煤矸石在土木工程材料中的应用研究进展

煤矸石作为煤基固废系列的重要成员,其资源化利用一直是煤基固废的热点研究方向。多年来,在研究人员和工程技术人员的共同努力下,我国煤矸石资源化利用技术水平与利用效率均得到大幅提升,在多个领域(能源、化工、土木工程)成功实现了煤矸石“由废变宝”的转化过程。特别地,土木工程材料领域兼具“大体量”特点和“多元固废协同处置”等技术优势,成为大宗消纳煤矸石的中坚领域。本文综述了煤矸石作为胶凝材料/辅助胶凝材料和骨料在水泥混凝土、地质聚合物、道路工程及地下工程等方向的最新研究进展,总结并对比了煤矸石用作不同组分时的技术要点、难点及对应的质量控制措施和改性增强手段等。然而,矸石建材化的同时也容易导致矸石内部的“有价资源”未得到充分利用;矸石构筑物的长期耐久性和环境影响监测等工作也亟待补充。综上,受煤矸石理化性质、矸石资源化利用技术水平、经验及政策扶持力度等区域化差异因素的影响,煤矸石原料在用于多类型建材制品的生产过程中依然缺少因地制宜、明确且规范的分类管理和分级处置方法,“多领域技术-规范-政策”的逐步发展、完善和有机结合是今后建立高效有序的矸石建材市场及产业链的关键所在。

基于拉拔试验的加筋土界面摩擦特性

加筋土具有良好的工程性能,被广泛应用于加固路基和边坡支挡等领域,筋土界面摩擦强度对支挡结构的整体性和稳定性具有重要影响.为研究不同加筋土的界面摩擦特性,自制拉拔装置,对黏土-土工格栅、黏土-碳纤维布、黏土-土工格室和碎石土-土工格室等4种加筋土进行拉拔试验.研究结果表明,4种加筋土中,土工格室与碎石土的界面摩擦强度最高,构成的加筋体承受变形的能力最强;黏土-碳纤维布构成的加筋体界面摩擦强度最低,但具有筋土间相互作用发挥较快、允许变形小的特点;不同加筋体的允许变形差别较大,在实际工程中应充分考虑.提出了一种考虑土工格室加强区的无黏性土-土工格室界面最大摩阻力计算理论模型,研究结果可为加筋土工程筋材选取提供参考.

基于正交试验的锂渣基可控低强度材料配合比研究

本文以锂渣为主要原料,制备可控低强度材料(CLSM)。以单因素试验为基础,通过正交试验探索了水泥掺量、水胶比和减水剂掺量三个因素对锂渣基CLSM的抗折强度、抗压强度、流动度和泌水率的影响。研究表明,在大掺量锂渣的CLSM体系中,水胶比和减水剂掺量对材料流动性和泌水率具有显著影响,水泥掺量对泌水率几乎没有影响,提高水泥掺量会显著增加CLSM的抗压强度和抗折强度。对比各个因素对CLSM的影响,满足CLSM性能指标要求的胶凝材料适宜配合比为水泥掺量12%(质量分数,下同)、锂渣掺量88%、水胶比0.57、减水剂掺量0.20%。此时CLSM的流动度为231 mm,泌水率为1.49,28 d抗折强度可达1.74 MPa, 28 d抗压强度为4.90 MPa,各项指标优良。

浆砌挡墙外贴挂网混凝土层抗弯试验研究

为保证处置病害浆砌挡墙的施工安全和加固效果,文中提出钢筋混凝土外贴病害浆砌挡墙的加固措施,设计5组抗弯试验(1组为无外贴层,4组为不同厚度外贴层),探究外贴层对浆砌挡墙的加固效果及其作用机理。试验结果表明,加设5~20 cm厚外贴层后,破坏模式由脆性破坏转变为延性破坏,承载力和抗弯刚度显著提升,开裂弯矩提升1.25~5.67倍,极限弯矩增大2.75~13倍。

基于降维处理的快速EMT图像重建算法

电磁层析成像技术(EMT)具有非侵入、响应速度快、成本低等优点,在工业过程监测和多相流测量等领域有广泛的应用前景。该文针对电磁层析成像逆问题的病态性,提出了1种非迭代的、基于灵敏度矩阵降维的EMT图像重建算法,应用核主成分分析(KPCA)方法对灵敏度矩阵进行降维,有效降低了算法计算复杂度,同时降低了灵敏度矩阵的病态程度。为验证该算法的有效性,将该算法应用于平面EMT金属探伤,并将其与传统的线性反投影算法和Landweber迭代法进行比较。仿真和实验结果表明,该算法的成像质量远高于线性反投影算法,与Landweber迭代法相近,且该算法的计算耗时仅为Landweber迭代法的20%左右。

元地球与数字孪生:思想突破、技术变革与范式转换

数字孪生在航天、工业制造领域已应用了20多年,但引入海洋科学还是首次。通过数字孪生技术,实现真实地球与虚拟地球的融合,构建一个真实地球与数字地球的虚实共同体,这里称为“元地球”。本文介绍了元地球与早期提出的数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球的本质区别,进而突出元地球理念或思想上的巨大突破。基于现今元宇宙BIGANT技术体系,构架跨越地球各圈层的实时、全天候、立体观测感知系统,打通地球系统各圈层动力学模拟隔阂,实现超越现今地球,再现深时地球,实现时空穿越,从而集数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球、现今地球、深时地球的特性于一个共同体,这个深时的虚实共同体就是元地球。这一理念必将催生新的技术范式变革,进而超越现实地球、虚拟地球,开启人类认识地球、探测地球、开发地球的全新方式。在实现研究范式转换的同时,推动元地球的多场景应用,这也必将催生未来的万亿新产业。

下伏溶洞扩展对路基稳定性的影响数值分析

路基中的溶洞具有隐蔽性和发育性,是道路交通安全的重要隐患。为探讨溶洞扩展对岩溶路基稳定性的影响,以FLAC3D建立含溶洞的路基数值模型,分析了溶洞向上扩展、向下扩展、向两侧扩展和向四周扩展4种工况下岩溶路基的稳定性。研究结果表明:随着路基中溶洞的发育扩展,路基的竖向变形会增大、稳定性会降低;当路基中溶洞向上扩展时,新增变形主要出现在溶洞上方,会造成路基的稳定性迅速下降;溶洞向两侧扩展对岩溶路基的稳定性也有不利影响,但与溶洞向上扩展相比,这种影响相对较小;在4种工况下,溶洞向四周扩展对岩溶路基的稳定性影响最大,然后依次是向上扩展和向两侧扩展,而溶洞向下扩展时会引起溶洞底板和两边竖向变形增大,但对岩溶路基的稳定性影响很小。

岩溶发育条件下加筋土工格栅对路基变形的防治效果分析

采用FLAC3D建立岩溶路基模型,分析了溶洞发育过程中路基的变形规律和采用加筋进行处治的作用与影响因素。结果表明:溶洞顶板和路基顶面竖向位移会随溶洞跨度的增加而增大,当溶洞跨度达到一定程度后路基会发生沉陷破坏;在路基内加筋土工格栅能有效减弱溶洞发育对路面沉降的影响,且在提高路基稳定性的同时使得路基具有了一定的沉陷预警能力;筋材宜布置在路基底部,增加加筋层数和减小加筋间距对控制溶洞发育引起的路面沉降有明显影响。

高水平网球运动员训练和比赛负荷的实证研究

RPE因其经济、简便的优点,广泛应用于网球运动员内部训练负荷的监控和评价。然而,RPE指标会受到非客观因素的干扰,这也必然影响到评价的准确性和教练员下一阶段训练计划的制定。在实际训练中,教练员应如何合理运用RPE指标评价运动员内部训练负荷仍缺乏相关研究。本研究以中国国家网球集训队24名队员(12男12女)为研究对象,按男队员和女队员进行分组,同时将运动形式分为训练和比赛两种状态,分别将RPE指标与心率指标进行相关性分析。结果显示:(1)训练和比赛两种状态下,RPE与平均最大心率百分比和最高心率之间相关性均较低;(2)比赛状态下,所有队员s-RPE与Banister’s Trimp和Edwards’s TL均显著相关(P<0.05),而训练状态下,显著相关的比例分别为50%和41.7%(P<0.05),因此RPE指标在评价比赛状态下内部负荷量时更为客观;(3)训练状态和比赛状态下,女队员RPE指标与心率指标的相关性显著高于男队员,因此,RPE指标在评价女队员内部训练负荷时更为客观。本研究将为我国高水平网球运动员合理运用RPE指标客观评价内部训练负荷提供一定参考。

超声耦合TiO_(2)/UV光催化处理对玉米秸秆组分影响研究

本文采用超声耦合Ti O_(2)/UV光催化处理玉米秸秆,探究处理条件对玉米秸秆组分及结构的影响。研究结果表明,在Ti O_(2)投加量为0.25g·L^(-1)、pH值为8.25、超声强度为0.625W·m L^(-1)、处理1h的条件下,玉米秸秆中木质素和半纤维素含量分别由未处理前的26.06%、20.58%降低到22.85%、18.39%,纤维素含量由37.67%增加到40.39%。超声耦合Ti O_(2)/UV光催化处理可以破坏玉米秸秆的结构,玉米秸秆断裂破碎成细小碎片,表面粗糙有褶皱。本研究可为超声耦合Ti O_(2)/UV光催化技术在玉米秸秆预处理中的应用提供技术参考。

多孔秸秆碳磺酸催化纤维素水解研究

以玉米秸秆为原料、NaOH为造孔剂,采用碳化-活化制备多孔秸秆碳磺酸(PSCSA),用于纤维素的水解。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、N_(2)吸脱附分析(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等对PSCSA进行表征分析,表明PSCSA为不定形碳结构并有部分微弱的石墨结晶,含有羟基(-OH)、羧基(-COOH)、磺酸基(-SO_(3)H),且表面为多孔形貌。在多孔秸秆碳磺酸添加量为2.5g·g^(-1)(纤维素)、底物纤维素浓度为3mg·mL^(-1)、190℃水解1h的条件下,多孔秸秆碳磺酸催化纤维素水解还原糖得率可达60.61%。

不同梗签含量对中支卷烟品质的影响

目的:研究梗签含量对卷烟品质的影响。方法:向中支卷烟中添加不同质量比例的梗签(0.0%、1.8%、3.6%、5.4%、7.2%、9.0%、10.8%、12.6%、14.4%),检测燃烧时间、烟支密度、燃烧锥掉落倾向、物理指标和烟气指标等烟支品质相关指标。结果:少量梗签添加(1.8%、3.6%)对烟支锥头形成及掉头具有改善作用,且能够改善烟碱量、焦油、一氧化碳等烟气指标稳定性。结论:低比例梗签添加与高比例添加相比较,提高了卷烟的烟气品质。

时代新人传承和发扬伟大建党精神的价值意蕴及路径探析

伟大建党精神作为中国共产党的精神之源,展现了党的真理旗帜,塑造了党的光辉形象,具有独特的育人价值。时代新人要传承和发扬坚持真理、坚守理想的进取精神;践行初心、担当使命的奋斗精神;不怕牺牲、英勇斗争的无畏精神和对党忠诚、不负人民的奉献精神。这是时代新人坚定理想信念、强化责任担当、增强斗争本领、站稳人民立场的重要支撑和有力保障。让时代新人把伟大建党精神践行好,要从强化理论认识、传播时代声音、融入日常生活以及注重实践养成等方面探寻有效路径。

级配对煤矸石路基填料压实与强度特性的影响试验研究

为研究级配对煤矸石路基填料压实与强度特性的影响,以湖南湘潭某废弃煤矿的煤矸石为研究对象,通过大型振动压实试验与大型三轴试验研究了煤矸石路基填料压实与强度特性的级配效应。基于分形模型级配方程,求解得到了良好级配的取值界限,并分析了采用该级配方程进行级配设计的优越性。级配对煤矸石路基填料的压实与强度均存在较大影响。随着细颗粒含量的增加,最大干密度与偏应力均先增大后减小,反映出煤矸石路基填料的颗粒级配存在最优区间。在此基础上,获取了煤矸石路基填料的最优级配区间。试验结果表明,通过大型三轴试验与振动压实试验获取的煤矸石路基填料最优级配区间基本一致,考虑到大型三轴试验成本较高,可通过振动击实试验直接获取其最优级配。

肾上腺素β受体基因、G蛋白基因和CYP2D6基因多态性对美托洛尔导致脂代谢异常的影响

目的:研究肾上腺素β受体基因、G蛋白基因和CYP2D6基因多态性对美托洛尔导致脂代谢异常的影响。方法:选取2019年10月至2022年10月该院收治的初治高血压患者120例,检测β_(1)受体基因Ser49Gly、Gly389Arg多态;β_(2)受体基因Arg16Gly、Gln27Glu多态;β3受体基因Trp64Arg多态;代谢酶基因CYP2D6*10的P34S多态;G蛋白基因GNB3 C825T多态。比较美托洛尔单药治疗3个月后不同表型总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)水平变化。结果:各基因位点不同基因型患者的年龄、性别、体重指数、基线TC和基线TG等指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗3个月后,β_(2)肾上腺素受体基因Arg16Gly患者的TG水平升高,其中Gly/Gly型患者升高幅度最高,Arg/Gly型次之,二者均高于Arg/Arg型,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:β_(2)肾上腺素受体Arg16Gly多态与美托洛尔引起的血浆TG水平升高相关,携带2个G等位基因会导致服药后血脂水平明显升高。

元宇宙场景下人工智能生成内容(AIGC)赋能图书馆用户服务研究

元宇宙空间需要用海量内容填充,作为元宇宙场景下重要的内容生产方式,人工智能生成内容(AI-Generated Content,AIGC)能够推动图书馆转型与变革,在图书馆用户服务方面具有无限可能。文章在元宇宙视域下,从AIGC在图书馆用户服务智慧化转型中的作用、元宇宙带来的挑战以及用户对新技术的期待三个方面论证了AIGC赋能图书馆用户服务的必要性,并提出AIGC赋能图书馆用户服务的潜在应用场景包括智能咨询、知识保存与发现、智能翻译与个性化推荐。为推动AIGC的应用实践,图书馆须促进数据、算法、算力融合发展,加强人机协同发展并重视相关法律规范的制定与落实。

智慧水利“教学+科创+竞赛”协同体系构建——以智慧水利“人工智能与机器学习”课程建设为例

水利行业的高质量发展亟需智慧元素的融入,构建紧密结合智慧元素与专业的智慧类课程体系是智慧水利专业建设的必然步骤。文章在深入分析智慧水利“人工智能与机器学习”课程建设中存在问题的基础上,提出在教学过程中将抽象理论知识形象化、注重理论算法从头实现及课程体系与大学生科创实践有机融合等措施,构建了“教学+科创+竞赛”协同体系,为“智慧+专业”复合型人才培养提供范例。

土工格室加筋土挡墙静载模型试验研究

土工格室加筋土挡墙因其结构轻巧、稳定性高而具有广阔的工程应用前景,均匀长加筋面板式格室挡墙性能尤为良好,但目前相关的试验研究尚少。以拟建的长加筋面板式土工格室挡墙为对象,开展了竖向分级静载作用下的室内模型试验,对挡墙的变形、墙内竖向应力以及格室加筋层应变进行了测试和分析,探讨了均匀长格室层的加筋作用机制。结果表明:竖向荷载作用下,挡墙上部填土沿水平方向产生了中间大、墙面处小的不均匀沉降,埋于其中的格室加筋层因受弯而产生“网兜”效应,合并格室较强的侧限作用,致使部分竖向应力转化为格室的水平应力,多层格室的水平向转化作用使得挡墙底部的竖向应力明显减小,沉降沿水平方向亦趋于均匀分布。挡墙上部的翘起变形使得加筋层对墙面产生向下的拉力,故墙面竖向位移随荷载的增加而迅速增长;且对墙面产生向内收缩的作用,有效限制了上部墙面的水平位移,0.375H~0.75H(H为总墙高)范围内格室墙面水平位移较大,最大值出现在0.375H高处。加筋层应变沿水平方向的分布形式受填筑高度和荷载的影响较小,竖向荷载作用下均匀长加筋面板式格室挡墙的潜在破裂面的剖面线形为距墙踵一定距离的竖向缓变曲线。该成果可为此类土工格室加筋土挡墙的实践应用提供有价值的设计、施工参考。

赣西北狮子岭花岗岩型锂矿床成因:来自岩石地球化学和锆石U-Pb年代学的约束

赣西北矿集区是中国重要的花岗岩型锂矿资源基地,以发育多期次多阶段岩浆作用和大规模锂等稀有金属矿床著称。区内花岗质岩浆与稀有金属成矿关系密切,为进一步研究该地区花岗质岩浆演化特征及其与稀有金属成矿的联系,确定相关花岗岩成岩时代及成因类型,查明稀有金属成矿机制,笔者选择九岭地区狮子岭花岗岩作为研究对象,对其开展了岩相学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学分析。结果显示,狮子岭花岗岩属高钾钙碱性系列,具有高Si,富P,贫Ca、Mg、Fe,富集U、Hf等高场强元素,亏损Ba、Sr等大离子亲石元素,稀土元素总量较低(ΣREE=2.12×10^(-6)~146.24×10^(-6)),轻稀土元素相对富集(LREE/HREE=3.5~16.53),弱Eu负异常(δEu=0.23~0.59)的特征。整体上具有S型花岗岩的地球化学特征。锆石U-Pb定年显示,黑云母二长花岗岩成岩年龄为(141.02±0.59)Ma,锂(白)云母碱长花岗岩成岩年龄为(113.96±0.72)Ma。锂(白)云母碱长花岗岩成岩过程中形成磷锂铝石及锂云母等含锂矿物,其成岩年龄可视为锂等稀有金属成矿年龄。该区稀有金属矿化受燕山晚期岩浆结晶分异作用及后期热液交代作用共同影响,岩浆结晶分异作用是Li、Nb、Ta成矿的决定性因素,后期热液交代作用为Li等成矿元素的二次富集提供条件。

面向差异化业务保障的自适应信道预约多址接入协议

在无中心节点网络中可能存在不同类型的业务,部分高优先级业务具有严格的时延等服务质量(quality of service,QoS)需求。但当网络负载较重时,冲突概率明显提高,使得这些业务的需求难以得到保障,如何设计高效的多址接入协议以保证不同种类业务的服务质量是重要的研究方向。信道预约机制是保证QoS的重要方法,但现有信道预约机制对多种业务服务时,通常没有根据服务质量需求和网络状况精细调整预约参数。因此针对以上问题提出了一种面向差异化业务保障的信道预约MAC协议(differentiated service guarantee adaptive reservation mechanism,DSGARM),协议核心思想是针对每种业务的容忍时延需求和网络状况精细提供差异化服务,协议中通过建立的数学模型设计自适应算法,定量计算出满足时延需求的预约参数,能够根据网络状况自适应调整合适的预约参数以保障每一类业务的时延需求。仿真结果说明了提出协议的优势,具有较大的实际意义。