黄土盾构隧道开挖围岩扰动特性模型试验研究

为了探究不同含水率和埋深等工况下的黄土盾构隧道开挖对围岩的扰动作用特征,采用相似模型试验,首先通过三轴试验测定了不同含水率下原状黄土物理参数及强度指标,通过大量试配得到了不同含水率下与原状黄土强度指标参数相似的试验用土。其后,考虑盾构隧道盾尾间隙特征,开展不同含水率及埋深等组合工况下盾构开挖模拟试验,通过微型土压力传感器、百分表等监测元件以及数字图像技术等手段,分析了不同工况下地层变形、地表沉降和围岩应力的变化规律。研究发现:含水率较低时,围岩的自稳能力强;含水率越高,埋深越大,开挖对地层的扰动作用也越大;地表最大沉降值与含水率呈正相关,与埋深呈负相关;围岩剩余应力随含水率和埋深的增大而增大,但当含水率增大至一定值(26.6%)时,围岩剩余应力骤减;基于不同含水率下的围岩应力及变形发展规律,可将黄土含水率分为自稳、形变以及松动含水率,基于含水率和埋深引起的围岩松动情况,可将不同工况下的黄土盾构隧道围岩压力作用模式按照形变压力和松动压力计算,以更加适应黄土地层的特性。

论健康医疗数据的法律概念

法律规范因其普适和高度抽象性,各专业领域数据概念往往难以被精确界定。为克服现阶段健康医疗数据法律概念在规范术语命名与内涵不一致及学术研究供给不足的双重困境,需通过明确数据与信息的区别来界定数据概念,并通过辨析健康医疗数据与卫生健康数据来确立健康医疗的概念。基于数据来源和数据主体关联性两个关键维度,定义健康医疗数据为:在医疗服务提供过程中产生,通过电子方式记录,与已识别或可识别的数据主体有关,能够直接或间接揭示其身心健康状况的信息。

论健康科学数据的法律概念和类型化考察

在“健康中国”和“数字中国”战略引领下,健康医疗数据已成为国家重要的基础战略资源。作为健康医疗数据子集的健康科学数据的治理显得尤为关键。从规范视角切入,阐述健康科学数据法律概念并进行相应的类型化考察,可以发挥其在科学研究、社会贡献和经济效益方面的潜力,支持数据驱动的科学研究,促进开放科学的发展和“健康中国”的建设。结合科学数据规范,采用概括式和列举式方法界定健康科学数据法律概念内涵,有助于分析健康科学数据与健康医疗数据的关系,明确其外延。根据特定标准将健康科学数据分为财政资金形成的和非财政资金形成的数据、涉及人类遗传资源的和非涉及人类遗传资源的数据、可识别和不可识别的数据、不同安全级别的数据,以及涉及真实世界研究的和涉及临床试验的数据,明确分类的法律意义。

连宿高速公路连云港段双向搅拌粉喷桩试桩数据分析

连云港地区海相淤泥软土广泛分布,地基承载力弱,施工时须对地基进行加固处理。以连云港至宿迁高速公路连云港段一期工程中采用双向搅拌粉喷桩技术的试验段为研究对象,对其水泥土配合比设计和现场试桩检测数据进行分析,采用综合评分法评价试桩效果,验证了水泥掺量及其他预设施工技术参数的可行性,结合试桩效果提出相关建议措施,以提高后续正式施工时的成桩效果。

多微电网系统优化调度的混合博弈模型及求解

考虑微电网MG(microgrid)与微电网聚合商MA(microgrid aggregator)的不同利益主体性,提出基于混合博弈的多微电网系统MMS(multi-microgrid system)双层优化调度模型及其求解方法。首先,分别构建上层MA与MMS间的Stackelberg博弈模型和下层各MG间的合作博弈模型,上层以最大化MA收益为目标函数,下层以最小化MMS合作联盟的运行成本为目标函数并采用Shapley值法对联盟进行利益分配。其次,上层应用粒子群优化算法求解得到内部交易电价并传递给下层,下层基于内部交易电价并利用交替方向乘子法对解耦后的各MG进行分布式优化调度。最后通过算例仿真,验证了本文所提模型的合理性和有效性。

数字图像测量技术及在隧道室内模型试验中的应用

首先按照数字图像技术分析基本原理差异,对数字图像相关(DIC)、粒子图像测速(PIV)等二维数字图像测量方法在隧道模型试验中的应用现状、技术发展以及基本原理进行梳理。进一步,对三维测量方法的原理及在隧道模型试验中的应用潜力进行分析。最后,通过黄土地层盾构隧道的掘进模拟试验,对数字图像测量技术在隧道模型试验中的应用进行示范。结果表明:DIC、数字照相变形量测(DPDM)等非接触测量方法以照片上点的相关性判断各点的位移,使用场景更偏向于室内试验道路、桥梁、隧道、基础、河坝、钢结构、钢混结构等土建结构的变形监测中;而PIV分析可测量流体中流动的大小和方向,被广泛运用于浆液、泥石流、喷泉等流体运动的研究中。此外,基于黄土地层盾构隧道室内模型试验方案发现,低含水率黄土地层盾构掘进8环管片距离时,围岩的扰动范围为盾构掘进中轴线两侧1 D(管片外径)左右和盾构上方1 D范围内。

北非季风气候态及其年际变率的数值模拟:基于FGOALS-g3模式的诊断分析

本文基于参加第六次“国际耦合模式比较计划”(CMIP6)的IAP/LASG气候系统模式FGOALS-g3的耦合(Historical)与非耦合(AMIP)试验结果,通过与观测和再分析资料的比较,评估了FGOALS-g3模式Historical与AMIP试验对北非地区1979~2010年7~9月降水气候态和年际变率的模拟能力;利用水汽收支方程与回归分析研究了模式模拟降水偏差的原因;通过比较耦合与非耦合试验的模拟结果,分析了海气耦合过程对非洲季风模拟偏差的影响。结果表明,在气候平均态上,Historical与AMIP试验模拟的降水均较观测偏少且位置偏南,模拟的北非夏季西南季风环流偏弱。AMIP试验模拟的萨赫勒和北非季风区降水与观测降水的空间相关系数分别为0.80、0.62,而Historical试验仅有0.74和0.46,且AMIP试验对应的均方根误差为2.58、3.23 mm,Historical试验为3.30 mm、4.01 mm,说明与Historical试验相比,AMIP试验的模拟偏差更小。水汽收支分析表明,Historical与AMIP试验均低估了北非季风区水汽辐合,同时低估了垂直水汽平流项与蒸发项,高估了水平水汽平流项,导致模式模拟的降水偏少,且Historical试验的偏差大于AMIP试验。在年际变率方面,观测中,北非夏季风降水—ENSO呈负相关关系。AMIP试验能够模拟出ENSO正位相时北非夏季降水的负异常,且较观测的负异常偏强,而Historical试验模拟的负相关关系并不显著。AMIP试验高估了北非地区垂直运动、热带东风急流与低层季风环流对ENSO的响应强度,导致降水异常偏强,而Historical试验低估了上述响应强度,产生弱降水负异常。水汽收支表明,北非夏季降水—ENSO的负相关关系由垂直水汽平流项的动力项主导。AMIP试验高估了垂直平流项及其动力项的贡献,但Historical试验高估水平平流项与垂直热力项异常的贡献,说明Historical试验模拟的北非夏季降水—ENSO相关关系偏差与水平平流项异常的抑制作用有关。

Cu-Cr-Sn-Zn-Si-Y合金显微组织及性能研究

用SEM、EDS、TEM等检测手段,研究了Cu-0.59Cr-0.23Sn-0.15Zn-0.02Si-0.02Y合金在形变热处理过程中的组织演变和性能变化规律。结果表明:合金铸态组织中粗大的第二相主要为富Cr相,合金化元素Sn、Zn、Si、Y以弥散形式分布于基体中,经热轧、固溶、冷轧、时效、冷轧、退火处理后,合金内部位错塞积更严重,且部分区域的位错具有一定的方向性。纳米级明暗相间的莫尔条纹为bcc-Cr相,与Cu基体的取向为N-W关系,孪晶配合位错与纳米相的缠结强化作用,使合金的硬度和导电率分别为170.9HV_(0.2)、73.49%IACS,抗拉强度和断后伸长率分别为568 MPa和11%。

甘草酸抑制肿瘤的网络药理和分子对接分析

基于反向对接等生物信息学手段和网络药理学方法,分析甘草酸(Glycyrrhizic Acid, GA)抑制肿瘤的潜在作用机制和靶蛋白。利用Super-PRED数据库找寻甘草酸的潜在作用蛋白,与在CTD数据库所筛选获得与肿瘤相关的靶蛋白进行交叉比对,找寻甘草酸抗肿瘤的相关潜在靶点。基于GO和KEGG分析,进一步构建“甘草酸-蛋白-肿瘤”相互关联网络。通过蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析,找寻甘草酸抗肿瘤的关键蛋白,并进行分子对接验证。相关数据分析结果表明,HSP90AA1、mTOR、PI3KR1、STAT3等可能是甘草酸抑制肿瘤的潜在靶蛋白。甘草酸可能通过作用于上述靶蛋白参与PI3K/AKT、EGFR、HIF1等信号通路进而调控细胞增殖、凋亡等进程。甘草酸可能是治疗肿瘤的候选药物,其可能通过调控多靶点实现抗肿瘤的作用。该研究为甘草酸及其类似物在抗肿瘤临床应用提供了理论参考。

采用基本环境参数的导线覆冰预测方法

风速、温度、空气中液态水含量和水滴中值体积直径等4项参数是影响导线覆冰的主要环境参数。根据空气中水滴运动、碰撞和冻结进而形成导线覆冰的过程,基于流体力学和热平衡建立了“四参数”导线覆冰模型,通过数值计算详细分析了各个环境参数对导线覆冰增长速率的影响特性,并结合线路实际监测数据分析并拟合了液态水含量和水滴中值体积直径的经验公式,进而建立基于基本环境参数(一般传感器可获得的环境参数)的导线覆冰预测模型。研究结果表明:水滴中值体积直径对导线覆冰速率的影响具有饱和特性,空气中液态水含量的变化和风速、温度和湿度具有一定相关性。研究结论为输电线路覆冰预测、预警工作提供了理论参考。

中国地球气候系统模式的发展及其模拟和预估

地球气候系统模式是开展多学科、多圈层集成研究的重要平台,其发展是国际地学领域特别是全球变化领域竞争的前沿。中国的地球气候系统模式研发工作始于20世纪80年代,最近10年得到快速发展。研发格局上已经形成中国科学院、有关部委和高校三足鼎立的局面。文中在简要回顾中国地球气候系统模式早期发展历史的基础上,总结了中国参加第6次耦合模式比较计划的9个地球气候系统模式的技术特点,初步评估了中国4个模式对全球和东亚气候模拟的基本性能,分析了其在4种共享社会经济路径情景下对全球降水与温度的预估变化及其与平衡态气候敏感度的联系。最后,结合国际态势,从发展的角度提出未来中国气候模式研发工作需要加强的8个方向。

高等级生物安全实验室设计

高等级生物安全实验室的建设可以有效地控制人畜共患传染病和动物烈性传染病的发生发展,降低或杜绝从事传染病实验时传染性病原逃离实验室的危险性,保证研究人员的安全。随着各种疫情在全球的蔓延,生物安全实验室将发挥越来越大的作用,成为保卫人类健康、遏制疾病蔓延的重要基地。本文通过剖析高等级生物安全实验室的设计难点,结合实际工程经验,试图对当前国内外高等级生物安全实验室设计要点进行归纳总结,着重探讨生物安全防护及消防设计中的难点,从而对高等级生物安全实验室建筑的设计提供一定的借鉴。

基于合作博弈与动态分时电价的电动汽车有序充放电方法

为减小大量电动汽车无序充电对电网造成的影响,提出了一种电动汽车智能有序充放电策略。基于合作博弈的思想,以电动汽车代理商与电动汽车用户的合作联盟收益最大为目标,建立了电动汽车的动态分时优化充放电模型。采用粒子群算法求解出代理商与电动汽车用户间的动态分时交易电价,并对电动汽车充放电时段进行引导规划。实际的算例结果验证了该策略的有效性和经济性。通过与固定电价策略进行对比分析,表明所提策略不仅能有效减小峰谷差,避免负荷“新高峰”,且可以提高代理商和电动汽车用户的收益。进一步对比不同数量电动汽车入网对优化效果的影响,发现随着入网电动汽车数量的增多,优化效果更明显。

基于混合博弈的多微电网双层协调优化调度

考虑多微电网系统(MMGS)和微电网聚合商(MA)所有权不同,以及各微电网(MG)间能量互济与利益分配,提出基于混合博弈的MMGS双层协调优化调度模型及其求解方法。上层MA与下层MMGS之间采用基于Stackelberg的主从博弈,保证MA与MMGS的利益双赢;MA作为领导者,以自身收益最大为目标,在证明Stackelberg博弈均衡解的存在性后,采用基于群感应机制的粒子群优化算法求解上层MA与下层MG交易的内部电价;下层各MG作为跟随者,相互之间采用合作博弈进行电能交易,提高余电共享水平以及实现收益的合理分配;MMGS以最小化自身成本为目标,根据内部电价,利用CPLEX优化计算购、售电计划并反馈至MA。仿真算例表明,所提方法可有效求解MMGS与MA交互的均衡策略,能同时提高MMGS、MA和各MG收益以及更有效地利用MMGS资源。

基于新顶压法规的仿真精度分析与优化

针对目前顶压仿真精度较差,无法有效指导新车开发与过法规整改的问题,基于某微型面包车进行顶压仿真精度研究与过法规优化。首先,通过考虑风挡玻璃在顶压仿真过程中的破裂失效行为,实现顶压过程中车顶变形模式的准确模拟。其次,探索加载速度对顶压仿真精度的影响,并结合车顶结构的最低阶模态频率确定合理的顶压仿真加载速度,在保证仿真精度的前提下显著提升了顶压的仿真效率。最后,通过传力路径分析方法确定主要受力部件并进行结构优化,通过关键部件的材料、料厚的合理匹配,在保证顶压性能的情况下,使车身质量仅增加3.16 kg。

铅对铁铝复合氧化物吸附铜的影响

复合氧化物对环境中的金属离子具有较高的吸附容量。但2种或多种金属离子共存条件下,复合氧化物的吸附行为仍缺乏全面的了解。本文通过批吸附试验方法,研究溶液中有无Pb^(2+)共存时,铁铝复合氧化物对Cu^(2+)吸附容量的影响。结果表明,当溶液中不存在Pb^(2+)时,Cu^(2+)在铁铝复合氧化物表面的Qmax为149.08 mg·g^(-1)。当溶液中Pb^(2+)和Cu^(2+)共存时,Cu^(2+)的Qmax降低到28.81 mg·g^(-1)。在pH值3～7的范围内,随着溶液pH值的升高,Cu^(2+)在铁铝复合氧化物表面的吸附量呈现逐渐增加的趋势。此外在相同的pH值条件下,Pb^(2+)的存在减少了吸附在氧化物表面的Cu^(2+)量。存在或不存在Pb^(2+)的情况下,Cu^(2+)在氧化物表面上的吸附动力学均遵循Elovich方程,并且在约120 min时达到吸附平衡。

黄土盾构隧道地层特性演变规律及围岩压力计算

确定合理的围岩压力对隧道结构的设计及后续运营安全意义重大。受到黄土地层特殊结构性的影响,在隧道施工和浸水等扰动下,结构所承受的围岩压力将发生变化,这种变化使用常规的围岩压力计算方法难以考虑。首先,考虑盾构隧道开挖与支护的边界条件,通过复变函数理论建立了隧道围岩应力应变的理论计算方法;其后,将黄土结构性参数引入邓肯-张模型,构建了力场和浸水等作用下围岩切线模量的求解方法,实现了黄土结构性参数本构的描述;最后,结合黄土结构性本构及深埋隧道开挖支护的围岩复变函数理论解析,考虑隧道施工以及地层增湿等的扰动,构建了深埋黄土盾构隧道围岩压力的求解方法。研究发现:受到开挖及支护效应的影响,拱顶和拱底的结构性参数小于边墙部位;随含水率增加,地层的结构性显著降低,含水率25%下的结构性参数仅为5%含水率的11%;随含水率的增大,围岩切线模量逐渐降低,含水率5%~25%的降幅约为60%;随着含水率的增大,围岩压力增大,衬砌不同角度处的围岩压力增幅较为接近,含水率5%~25%的增幅在17%~19%之间。研究成果可为深埋黄土盾构隧道的围岩压力计算提供新思路。

基于关闭能量的汽车滑移门闭合性能优化

为解决某车型滑移门关闭力过大等问题,通过滑移门关闭实验及基于ADAMS/View多体动力学仿真软件分析了滑移门各部件对最小关闭能量的影响,找到了影响滑移门关闭能量的主要因素,并针对主要影响因素提出了优化方案降低关闭能量消耗。通过减小密封胶条压缩位移、优化密封胶条断面形状降低CLD曲线中4～6 mm位移范围内的曲线斜率、减小中铰链销扭簧最大扭矩及预载、适当减小限位器配合间隙等措施,对滑移门闭合性能进行了优化,优化后整个系统的最小关闭能量降低了25%,优化效果明显。

耕作方式及秸秆还田对土壤性质、微生物碳源代谢及小麦产量的影响

以小麦品种济麦22为试验材料,采用裂区试验设计,耕作方式为主区,分别设常规翻耕(C)、深松(S)、旋耕(R)处理,副区为秸秆还田量,分别设秸秆全还田(P)和秸秆不还田(A)处理,采用Biolog Eco技术测定土壤微生物碳源代谢功能,并分析土壤基本理化性质和作物产量。结果显示:深松与秸秆还田均有利于土壤含水量和有机碳含量的提高,0~15 cm土层分别提高了9.78%和24.00%,15~30 cm土层分别提高了7.08%和15.81%;深松提高了15~30 cm土层的pH值6.67%,秸秆还田提高了0~15 cm土层的pH值4.32%。深松和秸秆还田均有利于代谢多样性(丰富度指数、香浓多样性指数)、碳源代谢强度的提高,0~15 cm土层分别提高了26.84%、3.84%和38.02%,15~30 cm土层分别提高了11.87%、3.63%和14.74%。主成分分析表明常规翻耕秸秆不还田和旋耕耕作秸秆不还田碳源代谢功能相近,15~30 cm层次内常规翻耕秸秆全还田碳源代谢功能和深松耕作秸秆全还田处理相近。深松和秸秆还田平均提高了小麦产量5.82%,微生物碳源代谢功能与小麦产量具有极显著的相关性。

基于二维平面靶标的线结构光标定

为实现对线结构光的高精度标定,提出一种新的基于二维平面靶标的线结构光标定算法。首先拟合图像坐标系下光条直线方程,通过图像坐标系与相机坐标系的转换关系求解相机坐标系下在图像中的光条直线方程;求解过相机坐标系原点与此直线所确定的平面方程,之后确定二维靶标平面在相机坐标系下的平面方程,此两平面的交线即为标定板上的光条直线在相机坐标系下的方程;每幅标定板图像均做以上处理,通过最终提取出的多组光条中心线拟合激光平面方程。实验表明,在一般的实验环境下,此算法弥补了以往算法的标定点少的缺陷,具有高精度和操作简便的优点,最大差值为0.006 mm。