洪水冲刷浸泡联合作用下村镇建筑地基承载性能劣化机理研究

洪水作用下地基承载性能劣化问题是影响山区村镇建筑安全的主要因素之一,也是乡村振兴战略中建设生态宜居的居民生活环境所面临的主要威胁。现有研究大多针对洪水浸泡下的地基承载性能劣化过程,而洪水冲刷及其与浸泡作用的联合影响还有待进一步研究。对此,本文围绕洪水冲刷浸泡联合作用下村镇建筑地基承载性能的复杂劣化过程开展研究,在二维浅水方程对洪水动力过程模拟基础上,构建考虑洪水流速垂向非线性分布律的侵蚀模型,进而对洪水作用下的地基土体冲刷深度进行计算。同时,综合考虑洪水浸泡后地基土力学的折减强度,采用有限元方法对洪水冲刷、浸泡下的地基承载力进行对比。典型案例分析表明,洪水冲刷浸泡联合作用下村镇建筑地基承载力下降47.88%,且洪水冲刷对地基承载力的劣化作用略强于洪水浸泡作用。

地震-波浪联合作用下考虑冲刷效应的跨海斜拉桥振动台试验研究

针对跨海桥梁服役期内可能遭受地震、波浪以及冲刷效应影响的问题,开展地震与波浪联合作用下考虑冲刷效应的跨海斜拉桥振动台试验,研究地震与波浪联合作用下冲刷效应对斜拉桥动力特性及关键截面动力响应(加速度、位移和应变)的影响规律。研究表明:随着冲刷深度的增加,斜拉桥自振频率逐渐降低;冲刷深度的增加,降低了桥塔桩基础侧向约束,引起地震与波浪联合作用下桩顶动力响应明显增大,且增幅比其他位置更为显著;边墩墩顶加速度和相对位移均大于辅助墩墩顶,桥墩抗震设计时,应采用不同配筋率和不同的截面尺寸对边墩和辅助墩开展差异化设计;考虑冲刷效应明显增大了地震与波浪联合作用下塔底、边墩和辅助墩墩底等关键截面的应变,相较于无冲刷工况,大冲刷工况下塔底、边墩及辅助墩墩底应变分别增加39%、36%和42%,抗震设计时应高度重视。

微塑料聚丙烯和镉联合作用对小鼠睾丸的毒性影响

目的 以微塑料聚丙烯(PP)和镉(Cd)为受试物,探讨微塑料和金属联合作用对雄性小鼠生殖损伤的影响,并从睾丸组织的氧化应激和炎性反应初步探讨其机制。方法 采用2×2析因设计,将32只雄性健康6周龄C57BL/6小鼠随机分为对照组(正常饲料及饮水)、PP组(饲料中添加1%PP)、Cd组(饮水中添加1 mL/L Cd)及PP+Cd组(饲料中添加1%PP+饮水中添加1mL/L Cd),饲养5周后,用WLJY-9000型精子质量检测系统检测各组小鼠精子质量,化学比色法检测睾丸组织SOD、GSH-Px活性及MDA含量,ELISA法睾丸组织IL-1β、IL-6和TNF-α的含量。结果 与对照组比较,PP组、Cd组和PP+Cd组小鼠精子数量和精子活力下降、总畸形率增加,睾丸组织氧化应激酶SOD和GSH-PX活性下降,应激产物MDA含量增加,炎性因子IL-1β、IL-6和TNF-α含量增高,各组间各指标均具有统计学意义(P<0.05);PP+Cd组各个指标水平介于PP组和Cd组之间,经2×2析因设计联合作用分析表明微塑料PP和Cd联合染毒后对小鼠睾丸毒性各个指标的影响均存在交互作用(P<0.05),表现为拮抗作用。结论 微塑料PP和Cd对雄性小鼠生殖具有损伤作用,其机制与睾丸组织氧化损伤及炎性反应有关;PP和Cd联合作用时PP可降低Cd的损伤效应。

风浪联合作用下深水半潜平台耐波性能的数值模拟

通过数值模拟方法,研究风浪联合作用下深水半潜平台的耐波性能。该方法通过建立风速与波浪相干函数模型,利用该模型获得当前深水半潜平台不同工况下风速与海浪的关系,再计算风浪联合作用下深水半潜平台的海浪作用力和风作用力,以2个数值为基础,构建深水半潜平台耐波性能数值模拟模型,在不同情况下模拟风浪联合作用下深水半潜平台耐波性能。实验结果表明:该方法可在不同波浪周期时,模拟风浪联合作用下深水半潜平台的横荡和垂荡数值,在波浪周期较小时,垂荡与横荡数值也较小,深水半潜平台的耐波能力较强;风浪角越大,在波浪周期相同时深水半潜平台的垂向弯矩数值越大,其耐波能力则较小。

风浪联合作用下OOstar平台低频运动响应分析

基于FAST建立OOstar平台的时域模型,研究风浪联合作用下平台的运动响应,采用统计学方法分析平台的不规则运动规律,利用傅里叶变换对平台运动进行频谱分析,重点关注波浪载荷差频分量及风载荷对平台低频慢漂运动的影响。结果表明:在不同海况下差频分量与风载荷均会使平台运动振幅增加,并使大振幅对应运动周期的离散性增强,而对小振幅对应运动周期的影响较小;差频分量对振幅及运动周期的影响随着海况的恶劣而增强,风载荷则相反。频谱分析表明,差频分量在不同海况下对平台自振频率处运动的激励影响均较大,风载荷则在四级海况下对平台自振频率处运动的激励影响较大,在八级海况下对平台自振频率处的激励影响较小。

波流联合作用下海底管道侧向运动数值分析

研究旨在提出波流联合作用下海底管道侧向运动数值模拟分析方法。通过建立三维离散刚体模拟海床,梁单元模拟海底管道,设置了两个载荷步模拟管道与土壤接触的过程,解决了实体模型不易收敛的问题。分析了不同管—土法向行为接触刚度、不同管—土切向行为摩擦系数、不同波流参数以及不同单位长度管道水下质量对海底管道侧向运动的影响。研究表明:海底管道的最大等效应力、最大侧向位移、最大接触压力以及最大横向摩擦剪应力对于管—土法向行为接触刚度的变化并不敏感;管道的最大侧向位移随着管—土切向行为摩擦系数增大而减小,呈现出线性变化的关系;当波高一定时,管道的最大侧向位移随着流速的增加而增大,并且波高越小,最大侧向位移随流速增加的速度明显越大;管道最大侧向位移随着单位长度管道水下质量的增加而减小,并且呈现出线性变化的关系。

冲击波和破片联合作用下舱段毁伤效应分析

为了研究冲击波和破片联合作用下船舶舱段的毁伤效应,首先在ANSA中建立舱段的有限元模型,设定材料模型、模拟舷侧破口、建立战斗部模型和耦合模型;之后在AUTODYN中对比分析了爆炸冲击波单独作用以及冲击波、破片联合作用2种情形下,船舶舱段的舱内爆炸载荷特性、舱室结构等效塑性应变及位移等数值结果的差异。结果表明:考虑冲击波和破片的联合作用时,冲击波压力曲线的前期趋势与冲击波单独作用下大致相同,但由于冲击波从破口发生泄漏,舱室内压力会较早达到准静态压力状态。同时,爆炸当舱的更多区域出现了大破口,毁伤主要表现为角隅大塑性变形以及边缘大面积撕裂,甲板和舷侧的最大位移和等效塑性应变也较冲击波单独作用大得多。

插值法在药物联合作用评价模型的应用研究

目的探讨插值法构建联合作用模型,结合等效线图法,评价二元混合药物联合作用效果。方法以人乳腺癌MDA-MB-231细胞为受试细胞株,测定5氟尿嘧啶[(5-fluorouracil,5-FU),浓度设为2、4、8、16、32、64μmol/L]和3-溴丙酮酸[(3-Bromopyruvic acid,3-BrPA),浓度设为20、40、80、160、320、640μmol/L]单一及混合后联合作用人乳腺癌MDA-MB-231细胞24 h,采用CCK-8法检测药物对MDA-MB-231细胞增殖的影响。采用多元统计法评价混合药物整体联合作用。插值法计算混合药物整体联合作用函数表达式,并绘制联合作用曲面以及30%、50%效应下的浓度加和等效线与置信区间;利用等高线与联合作用曲面得到30%、50%效应的观测等效线。结果5-FU、3-BrPA单一作用MDA-MB-231细胞增殖有抑制作用。5-FU的IC_(30)和IC_(50)分别为9.48μmol/L(95%C I:6.79~12.61)和37.96μmol/L(95%CI:27.19~60.83);3-BrPA的IC_(30)和IC_(50)分别为150.54μmol/L(95%CI:120.19~187.92)和410.07μmol/L(95%CI:316.25~575.94)。Bartlett检验显示3×3和6×6混合药物组数据方差无显著差异(P>0.05),交互效应图中曲线无明显相交,判断联合作用表现为相加作用。30%效应的观测等效线位于浓度加和等效线置信区间内,表现为相加作用;50%效应的观测等效线位于浓度加和等效线置信区间内以及下方,表现为相加作用,并可能存在协同作用。结论插值法与等效线图法构建的观测等效线可评价二元混合药物联合作用效果,为联合作用评价提供新的途径。

风浪联合作用下船舶耐波性能的数值模拟分析

本文主要研究风浪联合作用下船舶耐波性能数值模拟分析,主要目的是通过研究优化船舶耐波性数值分析方法,为船舶安全运行模拟打好基础。在研究过程中提出以UDF造波技术和二阶Stokes波浪理论仿真海洋风浪,从而获取船舶数据,再利用船舶有限元模型实现船舶耐波性模拟。另外,为验证本方法的应用效果,分析不同波高下的耐波数值模拟精度,本文进行了试验,通过数据对比发现,风浪联合作用下的耐波形数值模拟精度更高,这充分证明了该方法值得推广应用。

波-流联合作用下弹性管振动响应研究

由海流和波浪联合作用所引起的涡激振动是导致海洋立管等细长海洋结构物疲劳破坏的重要诱因,不过目前尚缺乏沿管轴向流致和波致振动特性分析的研究。采用流体体积法捕捉自由液面,建立数值波浪水池,基于双向流-固耦合技术开展了波-流联合作用下弹性管的数值仿真,对比分析了波-流荷载对弹性管振动特性的影响。在波浪作用下,管振幅随KC数增加呈逐步增大趋势,顺流向与横流向的振动频率为波频倍数;波浪力集中作用在自由液面附近,使沿管轴向的时均流体力系数在不同管段范围呈现不同的分布特性。在波-流联合作用下,振幅随外流速的变化趋势与单独外流的振动响应相一致,振动位移较波浪作用下的情况更为规则;顺流向的振动频率仍由波频主导,横流向激发出一个主频和两个显著次频,且主、次频的差值为波频倍数。最后,对比了波浪、波-流联合作用下4个典型波浪位置处沿管轴向的尾流涡街模式,外流的参与加快了旋涡的泄放,同时也是控制泄涡发放类型的主导因素。

骨架蛋白MYH9和Palladin在肺癌发生发展中的联合作用和临床价值

目的:研究骨架蛋白MYH9和Palladin对肺癌患者预后和恶性表型的联合作用及临床价值。方法:从癌症基因组图谱(TCGA)数据库下载肺癌转录组数据以及相关临床信息。利用生物信息学方法,分析MYH9和Palladin对肺癌患者预后及其与临床病理特征的关系,进一步分析两者对肺癌预后的联合作用。同时构建双分子敲降和单分子敲降的NCI-H460细胞,分别采用CCK-8法检测双分子敲降对肺癌细胞增殖和耐药的影响,Transwell实验检测双分子联合敲降对肺癌细胞迁移和侵袭的影响,甲基纤维素成球实验检测双分子敲降对肺癌细胞自我更新的作用。最后通过组织芯片进一步验证MYH9和Palladin联合在肺癌中的表达及其对患者预后的影响。结果:生物信息学分析结果显示MYH9和Palladin在肺癌组织中均呈现高表达,相比于低表达组患者,MYH9和Palladin高表达组患者的预后以及临床分期更差,其中双分子均高表达组肺癌患者的预后最差(P<0.01)。细胞生物学实验结果表明双分子敲降组肺癌细胞增殖、耐药性、迁移、侵袭及自我更新能力均明显低于单分子敲降组和对照组细胞(P<0.01)。组织芯片结果进一步证实了相比于癌旁组织,MYH9和Palladin在肺癌组织中均呈现高表达,与低表达组相比,MYH9和Palladin高表达组的肺癌患者预后更差(P<0.01),且双分子均高表达组肺癌患者的临床预后最差。结论:MYH9和Palladin的联合作用对肺癌细胞干性相关特征的影响显著高于其单独作用,MYH9和Palladin双分子联合对肺癌的临床预后作用更显著,这表明MYH9和Palladin有可能成为靶向非小细胞肺癌的联合靶标分子。

甲氧咪草烟与三氟羧草醚复配的联合作用及对花生田杂草的防除效果

为明确甲氧咪草烟、三氟羧草醚的联合作用效果和25%甲氧咪草烟·三氟羧草醚可溶性液剂对花生田杂草的防除效果以及对花生的安全性。采用茎叶喷雾法测定2种除草剂室内联合作用类型,并对筛选的25%甲氧咪草烟·三氟羧草醚可溶性液剂进行田间药效试验。结果表明,甲氧咪草烟、三氟羧草醚以1∶4复配对花生田一年生杂草狗尾草、马齿苋的联合作用表现为增效作用,25%甲氧咪草烟·三氟羧草醚可溶性液剂的推荐使用剂量为187.5~225.0 g a.i./hm^(2),药后45 d对狗尾草、稗、马齿苋等杂草的总鲜重防效可达到93.53%~96.65%。表明甲氧咪草烟、三氟羧草醚复配互补性强,对狗尾草、稗、马齿苋等杂草增效作用明显,25%甲氧咪草烟·三氟羧草醚可溶性液剂能够有效防除花生田一年生杂草,并对花生安全。

砜吡草唑与丙炔氟草胺对杂草的联合作用及玉米安全性评价

为筛选出有效防除玉米田杂草的除草剂混剂配比及其作物安全性,采用室内盆栽法测定了砜吡草唑与丙炔氟草胺及其不同比例混配组合对杂草生长的抑制作用及玉米安全性。结果表明,砜吡草唑与丙炔氟草胺不同比例的混配组合对稗草、马唐和藜均表现出加成作用,其中砜吡草唑与丙炔氟草胺质量比为1.25~20∶1时加成作用更为明显。砜吡草唑与丙炔氟草胺质量比为1~20∶1时,其在供试玉米品种和杂草之间的选择性指数较高,对玉米作物安全。

考虑相干性海洋结构风-浪联合作用力一种计算方法

随机风、浪环境要素之间存在较强相干性,该相干性影响风、浪联合传播过程中脉动风速与波浪形态,进而影响海洋结构风-浪联合作用力及结构响应。为准确计算结构随机风-浪联合作用力,基于已建立的描述随机风、浪联合传播相干性的风-浪相干函数,计算获取海洋结构来流脉动风速与入射随机波面之间互相关谱,建立包括风速自谱、风速互谱、波浪谱及风-浪互谱在内的结构随机风-浪联合功率谱矩阵。基于联合谱矩阵的Cholesky分解矩阵,利用谐波合成方法生成风、浪相互作用下的结构来流脉动风速时程,进而结合结构水上部分风阻系数生成结构脉动风作用力时程;基于联合谱矩阵的Cholesky分解矩阵,通过谐波合成计算式中引入结构随机波浪作用水动力传递函数的方式,生成风、浪相互作用下的结构随机波浪作用力时程。联立生成的随机风、浪作用力时程即可建立结构随机风-浪联合作用力同步时程。以直立圆柱风-浪联合作用力计算为例,开展了以上算法的算例应用分析。

波浪与水下爆炸气泡脉动载荷联合作用下船体梁的响应特性

[目的]舰船在执行任务的过程中有可能因同时遭受波浪载荷与水下爆炸气泡脉动载荷的联合作用而使船体响应发生“叠加效应”,导致总强度的损失,因此需要探索水下爆炸气泡脉动与波浪联合作用时船体梁的动力响应规律。[方法]首先,采用理论分析的方法建立船体梁的简化模型,并对水下爆炸气泡脉动载荷与波浪载荷进行求解;然后,基于Hamilton原理,分别推导两端自由船体梁在波浪载荷与水下爆炸气泡脉动载荷单独作用及联合作用下的运动微分方程;最后,基于对运动微分方程的求解,分析船体梁的自由振动响应在与外载荷组合的3种工况下简化模型的运动响应。[结果]结果显示,在波浪载荷与水下爆炸气泡脉动载荷的联合作用下,船体梁的运动响应相比2种载荷单独作用时运动响应的线性叠加值增大了15%。[结论]所做研究可为舰船结构在联合载荷作用下运动响应分析的计算程序开发提供参考。

3种中药提取物对猕猴桃葡萄座腔菌的毒力及联合作用

采用菌丝生长速率法测定了3种中药乙醇提取物对猕猴桃葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)的毒力以及联合作用。结果表明:苦参、丹参以及黄岑片3种乙醇提取物对B.dothidea菌丝生长均有一定的抑制作用,其EC50分别为60.44、60.78和97.86μg/mL。苦参和丹参提取物以有效质量比为1∶1、1∶3、1∶6时对猕猴桃B.dothidea均表现为增效作用,其CTC分别为133.16、126.16和129.56;而黄岑片·苦参、黄岑片·丹参的提取物复配则均表现为相加作用,其CTC为80.71~117.62。该研究结果可为防治猕猴桃软腐病的药剂组合提供参考。

波浪地震联合作用下砂质海床沉管隧道动力响应分析

对于埋置于海床表层的沉管隧道,波浪作用是不容忽视的常遇海洋环境因素。不同于陆域地下结构,海底沉管隧道地震反应分析和安全评价应考虑波浪的联合作用。基于Biot完全耦合的动力有效应力分析方法,对波浪与地震联合作用下砂质海床-隧道之间的动力相互作用特性进行研究。研究结果表明,相较仅有地震作用,波浪荷载加速了沉管隧道周围海床地震残余超孔压的增长和渐进液化进程,增大了沉管隧道上浮量;波浪与地震联合作用对应的β谱谱值更大,且卓越反应周期向长周期偏移;波浪对海床地震动的影响深度有限,仅对海床地表以下15 m范围内的地震动有放大效应。忽略波浪环境作用对砂质海床场地设计地震动参数的影响,对于沉管隧道抗震设计是偏于不安全的。

风雨联合作用下南京大胜关长江大桥地铁列车运营安全研究

为降低风雨联合作用对大跨度桥梁上城市轨道交通运营安全造成的影响,以南京大胜关长江大桥地铁搭载段为例,建立横风作用下列车倾覆数学计算模型,并研究列车在风雨联合作用下的运营安全性。结果表明:列车在背风侧运行时的临界倾覆风速大于列车在迎风侧运行时;相对于仅有强风作用,风雨联合作用下列车迎、背风侧的临界倾覆风速均有所降低且背风侧降低较为显著;仅强风作用时桥梁附属设施的增加使列车临界风速有所降低,风雨联合作用下桥梁附属设施的增加对列车临界倾覆风速的影响较小;风雨联合作用下,列车在边跨与中跨运行时的临界倾覆风速变化不大;雨强增大时临界倾覆风速降低不大。由此可见,风雨联合作用下对行车安全影响的主要因素是风速。

姜黄素与根皮素联合作用对大肠杆菌的抑菌效果

为研究姜黄素和根皮素联合使用对大肠杆菌的抑菌作用,采用微量肉汤稀释法测定姜黄素、根皮素的亚抑菌浓度;细菌培养测定各药物在亚抑菌浓度剂量下,对大肠杆菌的生长曲线、胞外核酸蛋白、乳酸脱氢酶(LDH)、碱性磷酸酶(AKP)以及总蛋白含量的影响;牛津杯法分析各药物亚抑菌浓度剂量下,姜黄素与根皮素的联合抑菌效果。结果表明:1)姜黄素与根皮素在质量浓度均为250μg/mL时,对大肠杆菌的生长具有显著的抑制作用,此质量浓度确定为姜黄素与根皮素的亚抑菌浓度;2)亚抑菌浓度的姜黄素和根皮素联合作用,能够有效抑制大肠杆菌的生长,抑菌效果优于姜黄素与根皮素单独处理组(P<0.05);3)亚抑菌浓度的姜黄素和根皮素联合使用对大肠杆菌的细胞壁和细胞膜有很强的破坏性,导致菌液上清中核酸、蛋白质以及AKP指数均升高。同时,亚抑菌浓度的姜黄素和根皮素联合使用减少了菌体内总蛋白(包括LDH)的表达量,效果显著优于姜黄素与根皮素单独处理组(P<0.05)。由此可见,姜黄素和根皮素联合作用大肠杆菌时,抑菌效果优于姜黄素与根皮素单独使用。

爆炸冲击波与破片联合作用下防弹衣复合结构防护效果的数值模拟

为增强现有防护装备的性能,设计了一种由聚脲(polyurea,PU)、凯夫拉(Kevlar)和泡沫组成的人体胸部复合防护结构。采用LS-DYNA对胸部复合防护结构在爆炸冲击波与破片冲击下的力学响应进行了数值模拟,分析了防护结构排布类型以及厚度对胸部防护的影响。结果表明:在单独爆炸冲击波作用下,防护结构的不同排布类型对抗爆效果影响较小,PU-Kevlar-泡沫排布结构抗爆效果较好,比透射压力峰值最大的Kevlar-PU-泡沫结构的峰值减小了2.42%;在爆炸冲击波与破片联合作用下,PU-Kevlar-泡沫排布结构防护效果较好,比透射压力峰值最大的PU-Kevlar-PU-泡沫结构的峰值减小了18.49%;适当增加结构的厚度可降低爆炸冲击波与破片联合作用对人体胸部的损伤,但继续增加厚度对防护性能的增益有限。