局部锈蚀圆钢管混凝土短柱轴压承载力试验研究

钢管混凝土(CFST)在服役环境中被腐蚀,导致其钢结构承载力降低,严重威胁到结构的服役性能和使用寿命。首先,采用机加工车铣方法制作模拟局部锈蚀的人工缺陷,然后以钢管外表面局部环向贯通锈蚀位置、锈蚀钢管体积损失率、锈蚀外表面面积损失率(简称锈蚀面积损失率,下同)为试验参数,对45根局部锈蚀圆CFST短柱试件进行轴压承载力试验;其次,分析锈蚀位置、锈蚀钢管体积损失率、面积损失率和壁厚损失率对锈蚀试件承载力、刚度和延性的影响,揭示锈蚀CFST试件破坏机理和承载力退化机制;最后,针对局部锈蚀圆CFST短柱构件轴压承载力提出一个简化实用计算公式。研究结果表明:各试件具有类似的破坏特征,主要呈明显的腰鼓状破坏,且发生在锈蚀区;随着锈蚀钢管体积损失率增大,锈蚀CFST柱的承载力、刚度和延性均出现不同程度的降低;在锈蚀钢管体积损失率和面积损失率相同的情况下,就局部锈蚀位置影响而言,中部影响最大;就锈蚀程度表征参数影响而言,锈蚀钢管体积损失率影响最大,面积损失率次之,壁厚损失率最小;本文提出的简化实用公式可为圆钢管混凝土构件全寿命设计提供参考依据。

新工科背景下土木工程专业实验教学改革与实践研究

为了更好地达成新工科建设及工程教育专业认证对大学生实践能力和创新能力提出的高要求,根据“以学生发展为中心”的实验教学理念和依据产出导向的实验设计原则,围绕行业需求和能力培养的应用型、复合型、创新型人才培养目标,构建基于“新工科”理念和符合工程教育认证的土木工程专业实验教学改革与实践模式。通过设计教学目标、增设实验教学内容、改进实验教学模式和构建创新实践能力为核心的课程考评体系的方式进行四阶段改革。以华东交通大学土木工程国家级实验教学示范中心下属结构工程实验室为试点进行实验教学改革。实践结果表明,在新的实验教学体系下,极大地激发了学生的实验热情,提高了学生自主学习和创新试验的能力。

快速康复护理对老年股骨颈骨折患者术后的生活质量影响分析

探讨在高龄病人股骨颈骨折全髋置换手术中,运用快速康复护理观念进行疗效评价。方法 2018年3月-2020年2月收治老年股骨颈骨折患者60例,随机分为两组,各30例。对照组接受常规护理;研究组在常规护理基础上应用早期康复护理措施。比较两组患者髋关节功能、生活质量评分及护理满意度。结果 研究组术后6个月Harris评分、Barthel评分、护理满意度均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 早期康复护理措施对于老年股骨颈骨折手术患者术后肢体功能康复具有显著的促进作用,且保障了生活质量。

模拟酸雨腐蚀钢管混凝土构件静力性能研究

该文讨论了模拟酸雨腐蚀环境下钢管混凝土构件静力性能的退化规律,具体包括模拟酸雨腐蚀后:钢材材料力学性能;钢管混凝土构件轴压力学性能;钢管混凝土构件纯弯力学性能;钢管混凝土构件偏压力学性能。分析了腐蚀率对钢材屈服强度、弹性模量、极限抗拉强度和极限延伸率的影响,采用钢管壁厚折减以及壁厚折减耦合材性折减的模拟腐蚀损伤方法,结合有限元ABAQUS软件、规范公式,分别计算了构件荷载-变形关系曲线、极限承载力,并和试验结果进行了比较,发现钢管壁厚折减方法优于壁厚折减耦合材性折减方法,地方标准严于国家标准。

陶瓷再生粗骨料混凝土力学性能研究

采用硅烷偶联剂KH-550溶液浸泡陶瓷再生粗骨料,改变其表面性能,从而增强陶瓷骨料-水泥石界面的粘结性能。使用处理后的陶瓷骨料制备陶瓷再生混凝土,并对其进行了立方体抗压强度试验和弹性模量测试。结果表明:随着陶瓷粗骨料掺量的增加,再生混凝土的强度降低;当掺量为60%时,再生混凝土的弹性模量较原碎石混凝土提高了3.2%;当掺量为100%时,再生混凝土抗压强度仍然满足要求。

混凝土徐变的Gamma模型参数估计研究

针对长期荷载作用下的混凝土结构,将混凝土徐变量作为表征混凝土结构服役性能的退化指标,采用Gamma随机过程模拟混凝土徐变发展过程的不确定性。当参数c和尺度参数β为随机变量且其先验分布已知时,可利用Bayesian定理,得到c和β的后验分布和估计。作为特例,给出c为定值、β先验分布服从Gamma分布的后验分布和β后验估计值的解析表达式。最后在给定参数b和c的情况下,使用经典矩估计、极大似然估计与Bayesian估计、后验矩估计、后验极大似然估计等5种算法,融合2组混凝土徐变试验数据,对Gamma过程参数进行估计,实现混凝土徐变过程模拟,并以误差平方和最小为准则,将徐变模拟结果进行比较,结果发现Bayesian估计和后验估计法优于经典估计法,尤以Bayesian估计法为最佳。

陶瓷掺合料对水泥胶砂性能的影响研究

为了研究陶瓷粉作为水泥基掺合料的可行性,采用水泥胶砂强度检验方法,研究水泥胶砂性能随陶瓷粉掺量、养护龄期的变化特征,并分析探讨了陶瓷粉作为掺和料的工作机理。研究表明:随着陶瓷掺量的增加,陶瓷粉水泥胶砂试块强度降低,当陶瓷掺量为30%时,水泥砂浆试块的强度仍满足水泥性能要求。对比掺有陶瓷粉、粉煤灰和硅灰三种材料的水泥胶砂试块的28 d强度随取代率的变化曲线,其中陶瓷粉水泥胶砂试块性能最优,且陶瓷粉水泥胶砂强度变化曲线与粉煤灰水泥胶砂相似。

徐变作用下混凝土结构力学行为的ANSYS分析

针对混凝土结构徐变效应的问题,采用按龄期调整的等效模量方法结合ANSYS有限元商用软件包,将"单元生死"技术引入混凝土结构节段施工过程的徐变分析中,解决了节段施工过程之间数据传输问题,并基于ANSYS参数化设计语言APDL,编制了命令流,将徐变效应分析问题转化为伪弹性分析问题,计算简单。以经典三节段施工连续梁桥为例,采用现行规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中的徐变系数计算公式,分析了节段连续梁桥徐变以及徐变对连续梁桥内力和变形的变化,并与现有计算结果进行了比较,证实了本文方法的可行性和有效性。

陶瓷混凝土氯离子渗透试验及微观机理分析

通过对三组混凝土试块做氯离子渗透试验,考察了废陶瓷再生粗骨料对混凝土氯离子渗透性能的影响。结果表明:经表面强化技术处理的再生混凝土抗氯离子渗透能力较普通混凝土有所降低,但较未处理的再生混凝土的抗氯离子渗透性能提升1.13倍,说明再生混凝土工作性能的可靠性;体视显微镜微观机理分析表明强化技术能增强界面过渡区黏结性能,并探讨出"在表面强化技术处理的基础上,掺入矿物掺合料,可配制更高等级废陶瓷再生粗骨料混凝土"。

基于RTDS/CBuilder的DFIG通用励磁控制模型开发

基于RSCAD/CBuilder采用自定义编程技术开发一套双馈式感应风力发电机(DFIG)的通用励磁控制模型。该模型控制策略依据网侧变换器电网电压定向、转子侧变换器定子磁链定向矢量控制原理;模型的人机交互界面根据面向对象设计理念,形成参数输入对话框;模型的实时运行程序采用C语言编程技术,并针对信号相位提取、相位斜率计算给出相应的设计方法。本文还以实例对比法对所开发模型进行了通用性和精确性验证,结果表明:该模型可便捷地应用于不同系统频率、功率等级DFIG的RTDS仿真实验并大幅提高建模效率。

Bayes统计学与MCMC方法——Metropolis-Hastings(M-H)算法的Matlab程序实现

Bayes统计学能够从空中楼阁的理论广泛地落地于自然科学、经济学和社会学等领域,得益于计算机技术和马尔可夫链蒙特卡洛(Markov chain Monte Carlo,简称MCMC)法的发展。文章介绍了MCMC方法在Bayes推断中的应用,主要讨论了MCMC方法中的独立抽样和随机游走抽样的Metropolis-Hastings(M-H)算法,利用可读性较强的Matlab程序来实现两种抽样算法,并给出了详细的程序实施过程,分析了两种抽样的优缺点。模拟分析结果表明:独立抽样M-H算法比较容易实施,但是要求建议分布和后验分布的吻合度较高,否则计算效率低下,而且模拟效果不理想;随机游走抽样的M-H算法不需要建议分布接近后验分布,模拟效果也比较好,因此,克服了独立抽样算法的不足,适用范围更广。

射频消融与无水酒精注射治疗术后复发肝细胞癌患者的疗效比较

目的对比肝细胞癌(HCC)术后复发肿瘤病灶经射频消融(RFA)与无水酒精(PEI)注射治疗的疗效,以期为临床治疗HCC肿瘤复发提供参考。方法回顾性分析2007年8月至2010年1月HCC术后单一病灶复发患者175例,分为PEI治疗101例与RFA治疗74例。所有病例治疗前后均行常规彩超和超声造影/增强CT检查,观察比较治疗次数、病灶完全灭活率及治疗并发症发生率,记录患者治疗后1、2、3年生存率。计量资料采用t检验,计数资料采用χ2检验。结果 HCC术后复发病灶,平均每例的PEI治疗次数多于RFA(P<0.05),PEI和RFA治疗并发症的发生率比较差异无统计学意义(P>0.05);肿瘤直径<2.0 cm的HCC术后复发病灶组中,PEI和RFA治疗病灶完全灭活率比较差异无统计学意义(P>0.05),而2.0～5.0 cm HCC术后复发病灶组,PEI治疗病灶完全灭活率低于RFA,差异均有统计学意义(P<0.05)。HCC术后复发病灶直径<2.0 cm组中,PEI和RFA治疗术后1、2、3年生存率分别为89.1%和90.2%、69.1%和70.7%、49.1%和53.7%,两种治疗方式术后生存率比较差异无统计学意义(P>0.05)。而2.0～5.0cm组中,PEI和RFA治疗术后1、2、3年生存率分别为63.0%和84.8%、43.5%和66.7%、21.7%和45.5%,两种治疗方式术后生存率比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论肿瘤直径小于2.0 cm HCC术后复发病灶的RFA和PEI局部消融治疗,患者术后的生存率无明显差异,而肿瘤直径2.0～5.0 cm时,RFA治疗后生存期优于PEI。

陶瓷作为混凝土掺合料的可行性研究

随着绿色混凝土的发展,人们已经不再局限于再生骨料的研究,把目光投向采用新型掺合料的研发中。结合各种矿物掺合料研究历史和现状,指出当前研究的主要方向以及存在不足之处,提出陶瓷掺合料的理念。基于掺合料作用原理分析陶瓷掺合料的工作性能,并展望了陶瓷掺合料利用前景。

超声检测妊娠期糖尿病孕妇胎儿肾动脉血流动力学的价值

目的探讨超声检测胎儿肾动脉血流动力学指标在妊娠期糖尿病(GDM)孕妇中的临床价值。方法 GDM孕妇83例,同期分娩正常孕妇80例为对照组,于妊娠晚期超声检测胎儿肾动脉阻力指数、搏动指数及收缩期峰值流速和舒张末期流速的比值(S/D),比较两组肾动脉血流动力学变化及妊娠结局。结果 GDM组胎儿肾动脉阻力指数、搏动指数及S/D均高于对照组(P<0.05),GDM组围产儿结局不良高于对照组(P<0.05);在GDM组中胎儿肾动脉阻力指数≥0.85,S/D≥6.5,其预测围产儿结局不良的敏感性分别为72.2%、77.8%,特异性分别为87.7%、84.6%,二者预测差异无统计学意义(P>0.05)。结论超声检测GDM孕妇的胎儿肾动脉血流动力学的指标,是了解围产儿预后的有效监护手段,而胎儿肾动脉阻力指数和S/D异常预测围产儿结局不良具有较高的敏感性和特异性。

钢结构中疲劳裂纹增长概率模型和Bayesian动态预测

疲劳裂纹在桥梁结构中非常普遍,其增长过程是一个随机过程;另外,疲劳裂纹增长会引起桥梁结构性能退化。对桥梁结构性能退化的预测应基于桥梁的现状,结合具体构件的实际监测数据进行更新。首先依据线弹性断裂力学(LEFM)理论和Paris半经验疲劳裂纹扩展速率公式,建立钢结构的疲劳裂纹增长概率模型;然后利用Bayesian更新理论和马尔卡夫链蒙特卡罗模拟,结合试验数据,构建疲劳裂纹增长概率模型随机参数的更新方法,进而实时预测钢构件性能退化轨迹和寿命评估。使用提出的方法结合已有的试验数据进行了模拟仿真试验,结果表明,方法可以实现疲劳裂纹增长模型中随机参数的更新,有效地预测钢结构性能退化轨迹和时变可靠性的变化规律。

既有结构时变可靠度预测模型及计算方法研究

在复杂环境与荷载作用下,桥梁的抗力会随着时间的推移而退化,可靠性降低,导致桥梁提前破坏,这关系到桥梁耐久性、适用性和安全性问题。准确评估桥梁的安全状况,为桥梁管养部门在维护、维修和修复等方面及时提出合理建议措施,意义重大。文章首先建立了Gamma随机过程抗力退化模型与泊松(Poisson)随机过程荷载模型。在此基础上,基于抗力和荷载效应相互独立的基本假定,使用条件概率公式,严格得到了结构失效概率计算表达式,并提出了一种改进的时变可靠度Monte Carlo计算方法,最后用Matlab语言编制了相应计算程序。作为一个应用算例,利用文章所建立的双随机过程模型和可靠度计算方法,分析了某现钢筋混凝土T型梁桥服役20 a的抗力可靠度衰减规律。与传统的时变可靠度计算方法相比,本文方法不但可行、有效,而且效率高。另外,以腐蚀机制下的桥梁抗力退化模型为例,预测得到桥梁在后30 a时的失效概率以及可靠指标。

基于广义Kelvin链钢管混凝土徐变研究

混凝土徐变是混凝土材料本身固有的一个时变特性,是结构响应中一个重要组成部分,其计算方法通常是建立在单轴试验和理论基础上。为探讨钢管混凝土徐变特性,该文采用自制的压力自平衡混凝土徐变试验装置对混凝土圆柱和圆钢管混凝土柱进行了徐变试验,结果表明:钢管混凝土柱徐变变形要比普通混凝土柱的徐变变形小,在该文试验中两者相差接近50%,这可能是密闭钢管内核心混凝土无法与外界发生水分交换而不发生干燥收缩和干燥徐变以及钢管围压所致。根据粘弹性理论,引入多参数Kelvin链粘弹性元件模型,建立了求解单轴应力状态下混凝土徐变的Volterra型积分方程,模型参数近似表示为连续粘滞谱。通过离散时间变量t和分步积分,进一步得到了单轴应力状态下混凝土徐变应力-应变增量本构模型。依据徐变叠加原理,考虑Poisson效应,进一步将单轴应力状态下混凝土徐变应力-应变增量本构模型拓展到三轴应力状态,用于钢管混凝土徐变分析。对有限元商用软件Ansys进行二次开发,将反映三轴应力状态下混凝土徐变性能的本构方程引入Ansys提供的用户子程序Usermat中,并采用Fortran语言编程,从而实现了钢管混凝土徐变长期性能的有限元分析计算。将有限元数值解与试验结果进行对比分析,发现该文提出的模型是科学的和有效的。该文提出的方法将为混凝土徐变计算提供了另一条有效途径。