城市地下基础设施低碳发展策略研究

在韧性城市、海绵城市与城市更新的背景下,城市地下基础设施作为城市建设的重要部分,其低碳、安全、协调发展对推动城市高质量发展,助力我国“双碳”目标实现具有重要作用。本文通过总结城市地下基础设施低碳发展的现状及存在的问题,提出了新建和既有城市地下基础设施低碳发展的实施路径与策略。研究认为,对于新建城市地下基础设施,以源头端、消费端、固碳端三端为抓手,提出了在规划设计、建造物化、运行维护阶段等全面考虑城市地下基础设施全生命周期的低碳发展策略;对于既有城市地下基础设施,提出了电气化、智能化和实用化的绿色改造策略以及新老交汇、和而不同的绿色扩建策略。为进一步推动我国城市地下基础设施低碳发展,从摸清城市地下基础设施温室气体排放家底、完善城市地下基础设施低碳发展顶层设计、加强城市地下基础设施低碳发展技术研发、加强城市地下基础设施低碳发展政策倾斜4个方面提出了对策建议。

基于时域近似法的CLLC谐振变换器参数设计

针对现行主流的基波分析法在电压增益计算时准确度较差,以及传统的谐振参数设计方法在对电池这类非阻性电源负载时存在参数难以确定的问题,提出基于时域近似法的CLLC谐振参数计算,解决了电压增益精确度和参数选取困难的问题。首先建立变换器的P、N、O等3种模态的时域方程,通过对运行时主要工作模式中PO、PN波形的简化,求出对应模式的电压增益公式,以电压增益范围和全局软开关的实现作为参数选取的约束条件,求出具体的谐振网络参数;然后利用MATLAB搭建仿真实验模型,实现全局软开关和电压增益要求,在谐振频率下工作效率均在95%以上。仿真实验结果验证了所提设计方法的可行性。

城市地下空间恢复韧性发展策略研究

防灾减灾理念及其运用在城市地下空间发展过程中发挥了一定的安全保障作用,但在自然风险和工程安全风险交织的背景下,无法全面满足城市地下空间未来发展需求;转向以“适灾”为导向的韧性防灾减灾理念,重视城市地下空间的灾后恢复韧性,成为未来发展亟需。本文分析了恢复韧性的内涵和影响因素,从工程、非工程角度阐述了国内外恢复韧性相关研究;重点从结构体系、评价方法、管理机制、空间规划、应急预案等方面,剖析了我国城市地下空间韧性发展现状。研究提出了“三阶段+评价体系”的城市地下空间恢复韧性发展策略,将灾后恢复过程划分为应急救援、恢复重建、规划适应三阶段,分别给出各阶段的恢复目标并为城市地下空间恢复韧性评价体系建设提供依据。研究建议,健全城市地下空间管理规章与应急预案,提高城市地下空间韧性规划水平,推动城市地下空间管理智能化,以促进城市地下空间恢复过程的有序与高效。

钢筋混凝土界面的近场动力学方法

近场动力学方法已被广泛用于钢筋混凝土的开裂破坏研究,传统近场动力学方法的控制方程与参数是基于同种均质材料的能量方程确定,在处理不同种材料之间的相互作用时,无法合理反映其界面的力学行为.针对这一问题,通过分析钢筋混凝土界面的黏结−滑移机理,提出了近场动力学界面区材料点的相互作用模型,发展了考虑钢筋混凝土界面黏结的键基近场动力学方法.基于键基近场动力学与连续介质力学的能量密度等效方法,提出了界面微弹性参数的确定方法;根据钢筋肋间混凝土的应力分布规律,获得界面材料点域半径与受限楔体半径的等效关系;利用界面黏结−滑移曲线峰值应力对应的滑移变形,给出了界面临界拉伸常数确定方法.通过与2组钢筋混凝土构件的拉拔试验对比,验证了发展的界面近场动力学方法,并开展了不同条件下钢筋混凝土构件的数值试验.结果表明,发展的近场动力方法能够合理反映钢筋直径、锚固长度、混凝土强度以及肋间距对钢筋混凝土界面黏结行为的影响,体现了所提方法的合理性与优越性.

混凝土拱坝地震非线性响应中的应变率效应研究

通过引入多轴有效硬化函数和S型率相关强度准则,改进了混凝土损伤塑性(concrete damage plasticity,CDP)模型,称为S-CDP模型,能够更加合理地反映混凝土材料的应变率效应和三维塑性变形行为。基于S-CDP模型建立了大岗山拱坝的率相关数值模型。利用所建的率相关数值模型,分析了地震作用下坝体混凝土的应变率分布规律、动态增长因子的变化规律以及混凝土应变率效应对坝体动力响应的影响。结果表明,S-CDP模型能够合理反映受拉区混凝土材料的率效应,在地面峰值加速度为0.557g,0.663g,0.836g的地震动荷载作用下,拱坝坝体混凝土的动强度增长最多能达到23%,然而并不能保证坝体混凝土的动强度始终提高20%及以上。在水工建筑物抗震设计时,若将混凝土的动强度提高固定的20%,可能会造成计算的损伤结果与实际的损伤有所偏差,动强度提高固定的20%计算得到的损伤结果相较于该文中采用S-CDP模型计算得到的损伤结果偏大。因此在水工建筑物抗震设计时,推荐选用合适的混凝土率相关本构模型进行计算,以尽可能的保证计算的精确度。

混凝土材料真实动态强度及率效应机理研究

混凝土的动态承载力包括真实动态强度和惯性承载力两部分,并且真实动态强度存在极限动态强度。以往的研究并没有区分真实动态强度和惯性承载力,过高地估计了混凝土的真实动态强度。该文研究了混凝土材料应变率相关强度的物理机制,将混凝土的宏观承载力分为真实动态强度和惯性效应引起的附加承载力,分别揭示了真实动态强度与惯性效应的物理机制。物理机制表明混凝土的真实动态强度不是无限增加的,而是存在一个极限值,这与混凝土材料非线性单轴动态S准则的规律相同。因此,利用S准则来描述混凝土的真实动态强度。通过与动态单轴压缩试验结果和动态单轴拉伸试验结果比较表明,S准则能够合理地描述混凝土材料的真实动态强度规律,并且能够很好地反映混凝土材料的极限动态强度。

基于S准则发展的混凝土动态多轴强度准则

通过对经典强度理论或准则的强度参数分析,将强度参数转化为由混凝土的单轴压缩和单轴拉伸强度表示,结合S准则给出的混凝土单轴强度的率效应规律,得出了强度参数受应变率影响的率效应函数,进而将常用的静态多轴强度准则摩尔–库伦强度理论、松岗–中井强度理论、德鲁克–普拉格强度理论、拉得–邓肯强度准则和胡克–布朗强度准则发展为动态多轴强度准则.利用混凝土动态单轴压缩和动态单轴拉伸试验结果统计分析给出的S准则率效应参数,分析了5种强度准则中强度参数随应变率的变化规律以及取值范围.基于混凝土单轴压缩和单轴拉伸强度,分别给出了5种强度准则在子午面、偏平面和平面应力条件下的强度曲线与主应力空间中的强度曲面,对比分析了5种强度准则间的异同,以及每种强度准则随应变率的变化规律.利用混凝土材料的动态双轴和动态真三轴强度试验结果,分析评价了5种动态多轴强度准则,并且阐述了各动态多轴强度准则的应变率适用范围.德鲁克–普拉格强度理论与试验结果相差甚远,不适于描述混凝土材料的强度规律.动态双轴加载时,在拉压区各强度准则差别不大,都可较好地描述试验规律;在压压区各强度准则差别较大,松岗–中井强度理论与试验结果吻合最好.在动态真三轴比例加载时,摩尔–库伦强度理论和胡克–布朗强度准则无法考虑中主应力的影响;松岗–中井强度理论和拉得–邓肯强度准则都可较好地描述试验规律.

秦皇岛港游艇码头平面布置研究

游艇旅游作为旅游产业中一个朝阳、高端的行业已经越来越引起人们的关注,秦皇岛港通过建设游艇码头,借游艇文化发展海上旅游休闲产业,计划把该地区建设成为集观光、度假、娱乐等活动于一体的国际旅游港和自由贸易港。文中通过波浪数学模型分析提出两个平面布置方案,经方案比选提出推荐方案,方案经论证可行,可供同类工程借鉴参考。

美军一体化试验鉴定分析及启示

美军最早提出的一体化试验鉴定（integrated test and evaluation,IT＆E）作为装备试验鉴定的发展方向已经得到了较广泛的认可。介绍了美军一体化试验鉴定的背景及概况,分析了美军一体化试验鉴定的管理,剖析了美军试验鉴定的特点,分析了美军靶场建设措施,并就借鉴美军一体化试验鉴定成功经验,开展装备试验制度改革提出了对策建议。

不同黏性土的残余强度及其抗剪强度指标特性研究

利用环剪仪系统地研究了17种不同塑性指数的饱和黏性土在不同固结状态下的残余强度的变化规律,分析了当前法向应力、超固结比、塑性指数和多级剪切方式对残余强度的影响,重点给出了大变形条件下的抗剪强度指标随塑性指数的变化规律及实用公式。试验结果表明:残余强度随当前法向应力的增大而增大;超固结比对残余强度没有显著的影响;随着塑性指数的增大,残余强度逐渐减小;残余强度在较小的当前法向应力水平下具有明显的非线性;在大变形条件下,残余内摩擦角随塑性指数的增大而减小;最后给出了残余内摩擦角与塑性指数的函数关系式。

河沟流域土壤水分空间变化及植被分布与生物量研究

以河沟流域土壤含水量测定和植被调查为基础 ,综合分析了不同地貌与土地利用类型的土壤水分空间变化 ,以及植被群落、植物种分布和生物量的变化。认为 :黄土残塬从塬中、塬坡、沟坡到沟底 ,土壤水分呈有规律的变化 ,从塬中到沟坡中上部 ,土壤含水量呈递减趋势 ,坡麓及沟底土壤含水量则最高 ,而阴坡土壤含水量明显高于阳坡 ;农耕地土壤含水量高于草地 ,林地含水量最低 ;植被分布和生物量 ,与土壤水分的空间分布有着密切的关系 ,基本呈正相关 ;植物对不同地貌部位的适应性不同 ,从而决定了植物分布与生长。通过综合分析 ,提出不同地貌部位植物的适应性评价表 ,为人工恢复植被的植物种选择提供参考 。

静动组合载荷下混凝土率效应机理及强度准则

混凝土结构在受到动载荷作用之前,通常已承受着初始静载荷的作用.大量关于混凝土应变率效应的研究均没有考虑初始静载荷对动强度的影响,会导致过高地估计混凝土的动强度,使混凝土结构设计偏于危险.本文通过分析混凝土材料在静动组合载荷下的率效应机理,给出了初始静载荷的定义.在此基础上,推导了混凝土材料参数与初始静载荷和应变率的表达式,提出了建立静动组合强度准则的一般方法.通过材料参数反映初始静载荷与应变率的联合影响,给出了由初始有效静载荷、动态黏聚强度和摩擦强度共同组成的混凝土动态强度,将广义非线性强度准则发展为静动组合多轴强度准则.建立的强度面在相同初始静载荷下随应变率的增大向外扩张,在相同应变率下随初始静载荷的增大向里收缩,即混凝土的强度在相同初始静载荷下随应变率的增大而增大,在相同应变率下随初始静载荷的增大而减小.此外,当初始静载荷和应变率不变时,加载路径对混凝土材料的应变率效应无影响,但会影响混凝土材料的静水压力效应,即当初始静载荷和应变率固定不变时,静动组合强度面的位置和大小即可确定,不同加载路径下强度的不同是由于静水压力效应导致的.最后利用多组混凝土材料静动组合强度试验对建立的静动组合强度准则进行了验证.

横观各向同性土的三维强度准则

横观各向同性土体的强度规律包括两个方面：偏平面上的强度曲线畸变和大主应力作用面与沉积面相对夹角？方向上的强度参数变化。当前对横观各向同性材料强度准则的研究主要集中在反映主应力与沉积面垂直条件下偏平面上的强度规律,对方向角？方向上的强度规律研究还不完善。基于微观结构张量法,通过引入滑动面的概念,以大主应力垂直作用于水平沉积面时应力空间与物理空间重合为基准,利用三维滑动面与沉积面之间的相对位置关系,并综合方向角？方向上的强度变化规律,提出了三维横观各向同性强度参数ηn。将其与M-N强度准则相结合,得到了横观各向同性土的三维强度准则。所得强度准则考虑了主应力与沉积面绕某一主应力轴旋转过程中偏平面强度曲线的变化,综合地反映了横观各向同性土体的强度规律。

减压处理对梨枣果实采后生理及贮藏效果的影响

以梨枣为试材,研究了减压处理对梨枣果实呼吸强度、CAT活性、MDA含量、果肉组织相对电导率、VC含量和果肉硬度的影响。结果表明,减压处理在一定程度上降低了梨枣的呼吸强度,有效地保持了CAT活性,减少了MDA的积累,显著降低了果肉组织相对电导率,有效地保持了果肉硬度和VC含量,从而延缓了果实的成熟衰老。

混凝土材料的动态承载力与惯性效应

混凝土材料的宏观承载力包括材料的真实动态强度与惯性效应两部分,本文为了建立描述混凝土宏观承载力的物理模型,分析了材料真实动态强度与惯性效应的物理机制,建立了一个质量-阻尼元器件模型,进行了混凝土材料的SHPB数值实验.研究结果表明混凝土宏观承载力中的真实动态强度取决于材料特性及应变率的大小;惯性效应与应变率的梯度成正比例关系,而与应变率无关;提出的质量-阻尼元器件模型可以定性地表征混凝土材料的真实动态强度和惯性效应.

近接隧道列车运行时地表振动响应数值模拟

鉴于目前城市地下铁路隧道平行、交叠的情况逐年增加,且对多列车耦合荷载作用下地表振动规律尚不清楚,本文建立了大直径盾构隧道下穿双线地铁隧道三维数值分析模型,并通过现有运行列车参数建立了刚体列车模型以及实体轨道模型。采用Hertz接触模拟了运动列车轮与钢轨的接触,通过罚接触与硬接触模拟了隧道与围岩的非线性接触,利用无限元人工边界模拟了无限半空间。使用时域显式整体分析方法模拟了编组列车在隧道内的运行并与实测地表振动加速度结果进行了对比,结果表明本文建立的数值模型能够较好地反映出真实地铁列车运行时地表的振动响应。在此基础上,分析了多线隧道交汇段不同列车运行工况下地表竖向加速度的时频特性以及分布规律。

用ANSYS对海、淡水液压锥阀的流场解析

用ANSYS软件对海、淡水液压锥阀的流场进行解析 ,解析结果以可视化的速度场和压力场分布给出 ,从而针对锥阀过流特性的分析结果 ,对阀座和阀芯的结构进行改进———将阀座与阀芯直接相接处都改为圆弧过渡 ;改进结构后 ,明显减小了压力损失和阀内的最小负压值。研究结果对设计低消耗、低噪声海。

基于混凝土黏弹性变形机制的近场动力学方法

原始近场动力学的控制方程由保守力做功的能量方程得到,从而无法合理反映材料的黏弹性变形行为和系统能量耗散。针对这一问题,提出一种考虑非保守力做功的近场动力学方法,其理论框架包括两部分:(1)材料点的黏弹性相互作用及其运动方程;(2)键的率相关断裂准则。在描述材料点运动方面,基于对混凝土变形机制的认识,提出了材料点之间的黏弹性相互作用模型,采用考虑能量耗散的哈密尔顿原理建立了黏弹性运动方程,利用黏弹性近场动力学方法与连续介质力学的能量密度等效的方法提出了弹性参数和黏性参数确定方法;在描述键的断裂和材料强度方面,利用混凝土动态单轴S强度准则发展了键的率相关断裂准则。通过数值实验,探讨了黏弹性近场动力学方法的功能和优越性。结果表明,发展的近场动力方法能够合理反映加载速率对混凝土变形、强度和开裂行为的影响。

基于模糊神经网络的液压弯辊系统智能控制的研究

针对液压弯辊系统非线性和时变性等特点,提出了基于遗传算法和BP算法相结合的模糊神经网络智能控制系统,并应用于液压弯辊系统,改善了系统的超调量和过度时间。

信息化装备试验建设思考

对信息化装备试验建设与发展的基本动力与客观规律进行了论述，从全寿命管理角度，提出了加强信息化装备试验体系建设问题，并就建立试验质量管理体系以及信息化装备试验人才培养问题给出了具体方法和建议。