大跨曲线矮塔斜拉桥主梁锚固区蝶形应力区及优化配筋研究

为了探究曲线矮塔斜拉桥主梁局部锚固区受弯扭耦合效应的影响,优化局部配筋方案,以王家河大桥为工程背景,从应力、变形及预应力施加效率3个层面,对成桥和最大悬臂工况下直桥和弯桥局部节段模型开展对比计算,提出弯扭耦合效应造成的锚固区蝶形剪应力集中区域。结果表明:弯扭耦合效应增大了锚固区主梁各构件的主拉应力;同时,增大蝶形剪应力集中区域的面积约40%,在该区域可采用非对称配筋方案,适当增加锚固处弯曲侧抗剪钢筋比例;弯扭耦合效应会使主梁锚固区横向位移明显增大,增幅接近30%,但对挠度无显著影响;弯扭耦合效应下主梁锚固区预应力施加效率小幅度提升,在配束计算时应予以考虑。

钢板-混凝土组合梁桥的活载结构效率指数研究

为综合考虑钢板-混凝土组合桥梁的工程经济性和整体刚度,并对其量化评估,引入一种新的评价指标——活载结构效率指数(ILLSI)。该指数结合了桥梁结构的用钢量和活载作用下的挠度。对简支方案和连续方案下的ILLSI计算公式进行了理论推导,并与数值计算结果进行了对比验证。以交通运输部发布的《装配化工字组合梁钢桥通用图》为蓝本,采用ILLSI评价指标分别对双主梁、四主梁、五主梁方案进行评估,提出了ILLSI指数95%的置信区间。结果表明:对于ILLSI指数95%置信区间,在跨径为20~40 m时,双主梁简支方案为77.45~217.38 m·kN^(-1),四主梁简支方案为39.04~120.80 m·kN^(-1),五主梁简支方案为35.27~117.57 m·kN^(-1);在跨径为30~60 m时,双主梁连续方案为101.60~339.93 m·kN^(-1),四主梁连续方案为55.15~174.96 m·kN^(-1),五主梁连续方案为52.94~165.58 m·kN^(-1)。当跨径一定时,双主梁方案的ILLSI指数大于多主梁方案的ILLSI指数,四主梁方案的ILLSI指数略大于五主梁方案的ILLSI指数,但二者相差较小;工字钢-混凝土组合主梁的应力占比随ILLSI指数的增大而减小,且呈幂函数的变化规律;双主梁、四主梁、五主梁简支方案的ILLSI指数95%置信区间所对应的应力占比区间平均值为35%~67%。

基于小波包分析的老旧拱桥损伤识别与试验

本文运用基于小波包分析方法的损伤识别指标——小波包能量变化率平方和(WPERSS)处理荷载试验的实测数据,以及数值计算模型中的损伤数据,通过可视化分析的方法对比实测数据与模拟数据,定量判断所选农村公路老旧桥梁的损伤程度。

基于图像处理的沥青路面裂缝识别算法研究

为了提高沥青路面裂缝检测效率,利用Matlab软件平台,深入研究了图像灰度化、图像灰度变换、滤波去噪、边缘检测等图像处理算法,并提出一种裂缝宽度计算方法。该文的图像处理算法较好地解决了沥青混合料中集料缝隙对裂缝识别产生干扰的问题。选取20幅裂缝图像对该文提出的算法精度进行验证,结果表明:算法可较好地用于沥青路面不规则裂缝、纵缝、横缝的识别与宽度计算。当裂缝宽度在5 mm以上时,相对误差可控制在5%以内;裂缝宽度为2~5 mm时,相对误差可控制在10%以内。

级联多电平逆变器有限控制集模型预测控制

针对传统级联多电平逆变器的有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)计算量随电平数增加而指数增长的缺点,本文提出了改进的级联多电平逆变器FCS-MPC控制算法。首先,分析级联多电平逆变器的数学模型,探讨了FCS-MPC控制策略在级联多电平上的应用原理,在传统FCS-MPC控制的基础上,对电流进行延时补偿、反馈补偿及参考电流校正,提高了系统的跟踪特性和减少了电流谐波畸变率;其次,将复杂分区内电压矢量的追踪计算简化至在单一分区内进行,优化开关冗余状态,减少计算量。最后搭建了MATLAB仿真实验,与传统FCS-MPC算法对比分析,证明了此方法的正确性和优越性。

基于能量分层协调控制的能量路由器

提出一种能量路由器的能量协调控制方法,该方法包含3个层次：第1层,能量路由器根据当地直流母线电压进行协调控制;第2层,为保障重要负载的工作时间,依据储能电池SOC值对不同负载进行切除;第3层,为提高应对突发故障的能力,依据上层指令或并网情况对储能量进行优化控制。同时为改善光伏发电中恒压控制与MPPT之间切换易导致系统不稳定问题,提出一种自由无缝切换方法,提高系统的稳定性。为验证能量路由器能量协调控制方法正确性,在Matlab/Simulink仿真平台上搭建典型能量路由器系统,对控制方法进行系统仿真,仿真结果证明所提控制策略可行。

陕西老旧石拱桥快速评价体系构建

针对农村老旧石拱桥在结构及养护上存在的不同于现代桥梁的特定问题,基于陕西省汉中市镇巴县实地调研数据,统计分析了镇巴县农村石拱桥中的主要病害;提出采用桥梁编码的方式,方便农村地区老旧公路桥涵进行数据统计、管理养护;借助无人机图像识别技术,结合石拱桥多因素影响下的退化损伤分析,建立了一套适用于西部农村地区石拱桥的快速评定方法;同时采用有限元软件模拟了镇巴县狮儿坝桥的结构性能退化,对评估结果进行了验证。评价方法简单便捷、成本低,可供农村地区相关桥涵评价研究参考。

冻融循环对沥青路面裂缝生长的影响研究

为了提升沥青路面的使用性能,降低冻融对裂缝乃至对沥青路面健康状况的影响,课题组选取长春市为代表,实地考察道路裂缝状况,分析自然条件下裂缝各项指标之间的关系,建立以宽度、深度、长度为变量的三维裂缝评价体系。调查长春市年气温状况,确定冻融循环温度及循环周期,设立冻融试验,利用控制变量法分别讨论裂缝初始宽度、深度和长度对裂缝在冻融作用下的生长情况的影响,建立了裂缝宽度扩展比指标,对裂缝进行鉴别、预测和评价。结果表明:裂缝宽度扩展比随裂缝初始宽度的减小、裂缝初始长度的增大,裂缝初始深度的增大而增大,利用裂缝宽度、深度和长度可推知裂缝宽度扩展比,进而可对裂缝进行预测,可用于裂缝养护预测。

注射用灯盏花素制剂中相关物质的分析与结构鉴定

为了明确注射用灯盏花素制剂的相关物质组成,提升杂质控制水平,保障注射剂的临床用药安全,该研究采用HPLC和UPLC-QTOF/MS对不同规格不同批号注射用灯盏花素制剂进行相关物质分析与鉴定,主要的相关物质为5,6,7,3′,4′-五羟基黄酮-7-O-葡萄糖醛酸苷(3)、3,5,6,7,4′-五羟基黄酮-3-O-葡萄糖醛酸苷(4)和野黄芩素(10);3个极微量的相关物质为6-羟基芹菜素-6-O-葡萄糖-7-O-葡萄糖醛酸苷(1)、甲氧基野黄芩苷(6)和灯盏甲素(7)。采用半制备HPLC对主要相关物质3和4进行了分离纯化,经核磁共振波谱数据分析,进一步确证了它们的结构。该研究明确了注射用灯盏花素制剂的相关物质组成,为提升制剂中单个杂质的控制水平提供参考。

苦参药材和饮片质量标准修订研究

苦参为豆科植物苦参Sophora flavescens的干燥根。苦参药效物质基础的深入研究使其质量标准的完善和提高成为可能。该研究采用硅胶GF254薄层板,三氯甲烷-甲醇-水-甲酸(4∶2∶1∶0.6)的下层溶液为展开剂以及不同的检视方法,建立了以苦参对照药材为对照的主要黄酮和生物碱共薄层的定性鉴别方法。修订【含量测定】分析方法,包括简化供试品溶液的制备方法,更改氨基柱为十八烷基硅烷键合硅胶柱;并将该方法与《中国药典》2015年版方法进行对比分析;在此基础上,测定了32批苦参饮片中4种生物碱的含量,结果表明32批样品全部符合《中国药典》2015年版苦参饮片标准,不同样品中含氧化苦参碱和苦参碱之和在1.08%~2.55%,氧化槐果碱和槐果碱之和在0.369%~0.860%,4种成分总量在1.67%~3.40%;统计学表明氧化苦参碱与氧化槐果碱、氧化苦参碱和苦参碱总量与氧化槐果碱+槐果碱总量分别呈显著性正相关。参照《中国药典》2015年版四部通则相关方法测定了32批样品的水分和浸出物,12批样品中13种有机氯类农药残留量,结果表明所有测试样品水分和浸出物合格,未检出测定的13种农药。该研究为修订《中国药典》2020年版苦参药材和饮片的质量标准提供了参考。

蟾酥药材和饮片(蟾酥粉)的质量标准研究

蟾酥为蟾蜍科动物中华大蟾蜍Bufo bufo gargarizans或黑眶蟾蜍B.melanosticus耳后腺及皮肤腺分泌物的干燥加工品。蟾酥粉为蟾酥的酒制加工品。该研究针对现行蟾酥标准局限性和存在问题,结合前期研究,构建改进的蟾酥药材整体质量控制方法和标准,包含采用优化的薄层鉴别方法进行定性鉴别;采用【含量测定】项下的色谱条件建立HPLC特征图谱;完善一测多评法的相对校正因子,并将其用于38批蟾酥药材中蟾蜍甾的含量测定,制定合理含量限度。在此基础上,参照药材拟修订方法,对不同批蟾酥粉进行【性状】、【鉴别】(薄层鉴别)、【特征图谱】、【检查】(水分)和【含量测定】等检测项研究,起草蟾酥粉的质量标准。该研究为完善《中国药典》2020年版蟾酥的质量标准提供参考。

重楼药材和混伪品中5种皂苷的含量及对《中国药典》2015年版重楼含量测定修订的探讨

重楼为百合科植物云南重楼Paris polyphylla var.yunnanensis或七叶一枝花P.polyphylla var.chinensis的干燥根茎。针对现行重楼药材标准存在的问题,前期研究提出"删除重楼皂苷Ⅵ,增补重楼皂苷H,以重楼皂苷Ⅰ,Ⅱ,H和Ⅶ的总量进行限度控制"。为了考察更广范围内重楼样品中重楼皂苷H的含量以及重楼皂苷Ⅰ、重楼皂苷Ⅱ、重楼皂苷H和重楼皂苷Ⅶ的总量,该研究基于2015年版《中国药典》重楼标准定量方法的色谱条件,进行了同步测定重楼皂苷Ⅰ、重楼皂苷Ⅱ、重楼皂苷H和重楼皂苷Ⅶ含量的方法学验证,测定了69批不同来源重楼样品的含量;同时,测定了易混伪药材头顶一颗珠以及重楼属7种近缘植物根茎中5种重楼皂苷的含量。结果表明重楼皂苷Ⅰ、重楼皂苷Ⅱ、重楼皂苷H和重楼皂苷Ⅶ分别在0.006 48~0.828,0.006 52~0.834,0.006 17~0.790,0.006 31~0.808 g·L-1线性关系良好,平均加样回收率在100.2%~101.4%,RSD均小于3.5%。方法学验证均符合含量测定要求。36批不同产地的七叶一枝花样品中重楼皂苷Ⅰ、重楼皂苷Ⅱ、重楼皂苷H和重楼皂苷Ⅶ的总量在0.050 9%~3.99%(不含3批未检出);33批不同产地的云南重楼样品中4种成分总量在0.115%~3.23%。同属近缘植物中,球药隔重楼和长柱重楼中甾体皂苷含量较高,狭叶重楼、金线重楼、黑籽重楼含量较低,毛重楼几乎不含皂苷。饮片易混伪品头顶一颗珠中重楼皂苷Ⅵ在0.526%~1.55%,并且不含重楼皂苷H。建议以干燥品计,含重楼皂苷Ⅰ、重楼皂苷Ⅱ、重楼皂苷H和重楼皂苷Ⅶ的总量不得少于0.80%进行限度控制,以提升商品重楼药材质量,遏制低含量的重楼属近缘种(比如毛重楼、黑籽重楼和狭叶重楼等)以及头顶一颗珠的混伪现象。

关于完善2020年版《中国药典》重楼饮片质量标准

目的:开展重楼饮片【性状】【薄层鉴别】和【含量测定】研究,为完善2020年版《中国药典》重楼饮片质量标准提供参考。方法:采用文献总结和实际样品观察进行性状描述;采用薄层色谱法进行定性鉴别;采用高效液相色谱法测定市售和自制饮片中重楼皂苷Ⅰ,Ⅱ,Ⅵ和Ⅶ的含量;采用UPLC法测定自制饮片中10种甾体皂苷(伪原薯蓣皂苷,重楼皂苷Ⅶ,17-羟基纤细薯蓣皂苷,重楼皂苷H,重楼皂苷Ⅵ,重楼皂苷Ⅱ,薯蓣皂苷,纤细薯蓣皂苷,重楼皂苷Ⅰ和重楼皂苷Ⅴ)的含量。结果:饮片外观性状上,除了色泽、质地、气味,增加直径1. 0~4. 5 cm的限定。薄层色谱图中正品重楼多不能检出重楼皂苷Ⅵ,伪品头顶一颗珠在相应位置斑点清晰。13批市售样品中只有5批符合现行2015年版《中国药典》规定的'重楼皂苷Ⅰ,Ⅱ,Ⅵ和Ⅶ之和不低于0. 6%的要求'。炮制过程软化和干燥方式对甾体皂苷含量有明显影响,以浸泡、晒干较好。结论:建议新增性状,将重楼皂苷Ⅵ从薄层鉴别删除,以重楼皂苷H替代重楼皂苷Ⅵ进行含量限度控制,规定'重楼皂苷Ⅰ,Ⅱ,H和Ⅶ之和应不低于1. 0%'。