西安国际文化传播中心大跨斜幕墙支承结构设计

西安国际文化传播中心大跨斜幕墙支承采用竖向张弦桁架结构体系,结构造型独特新颖。对其结构选型和受力特点进行了重点介绍。采用MIDAS Gen软件建立有限元模型,进行非线性静力及抗震分析计算,同时采用ANSYS软件对考虑几何与材料双重非线性的结构整体稳定性进行了详细分析,探讨了安全系数取值等。分析结果及实际使用效果表明,幕墙支承满足正常使用的各项要求,并具有良好的抗震性能。

西安领事馆区丝路国际文化艺术中心剧院结构设计

西安领事馆区丝路国际文化艺术中心剧院结构由钢筋混凝土框架-剪力墙主体与异形空间钢结构外罩组合而成,是具有体型复杂、内部空旷、跨度大等特点的混合结构。主体结构存在楼板不连续、局部不规则两项不规则项。针对不规则项及关键问题,提出加强措施及抗震性能目标。经过计算分析,找出薄弱部分进行加强,验证主体结构满足预设性能目标的要求。通过多模型比较研究发现,钢结构外罩对主体结构的影响不可忽略。对大跨、长悬挑处楼板进行了振动舒适度验算,对大跨转换钢桁架进行了竖向地震工况的补充计算,进行了楼板在温度与地震工况下受力分析。结果表明主体结构满足承载力和正常使用极限状态的要求。

知播·科学家访谈|王洪臣:污水资源化的重点方向解析

在"十四五"蓝图徐徐展开之初,在国家污染防治攻坚战阶段性任务目标圆满完成、生态环境质量持续好转之机,"2021首届环境与生态系统工程发展论坛"于9月3—5日在内蒙古包头市顺利举行。本次论坛由《环境工程》编审委员会策划组织,旨在更好地应对当前生态环境保护的新机遇和新挑战,推动我国生态文明建设行稳致远。

王洪臣:努力发掘污水处理行业碳减排潜力

王洪臣教授,中国人民大学环境学院副院长,我国污水处理领域知名与家。在第十一届中国城镇水务发展国际研讨会上,中国人民大学环境学院不赛莱默公司联合发布最新研究报告《中国污水处理行业碳减排路径及潜力研究》。报告指出,利用现有技术提高污水处理综合能效,可减少二氧化碳排放量近1600万吨,为2015年总碳排放量的39.4%。在此基础上。

专访中国人民大学低碳水环境技术研究中心主任王洪臣 污水资源化的重点方向在农业灌溉

水是"山水林田湖草沙"生命共同体的纽带,水体质量直接关系到生命共同体的整体质量。污水资源化以水质提升和再生利用为目标,从源头阻断污水进入自然水循环过程,改善水体质量,从而维持水生态系统健康,促进人与生态系统和谐共生。目前,我国污水资源化利用尚处于起步阶段,发展不充分不平衡,总体利用水平不高,与建设美丽中国的要求还存在不小差距。实施污水资源化利用有利于缓解我国水资源短缺矛盾,是一项兴利除害、利国利民的战略举措,需要高站位、高标准、高效率持续推进。

长安书院异形曲面钢屋盖施工过程模拟分析

由于异形曲面网架结构具有柱间梁跨度大、结构整体扭转和凹凸不规则等特点,在施工过程中会带来应力、挠度突变。以长安书院整体结构施工为背景,提出了先施工网架结构屋盖的逆作法和后施工网架结构屋盖的逐层法2种施工方案,并对采用2种施工方案在施工过程中产生的临时胎架顶部轴力及侧向位移、框架柱柱顶轴力及侧向位移、网架结构挠度及应力、框架梁应力和挠度及楼板应力进行比较。研究结果表明,采用逐层法方案时,框架梁最大拉应力较大、临时胎架和框架柱柱顶轴力相差不大,除此之外,施工过程中采用逆作法施工方案时结构应力和挠度均小于采用逐层法施工方案。

基于IDA的西安站改东配楼结构地震易损性分析

为评估复杂连体结构在地震作用下的抗震性能,通过增量动力分析法对结构整体的抗震性能进行易损性分析。分别将最大层间位移角,扭转角和损伤参数作为DM值,获取结构易损性曲线,根据超越概率密度函数得到了各部件和整体结构的易损性矩阵。结果表明:在不同工况的PGA输入下,连体结构各部分均能满足抗震规范所规定的8度罕遇地震的要求,大跨桁架始终满足抗震性能要求;随着整体结构破坏程度的不断加大,角钢预埋件的破坏随着大跨桁架在强震作用下扭转的增大而逐渐增大,各水准的超越概率均大于其它部分的超越概率,因而大跨桁架支座端的角钢预埋件1和2是决定连体结构整体抗震性能的关键。

蜂窝圆孔型组合梁柱子结构抗倒塌性能研究

为研究蜂窝梁对组合梁柱子结构抗倒塌性能的影响,分别制作了1/3缩尺的实腹式组合梁柱子结构(WUF)和蜂窝圆孔型组合梁柱子结构(WUFC)试件,并对两试件进行中柱失效工况下的静力加载倒塌试验。试验结果表明:试件WUFC破坏模式为中柱节点右侧钢梁下翼缘首先发生断裂,随后,左右边柱节点处梁翼缘也发生断裂;而试件WUF的破坏模式仅表现为中柱节点右侧钢梁下翼缘首先出现断裂,进而裂缝沿螺栓孔竖向发展并最终贯通被剪坏。两试件的变形形态与内力发展趋势相似,但试件WUFC具有更好的变形能力,二者抗力机制可划分为压拱效应阶段、梁机制阶段与悬链线机制阶段,在压拱效应阶段,由于开孔削弱了组合梁的抗弯刚度,试件WUFC的初始刚度较试件WUF下降了8.5%;在悬链线机制阶段,WUFC的悬链线机制得到了充分发展,WUFC的最大承载力和失效位移较WUF分别增大了42.7%和31.9%;梁腹板适当开孔有利于组合梁梁端节点转动与轴力的发展。通过ABAQUS对两个试件进行精细化建模,并与试验结果对比验证了有限元建模方法的正确性。通过对足尺模型的数值模拟研究了径高比、孔间距、孔边距等关键参数对试件WUFC抗倒塌性能的影响,数值分析结果表明:为保证试件WUFC具有良好的抗倒塌性能,径高比宜取50%~70%,孔间距宜取1.0~1.4倍的梁高,孔边距宜等于梁高。

关于城市轨道交通智慧安防系统建设的探索和研究

城市轨道交通车站作为公共安全重点防范的区域,由于空间封闭、人员密集、客流量大,基于实时位置的乘客服务需求非常显著。文章及时跟进信息化、数字化的发展趋势,详细梳理总体要求、功能改进和应用拓展,提出了智慧安防系统的建设方案和需要关注和改善的方向。研究基于城轨云的架构部署及多维一体化数据应用,构建多层次、立体化、全方位智慧安防系统,通过智能分析实现情景推演和应急决策,确保突发情况下的应急响应、联动处置,同时对未来发展进行展望,并给出具体的实施建议。

基于遗传算法的TMD参数优化研究

将遗传算法应用于结构被动减振装置的参数优化之中,提出了优化方法以及数学模型。以控制一个大跨度钢桁架连廊的人致振动为工程实例,通过Matlab编写算法主程序,利用有限元进行循环计算,实现对STMD系统的刚度、阻尼参数以及MTMD系统的位置组合的优化。结果表明:在TMD系统中应用遗传算法寻优得到的最优参数比Den hartog定点理论计算出的最优参数减振率提高2.7%,在MTMD系统中最优的布置方式比均布布置方式对中心频率的减振率能提高2.2%,同时也说明了遗传算法在TMD减振系统优化中的可行性。

喀斯特地区污水含砂特征及除砂工艺优化研究

为明确我国喀斯特地区的污水含砂特征,指导该区域除砂工艺的设计与运行,选取位于喀斯特典型城市贵阳市的三座污水处理厂针对性地开展相关试验。结果表明:试验地区污水含砂特征主要受喀斯特地貌、排水体制、降雨及土壤侵蚀等因素影响,具体表现为旱季进水含砂量高,雨季进水含砂量增幅高且粗砂含量高,砂有机物含量偏低。该区域曝气沉砂池各参数最佳范围分别为气水比0.1~0.15、单位池长曝气量1.5~3.0 L/(m·s)、水力停留时间10~15 min。喀斯特地区曝气沉砂池应向着延长水力停留时间、降低气水比的方向定制化设计。此外,曝气量的设计宜参照单位池长曝气量,实际运行宜参照气水比。

梁–H型柱弱轴刚性拼接的子结构抗倒塌性能试验研究

梁柱连接节点是框架结构的重要组成部分,明确节点的受力性能是准确进行结构抗连续倒塌分析的前提。本文基于替代荷载路径法并考虑楼板的组合效应,以两跨三柱型组合梁–柱子结构为研究对象,设计制作了H型柱弱轴方向刚性拼接的栓焊连接子结构试件(RWUF)和全螺栓连接子结构试件(RWUT)。对两种子结构试件进行单调静力加载试验并分析其破坏模式、变形性能和抗力机理。结果表明:两种试件的加载过程均经历了弹性阶段、压拱阶段、混合机制阶段(梁机制与悬链线机制的混合阶段),且子结构试件首次断裂均发生在混合机制阶段,悬链线效应的发挥为断后荷载的提升起到有利作用;试件的断裂均发生在梁段拼接处,RWUF在正弯矩区受拉侧焊缝断裂后破坏持续向腹板扩展,直至丧失承载力,RWUT的破坏仅为正弯矩区受拉侧盖板的断裂;螺栓发生有限滑移后,螺栓孔壁持续受到挤压,并发生轴向变形有利于塑性铰的转动,也为轴力的传递提供了路径,结构受荷后期悬链线效应显著,整体抗力得到提升。基于能量平衡原理对子结构进行动力评估可知,节点的非线性转动能力直接影响结构的抗倒塌能力,弱轴采用全螺栓连接的结构具备更高的动力倒塌抗力。

腔体数量对压电装置性能的影响

为确定腔体数量对压电泵和压电液压驱动器性能的影响,制作双腔至九腔串联压电装置并进行试验。结果表明:压电泵的输出随腔体数量增加而提升。压电泵的输出流量以腔数5个为界限,输出压力以腔数6个分界。腔数低于此数时,每增加一个腔室,二者均提升显著,流量最大可提升2.42倍,压力最大可提升1.96倍;腔数高于此数时,提升幅度较低。压电液压驱动器的输出速度/输出推力以腔体数量5为界,低于此数时,驱动器输出随腔数增加提升的幅度大;腔数在5以上时,提高幅度变小,但增量基本一致。驱动器负载时,随着腔数增加,输出能力和负载能力也逐渐提高。且在260 Hz、腔体数量高于5、负载低于15 N时,二者近似成正比。

基于轴向支撑超声波悬浮高速电机的研究

设计了一种轴向支承电机转子的超声波悬浮支撑结构。采用圆锥型轴承超声悬浮支撑结构,并对承载能力进行了分析和测试,获得了悬浮力与悬浮间隙间的关系,在振动过程中形成稳定的承载气膜;从理论上分析了在超声悬浮支承条件下,悬浮间隙变化对于电机转子临界转速与振动模态的影响情况,对转子最高转速与悬浮间隙的关系进行了实验研究。结果表明,通过减小悬浮间隙,能增强间隙气膜的刚度支承效果,并提高转子的最高转速。

超声振动承载气膜对电机转子悬浮支承与减摩的研究

设计一种用于支承电机转子的超声波悬浮轴承,该轴承由圆锥形压电换能器辐射端面与连接在电机转子端的圆锥环构成。压电换能器在振动过程中在轴承间隙形成稳定的承载气膜,对电机转子悬浮。对承载气膜产生的承载能力进行分析和测试,获得悬浮力与悬浮间隙之间的关系,从理论上分析在超声悬浮支承条件下,悬浮间隙变化与气膜刚度对电机转速的影响,对转子最高转速与悬浮间隙的关系进行实验研究。结果表明,利用压电换能器圆锥辐射面与圆锥环构造的超声波悬浮轴承,能够形成对电机转子的轴向和径向支承;通过减小悬浮间隙,能够增强间隙气膜的刚度,并提高转子的最高转速,轴承间无摩擦。

高碑店污水处理厂改造及再生利用工程方案比选

城市污水处理厂二级出水的再生利用是解决城市水资源紧缺的最有效途径之一。以北京高碑店污水处理厂升级改造及再生利用工程为例,为了同时满足多用户高标准的再生水质,提出将再生水直接处理达到地表水Ⅳ类水体标准(TN除外)。详细比较了二级生物处理和深度处理的工艺方案,最终确定了采用五因子可调A2/O工艺(5FA2/O)进行二级强化生物脱氮除磷,并采用砂滤-O3-BAF为主体的"新三段"工艺进行深度处理。最后分析了工程实施后所带来的环境和社会效益。

马丁仪微量测定醋酸发酵液的酒精度

研究了一种能够微量测定醋酸发酵液中残留酒精度的方法。采用马丁仪蒸馏得到发酵液中酒精，添加K2Cr2O7其快速氧化，以Na2S2O3定未反应的重铬酸钾，计算确定发酵液中微量残留酒精浓度。该方法所需样品量少、耗时短、精密度高，回收率为93．78％～97．66％，变异系数为1.5％，可以即时反映醋酸发酵过程中酒精的利用状况。

地铁车站行人交通的微观特性

在分析国内外行人交通研究现状的基础上,总结了地铁车站通道、楼梯、闸机和站台处行人的走行特性,归纳并提出了行人交通的特征参数并对其影响因素进行了初步分析。通过对现有的行人交通特征参数采集方法优缺点的分析和比较,试使用视频的方法分时段采集不同类型站点的运动行人特征参数,并借助相关软件手动提取数据。此项探究将有利于为行人交通流模型构建和仿真研究提供理论依据。

石灰法投药量对循环冷却水水质的影响

介绍了将高碑店污水厂的二沉池出水经过石灰法处理后用作华能北京热电厂循环冷却水的试验情况,分析了不同石灰投量对冷却水主要水质参数的影响。试验结果表明,经过石灰法处理的二沉池出水可以满足热电厂循环冷却水的水质要求。

我国城镇污水处理行业碳减排路径及潜力

全球变暖导致极端天气事件频发、生态系统退化,是人类当今面临的最大挑战之一。在这样的背景下,国际社会积极采取行动,应对气候变化。污水处理是重要的碳排放行业,亟需系统全面地开展碳减排工作。