抑表达组利用Lipofectamine 2000转染let-7d-5p mimics及inhibitor,空白对照组转染阴性对照引物;转染24 h后收集细胞,q PCR检测各组细胞中的IL-6 mRNA,ELISA检测各组培养上清液中的IL-6。结果与正常妊娠组比较,URSA组外周血IL-6蛋白水平升高,而PBMC中let-7d-5p表达降低(P均<0. 05)。Target Scan 7. 1程序预测显示,let-7d-5p与IL-6 mRNA的3'UTR之间具有潜在的碱基互补结合位点;双荧光素酶报告基因系统检测显示,与对照组比较,干预组能降低野生型IL-6 mRNA 3'UTR荧光素酶报告基因活性(P <0. 05),但对突变型IL-6 mRNA 3'UTR荧光素酶报告基因活性无明显影响(P> 0. 05)。与空白对照组比较,过表达组细胞中IL-6 mRNA表达及细胞上清液中IL-6水平降低(P均<0. 05),抑表达组细胞中IL-6 mRNA表达及细胞上清液中IL-6水平升高(P均<0. 05)。结论 URSA患者血清IL-6蛋白水平升高,而PBMC中let-7d-5p表达降低; let-7d-5p与IL-6 mRNA 3'UTR结合并抑制IL-6表达,靶向let-7d-5p调控IL-6表达可能成为URSA治疗的有效途径。

原因不明复发性自然流产患者外周血pDC、miR-6165水平变化及其调控机制

目的观察原因不明复发性自然流产(URSA)患者外周血中浆细胞样树突状细胞(pDC)、微小RNA-6165(miR-6165)水平变化,并探讨二者间的调控机制。方法选取正常早孕妇女(正常妊娠组)和URSA患者(URSA组)各30例,空腹抽取静脉血,分离单个核细胞(PBMC),流式细胞术测定pDC细胞比例,q PCR法检测miR-6165表达水平;采用Target Scan生物信息软件,以Target Scan 7. 1程序预测miR-6165与信号传导及转录激活因子3(STAT3) mRNA的3'非翻译区(3'UTR)是否存在潜在结合位点;将293T细胞分为干预组和对照组,分别同时转染miR-6165(空白对照NC)与野生型或突变型STAT3 mRNA 3'UTR荧光素酶报告基因pmir GLO载体,采用双荧光素酶报告基因系统检测荧光素酶报告基因活性。将293T细胞分为3组,过表达组、抑表达组利用Lipofectamine2000转染miR-6165 mimics及inhibitor,空白对照组转染阴性对照引物;转染24 h后收集细胞,分别采用q PCR、Western blotting法检测各组细胞STAT3 mRNA、STAT3总蛋白及磷酸化水平(p-STAT3)。结果与正常妊娠组比较,URSA组PBMC中pDC比例降低而miR-6165表达水平升高(P均<0. 05)。Target Scan 7. 1程序预测显示,miR-6165与STAT3 mRNA的3'UTR之间具有潜在的碱基互补结合位点;荧光素酶报告基因系统检测显示,与对照组比较,干预组能降低野生型STAT3 mRNA 3'UTR荧光素酶报告基因活性(P <0. 05),但对突变型STAT3 mRNA 3'UTR荧光素酶报告基因活性无明显影响(P> 0. 05)。与空白对照组比较,过表达组STAT3 mRNA、STAT3与p-STAT3蛋白表达均降低(P均<0. 05),而抑表达组STAT3 mRNA、STAT3与p-STAT3蛋白表达均升高(P均<0. 05)。结论URSA患者外周血PBMC中pDC比例降低,而miR-6165表达水平升高; miR-6165与STAT3结合并抑制STAT3表达和功能,抑制pDC亚群分化,打破母胎免疫耐受状态进而导致URSA。

某海底沉管隧道风塔及下部结构抗震性能分析

为研究某海底隧道风塔及下部结构体系在塑性阶段的损伤破坏形态及特点,探讨在多重荷载作用下弹塑性静动力响应对结构的影响,建立了沉管隧道风塔及下部结构的大型三维有限元模型。采用基于能量原理的混凝土塑性及损伤本构模型,借助大型有限元软件ANSYS及ABAQUS分别对结构进行不同地震条件下的动力时程分析,对比分析振型、层间位移角及较为完整的塑性损伤破坏系数曲线。结果表明:不同设防地震下,结构整体性良好,振型及层间位移角满足规范要求;不同罕遇地震下,该结构的混凝土塑性拉压损伤最大时刻均发生在20 s,主要破坏区域在风塔与人防井及下部立柱的接触位置,且拉伸破坏系数明显高于压缩破坏。本文的研究成果可以为类似近海沉管隧道工程抗震设计提供一定的依据与指导。

南沙群岛永暑礁西南部珊瑚礁动力稳定性分析评价

鉴于珊瑚岛礁海洋工程地质体及钙质砂动力力学特性的特殊性,其在复杂海域环境下的抗震安全评价问题不容忽视。文中以永暑礁西南部珊瑚礁为研究对象,基于GEO-Studio分析平台建立了珊瑚岛礁抗震分析计算模型,细致模拟了礁体的几何分布形态,并引入等价线性法考虑岛礁钙质砂的非线性动力特征,开展了强震及波浪等静动力荷载作用下的联合分析,对岛礁的稳定性、动力响应以及液化特性进行了综合评价。计算结果表明:内外礁坡的地层构造对岛礁整体稳定性有显著影响,可能会发生滑坡等失稳现象;岛礁的地形有可能导致加速度响应的放大效应存在显著的差异;局部中粗砂和粉细砂层液化带液化程度较明显,但相对岛礁整体液化程度小。同时也验证了所建立抗震分析模型的合理可靠性。

不同地基条件对泳池式反应堆结构地震响应的影响

泳池式反应堆(简称泳池堆)是环境友好型的新型供热源,不同地基条件下反应堆厂房结构的地震响应是进行抗震设计的关键技术参考。以某堆型泳池式反应堆厂房为研究对象,基于ANSYS软件及UPFs的二次开发特点,建立考虑液晃效应的泳池堆-地基三维动力相互作用模型,其中,通过创建黏弹性边界单元来考虑散射波的能量耗散,采用Housner等效力学模型模拟动液压效应,从而开展不同地基对泳池堆厂房结构地震响应的影响分析。分析结果表明:当地基土的坚硬度、刚度逐渐减小时,泳池堆的地震响应变化明显,特别是由岩性地基逐渐变为土质地基时,结构的主应力和层间位移角逐渐增大,而加速度反应谱则逐渐减小。研究成果可为不同型号泳池堆的抗震设计提供有益的参考。

左归丸对绝经后骨质疏松妇女Th17/Treg亚群偏移的影响

目的探讨左归丸对绝经后妇女骨密度和Th17/Treg亚群偏移的影响及其机制。方法选择2016年1月至2017年11月在山东中医药大学附属医院查体妇女共45例纳入未绝经组、绝经组和左归丸组各15例为研究对象,电化学发光法检测血清雌二醇(E2)水平,双能X线骨密度仪测定第2~4腰椎(L2-4)前后位骨密度(BMD),流式细胞术检测血清Th17/Treg亚群比例,Westernblot法检测血清Th17/Treg亚群特异性核转录因子(RORγt、Foxp3)蛋白表达水平,RT-PCR法检测血清Th17/Treg亚群特征性细胞因子(IL-17AmRNA、IL-10mRNA)表达水平。结果与未绝经组比较,绝经组血清E2水平及BMD均明显降低,Th17亚群比例明显升高,Treg亚群比例明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05),T细胞向Th17亚群偏移;左归丸治疗后,与绝经组比较,左归丸组BMD明显升高,Th17亚群比例明显降低,Treg亚群比例明显升高,T细胞向Treg亚群偏移,RORγt蛋白表达明显降低,Foxp3蛋白表达明显升高,IL-17AmRNA表达降低,IL-10mRNA表达升高,差异具有统计学意义(P<0.05),血清E2表达无显著性差异(P>0.05);相关性分析表明,BMD与Th17亚群水平呈显著负相关(P<0.05),与Treg亚群水平呈显著正相关(P<0.05)。结论女性绝经后骨密度降低与Th17/Treg亚群向Th17偏移有密切关系,左归丸能调节T细胞亚群特异性核转录因子表达,诱导Treg亚群分化,逆转Th17/Treg亚群失衡状态,提高骨密度。

基于微振动检测的既有建筑物加固改造抗震性能评估系统研发及应用

随着城镇老旧小区改造工程的推进,如何实现快速且可靠评估既有建筑物加固改造后的抗震性能具有重要的实用价值。以Lab VIEW为开发平台,基于现场微振动检测技术与性能评估理论研究成果,结合我国现行抗震设计规范,研发了适用于加固改造后既有建筑物的抗震性能评估系统。其中,利用力平衡传感器与动态采集仪实现结构响应的数据拾取,采集数据分析处理后可实现快速识别结构动力特性参数,进而,通过建立动态参数与性能指标的关联性对既有结构的抗震能力进行评估。最后,以某实际加固改造工程为例,通过对比该系统检测分析与基于ANSYS数值分析的计算结果,验证了所研发系统具有良好的可靠性和工程适用性,可为类似既有钢筋混凝土结构抗震性能的评估提供技术支持。