考虑井周堵塞效应的定水头非完整回灌井流模型

针对传统定水头井流模型无法反映井周含水层堵塞对含水层渗流响应影响的问题,在假设井周含水层渗透系数在堵塞作用下随时间呈指数形式衰减的基础上,建立了考虑堵塞效应的定水头非完整回灌井流模型。通过对模型进行变量代换、Lapλace变换和有限余弦Fourier变换及其逆变换,推导了定解问题在Lapλace空间的解,并采用Stehfest数值逆变换方法得到了实时空间内的半解析解。参数分析结果表明,较小的渐近渗透系数Kr,∞会减小回灌过程中回灌流量和水头抬升,并降低含水层的拟稳态渗流响应,而较大的渗透系数衰减指数λ仅降低了渗透系数衰减过程中水头抬升和回灌流量,并不影响含水层达到拟稳态时的渗流状态;因Kr,∞和λ不同引起的水头差沿径向距离先增大后减小,在井周堵塞区与主含水层交界面达到最大值;回灌堵塞使得水头抬升分布在井周堵塞区与主含水层交界面上存在明显的折点,并造成含水层水头在抬升过程中存在显著的下降阶段,上述特征可为回灌堵塞评估与预测提供参考。

智能驾驶电动汽车横向稳定性鲁棒控制

本文针对四轮独立驱动电动汽车提出了一种提高其横向动力学稳定性和操纵性能的控制策略。考虑车辆纵向速度的不确定性和控制器的饱和,采用双层控制方案。在上层,引入齐次多项式参数相关方法来跟踪不确定性问题,并设计了多目标控制器来获得期望的外部偏航力矩。在下层,采用差动分配方法,将期望的外偏航力矩分配给四个轮毂电机的力。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

车辆车道保持系统人机共享转向控制

基于神经网络时滞的人机共享控制方法可有效提高车辆车道保持系统的性能。为了捕捉系统的非线性和不确定性特征,如非线性转向、变化的速度和转向行为的不确定性,采用了T-S模糊方法对驾驶员-车辆系统进行建模。在系统建模之后,考虑采用基于神经网络时滞的控制结构,并基于一定时滞相关的矩阵不等式的可行性设计时滞相关的状态反馈控制器。基于李亚普诺夫泛函理论,给出了计算期望的人机共享转向控制器的一组充分条件,并在Matlab/Simulink仿真平台上进行了仿真测试,结果表明该方法能显著提高车道保持能力和驾驶员操纵舒适性方面。

脑血管病患者全脑血管造影术后致造影剂肾病相关危险因素研究

目的探讨脑血管病患者行全脑血管造影术(DSA)后致造影剂肾病(CIN)的发病率及相关危险因素.方法选取2021年7月-2023年6月期间就诊玉林市第二人民医院神经内科住院治疗拟行DSA的脑血管疾病患者600例,根据DSA术后是否发生CIN将其分为CIN组(n=31)和非CIN组(n=569).比较两组年龄、性别、病史、吸烟、饮酒、药物、肾功能及造影剂使用情况等资料,Logistic回归分析可能导致CIN发生的危险因素.结果600例患者中有31例患者发生CIN,发生率为5.2%.两组患者年龄、肾脏疾病病史、高血压糖尿病等慢性病史、吸烟、药物、术前血肌酐和术前肾小球滤过率(eGFR)、造影剂剂量比较(P<0.05).两组性别、饮酒、高脂血症病史、术前心功能比较(P>0.05).其中年龄≥75岁、慢性肾脏疾病史、高血压、糖尿病等病史、药物及造影剂剂量>100ml为DSA术后患者发生CIN的高危因素(P<0.05).结论DSA术后致CIN发病;年龄、慢性肾脏疾病史、高血压、糖尿病史、药物及造影剂剂量均为DSA术后患者发生CIN的独立危险因素.在进行DSA治疗前,应综合评估患者机体状况,采取有效措施预防CIN的发生.

全脑数字减影血管造影术后发生穿刺口血肿的相关危险因素分析

目的:探讨全脑数字减影血管造影(DSA)术后发生穿刺口血肿的相关危险因素。方法:回顾性分析2021年1月—2022年6月于玉林市第二人民医院行DSA的500例患者的临床资料,将术后未发生穿刺口血肿的465例作为对照组,将术后发生穿刺口血肿的35例作为观察组。收集患者基础资料,包括性别、年龄、合并基础性疾病情况等,采取单因素、多因素回归分析DSA术后发生穿刺口血肿的危险因素。结果:单因素分析显示,观察组体重指数(BMI)>28 kg/m^(2)、合并糖尿病、合并动脉粥样硬化患者占比高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。多因素分析显示,BMI>28 kg/m^(2)、糖尿病、动脉粥样硬化是DSA术后发生穿刺口血肿的独立危险因素(P<0.05)。结论:DSA术后发生穿刺口血肿的相关危险因素包括BMI>28 kg/m^(2)、合并糖尿病、动脉粥样硬化,应开展有效的护理措施,尽可能减少危险因素的影响,降低穿刺口血肿发生率。

复杂环境超长超大顶管工程成套施工装备与技术研发及应用

项目紧扣城市基础设施建设和高质量发展需求,通过产、学、研、用联动模式,聚焦复杂环境超长超大顶管工程关键技术核心要素开展了重点攻关,分别从超长距离圆形顶管和超大断面矩形顶管工程施工力学特性及设计方法、成套装备与集成控制系统、关键施工工艺等方面进行研究。创新建立了基于管土水共同作用、阵列推进和环境安全的顶管分析方法和设计技术;开发了适应复杂地层、超长距离和特大断面的顶管掘进设备体系;研发了智能控制、精准顶进和静默穿越的顶管系列施工工艺。项目取得了大量原创性技术成果,有效解决了复杂环境超长超大顶管工程中的系列技术难题,保障工程与环境安全,引领了顶管技术的发展,推动了行业的科技进步,社会经济效益显著。

冲刷防护作业中流态固化土对海洋桩基作用力的数值研究

采用固化土进行冲刷防护是一种全新的防冲刷措施,目前正逐步被应用于海上风力发电单桩基础及跨海大桥桩基础的冲刷修复中.流态固化土在泵送至海洋桩基周围冲刷坑中的过程中,会对既有承载力弱化的桩基产生不利影响,然而目前仍缺乏对该问题的认识.采用计算流体动力学方法,模拟了单桩基础周围冲刷坑中流态固化土泵送过程,关注流态固化土对桩基础的作用,分析了泵速、海流流速、固化土类型等因素对桩基础作用力的影响,其中海流流速影响最大,同时提出了流态固化土对桩基作用力简化分析思路,并给出了作用力经验公式.研究结果可作为固化土防冲刷工程技术控制的依据.

智能汽车路径跟踪与横摆力矩协同模糊控制

针对智能汽车提出一种基于二型模糊方法的路径跟踪与直接横摆力矩协同控制算法。首先,引入二型模糊模型,用于描述智能车辆系统的非线性横向动力学特性,以提高控制算法的精确性和适应性。其次,为了提高车辆的稳定性,设计一种主动转向和直接横摆力矩控制集成的分层控制系统。这两种控制方式相互协同作用,使智能汽车能更好地适应复杂路况和变化的驾驶需求。最后,基于硬件在环实验对所设计的控制系统进行了验证。实验结果表明,提出的智能汽车路径跟踪与直接横摆力矩协同控制算法可以有效地对车辆轨迹进行跟踪,同时能提高车辆的操纵稳定性,为智能汽车的安全和稳定性能提供了重要的支持和指导。

车道保持辅助系统的模糊输出反馈协同控制

为提高四轮驱动智能汽车的车道保持性能,提出了一种速度相关的静态输出反馈控制方法。考虑车辆存在纵向速度与轮胎侧偏刚度等不确定因素,采用鲁棒增益调度方法来处理系统的非线性问题;然后,针对实际应用中存在不可测的状态变量,将主动前轮转向与横摆力矩控制算法结合,设计一种模糊输出反馈的鲁棒协同控制策略;最后,基于李雅普诺夫函数将鲁棒控制问题转化为线性矩阵不等式求解控制增益问题,再通过差动分配策略对力矩进行分配。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

软土地区超高层建筑新型桩基与深基础沉降控制关键技术及应用

项目组针对我国软土地区超高层建筑新型桩基与深基础沉降控制的建设需求,通过系统的技术研发与创新,创建了超长灌注桩设计施工与检测关键技术,研发了扩底抗拔桩和桩侧后注浆抗拔桩新技术,首次系统地开展了软土地区十余项高度200~600m超高层建筑基础沉降全过程实测研究,系统地建立了超高层建筑深基础沉降分析方法与沉降控制关键技术。该成果已在国内十余个地区逾五十项超高层建筑中得到成功应用,代表性项目包括天津117大厦(597m)、上海中心大厦(632m)、武汉中心大厦(438m)、武汉绿地中心(475m)、天津津塔(336.9m)、上海白玉兰广场(320m)等,为我国超高层建筑的建造提供了有力的技术支撑。

深色含特种毛纤维织物成分分析用褪色剂研究

文章针对深色含特种毛纤维织物在显微镜下无法准确区分纤维形态特征,会造成定性定量分析不准确的问题,研发了2种还原性毛用褪色剂进行褪色,并与市售剥色剂的褪色效果对比,发现研制的褪色剂C对纤维损伤较小,褪色效果佳,操作简单。

考虑墙体位移与土压力耦合的弹性地基梁法

引入墙土摩擦角和土体内摩擦角发展规律的公式,建立非极限土压力与围护结构水平位移的耦合关系。并将该土压力模型嵌入弹性地基梁法的控制方程,利用杆系有限元法求解开挖全过程地下连续墙的受力变形特性。算法经应用于实际基坑案例,并与传统弹性地基梁法计算结果及现场实测数据对比分析,结果表明:考虑围护墙位移与土压力耦合关系的弹性地基梁法能够合理计算及反映土压力从静止土压力向主动土压力的发展过程;对比传统弹性地基梁法,该修正方法计算的围护结构的受力变形特性计算值与实测值更吻合,可为工程实践与设计优化提供更好的理论支持。

饱和砂土-结构物接触面强度特性的三轴试验方法

提出一种利用三轴仪分析应力路径及结构物粗糙度对饱和砂土和结构物接触面强度特性影响的试验方法.通过制作含一定倾角斜面结构物的三轴试样,使得剪切过程中土体沿预设破坏面发生滑移,结构物斜面粗糙度可进行控制调整.利用三轴仪控制轴压和围压变化,实现不同应力路径下的加载.对饱和福建标准砂和不同粗糙度钢结构物进行不同应力路径下固结排水剪切接触面试验,并对比接触面直剪试验,验证了该方法的有效性.结果表明:在滑动刚发生时,三轴试验常法向应力剪切路径下接触面摩擦角小于常规剪切路径下的接触面摩擦角.光滑情况下,接触面直剪试验所得摩擦角比三轴试验所得摩擦角小30%~40%.粗糙情况下,直剪试验所得接触面摩擦角略小于三轴试验摩擦角,且更接近于常法向应力剪切路径下的摩擦角.

基于HU-ResNet的混凝土表观裂缝信息提取

针对混凝土结构表观裂缝检测准确率低、细节信息丢失及精度不高等问题,提出一种利用HU-ResNet卷积神经网络的混凝土表观裂缝检测方法。基于改进U-Net网络建立HU-ResNet模型,采用经ImageNet预训练的ResNet34残差网络作为编码器,以保留裂缝细节信息并加速网络收敛,引入scSE注意力机制模块在空间和通道重新标定编码块与解码块的输出特征,并利用超柱模块融合解码器各阶段所输出特征图获取更精确的裂缝图像语义信息和定位,同时采用组合损失函数进一步提高裂缝图像精度。实验结果表明,该模型的像素准确率、交并比和F1值分别达到0.9904、0.6933和0.8166,优于Canny、区域生长等传统数字图像模型和FCN8s、U-Net、U-ResNet等深度学习模型且裂缝检测更精准。

基坑开挖对围护墙竖向变形的影响机理

采用数值分析方法,研究开挖卸荷引起的基坑围护墙竖向变形机理.在有限差分软件中建立考虑土与结构共同作用的分析模型,采用理想弹塑性接触模型模拟墙土接触力学特性,对比分析了3种土体参数下墙体和墙底土体竖向位移、墙土相对位移和墙体两侧摩阻力分布特性.结果表明:墙体的竖向位移主要由墙底土体竖向隆起和墙土相对滑动共同决定;坑底土体位移主要受到土体卸荷回弹的影响,与土层参数关系较大;当黏聚力增大时,墙体的下沉量减小;砂土的摩擦角越大,墙体的竖向隆起量也越大;墙土相对滑动则受墙体两侧的摩阻力共同作用,而摩阻力受参数取值的影响;当接触属性变强时,坑内摩阻力上升的趋势将增强,墙体发生的竖向隆起量也显著增加.

同步实施的相邻基坑相互作用机理

采用数值方法建立基于小硬变硬化(HSS)本构模型的相邻基坑模型,将其与单个基坑模型和不考虑墙土摩擦的相邻基坑模型进行对比分析,得到了同步实施的相邻基坑的受力变形特性,揭示相邻基坑相互作用机理.结果表明:坑间土体中存在两种土拱效应,一种是由墙体不均匀变形引起的土拱效应,另一种是由墙土摩擦引起的土拱效应,两者共同影响作用在围护墙上的土压力.随着基坑间距的减小,前者减弱,导致开挖面附近土体向被支撑土体的土压力转移减弱;后者增强,导致作用在相邻围护墙上的土压力减小.在两者的作用下,随着基坑间距的减小,作用在相邻墙体上的土压力先由R型分布向线性分布发展,再向R型分布发展,非相邻墙体水平位移最大值增大,相邻墙体水平位移最大值先增大后减小.

降雨对非饱和残积土中基坑受力变形影响的机理研究

花岗岩残积土在非饱和状态下的工程性质良好,但其极易受到降雨影响。厦门石鼓山西通道项目的实测数据表明,降雨入渗引起残积土中基坑围护桩变形显著增加。本文采用PLAXIS有限元软件建立数值模型,通过瞬态渗流分析,探究降雨入渗加剧非饱和残积土中基坑变形的机理。结果表明,降雨入渗会显著加剧非饱和残积土中基坑变形,降低基坑的稳定性,其原因是降雨入渗使基坑内外土体饱和度增加,基质吸力降低,进而导致土体抗剪强度减小,同时导致主动土压力增大。相比于低渗透性土,饱和渗透系数较高的残积土层中基坑持力层土体强度更易受到降雨的影响。墙后土体应力路径表明,降雨过程土体所受剪力基本保持不变,基坑变形增加较小,降雨后的清淤开挖使桩后土体达到临界抗剪强度,导致基坑变形急剧增加。

考虑动态流体网格的颗粒-流体耦合算法

传统颗粒-流体耦合算法难以考虑流体动态边界问题,在模拟大变形案例时因流固边界不匹配易造成计算误差,影响结果的准确性.针对该问题,引入流体网格动态更新方法,推导动网格下的达西渗流方程和颗粒-流体相互作用方程,在离散元商业软件PFC 2D基础上,开发了考虑流体动网格的颗粒-流体耦合算法.将该算法用于模拟饱和土不排水剪切双轴试验,通过与常体积法的结果对比,验证了该方法的有效性.最后,采用该算法模拟了不同围压下的不排水双轴试验,计算结果的规律与室内试验具有较好的一致性.该算法考虑了流体动网格的问题,在模拟大变形下的三轴压缩试验、一维固结试验等案例时可获得相适应的流固边界,有助于提高模拟精度,因此可为类似研究提供参考.

波浪荷载对单桩承载力影响的水槽模拟试验研究

针对浅海环境下的单桩基础,在水槽试验室中建立砂土-桩基-波浪缩尺模型,进行波浪作用下单桩静载荷试验.测试桩周海床土孔隙水压力和不同荷载作用下的桩基沉降,分析在波浪荷载下单桩和海床土相互作用机理和单桩荷载沉降曲线特性,探讨不同桩径下桩周海床土超静孔压(p_(s))对单桩竖向承载力的影响.结果表明:单桩的存在会增大桩周海床土p_(s),同时减小桩底海床土p_(s);桩径越大,桩周p_(s)越大.与无波浪影响的情况相比,波浪荷载作用下的单桩承载力较小,相同荷载水平下的桩顶沉降增加显著,且沉降增大的趋势在桩径较大时更明显.研究表明在海洋桩基的设计过程中要关注波浪荷载对桩基承载力的影响.

基于动态光散射下纳米二氧化硅分散性的影响因素研究

纳米二氧化硅是目前应用最为广泛的一种纳米材料,但其团聚行为对粒径测量和应用效果有不利的影响。为减少纳米二氧化硅颗粒的团聚行为,应用动态光散射粒度分析方法,考察了分散方式、分散剂种类、悬浮液条件对不同纳米二氧化硅的粒径及多分散性指数(PDI)的影响规律。实验结果表明,磁力搅拌条件下,0.1%(质量分数)的PEG-2000对各类纳米二氧化硅均具有较好的分散效果;随着悬浮液pH增大,硅溶胶悬浮液粒径和PDI均呈下降趋势,是因为悬浮液pH影响了硅溶胶的溶解平衡;而固态二氧化硅悬浮液的粒径和PDI则呈先上升后下降的趋势,这是由于悬浮液pH影响了双电层结构。实际测试和应用中应注意悬浮液配制条件和纳米二氧化硅类别对粒径和PDI的影响。