拓扑优化-拉压杆模型方法设计钢筋混凝土开孔深梁的仿真研究

为了提高钢筋混凝土深梁设计的合理性,提出一种拓扑优化-拉压杆模型(strut-and-tie model, STM)设计方法,并展开与中国现行规范推荐的经验设计方法的对比研究。共设计了3组6根钢筋混凝土开孔深梁,开展了相应的非线性有限元静力仿真。结果表明,采用拓扑优化-STM方法设计的构件不仅能在减少15%~25%钢筋用量的情况下提升20%以上的承载力和30%左右的变形能力,而且可以减少孔洞角部等应力较大处的混凝土拉损伤,提升这些部位钢筋的利用率。因此,拓扑优化-STM方法可为日后的钢筋混凝土开孔深梁设计提供参考。

中医药介导TLR4/MyD88/NF-κB信号通路在原发性干燥综合征的机制探讨

原发性干燥综合征(primary Sjogren's syndrome,pSS)作为风湿免疫科常见病,困扰着广大患者,不仅给患者带来身体和心理上的负担,长期的临床用药也造就了巨大的经济压力。TLR4/MyD88/NF-κB信号通路参与pSS的发生发展及治疗的多个环节。中医药在治疗pSS的过程中具有其优势,无论是单味药还是复方都在临床中效果显著。基于TLR4/MyD88/NF-κB信号通路探讨中医药治疗pSS机制对于中医药及临床诊治pSS具有重大意义。

Modeling Boundary and Edge Effect of Chloride Diffusion for Durability Design of Concrete Structures Exposed in Marine Environment

According to the Fick＇s second law of diffusion, six analytical solutions of chloride profile in concrete were studied and discussed with regard to different boundary and initial conditions. In those analytical solutions, the most prevailing error-function solution which is based on semi-infinite assumption is the simple one, but may under-estimate the chloride content in concrete and over-rate the life time prediction of concrete structures. The experimental results show that compared with other solutions, the chloride content in concrete predicted by error-function model is the minimum, and the calculation difference produced by different analytical models should not be ignored. The influence of models on chloride content prediction is more than other environment and material coefficients in some time. In order to get a more realistic prediction model, modification to error-function model is suggested based on analysis and calculation examples concerning the boundary and edge effect.

水泥净浆非碳化区与脱钙碳化区的微观力学表征

本工作重点讨论了如何运用压痕技术来表征水泥净浆试块上非碳化区和脱钙碳化区在微米尺度上的力学特性,并配合使用扫描电子显微镜和电子探针技术,得出了在脱钙后,随着Ca/Si物质的量比的下降,碳化区主体C-S-H结构中部分区域微观力学性能降低的结论。其硬度和弹性模量分别降低了33%、37%。同时,运用纳米划痕、扫描电子显微镜、扫描电子探针,以及热重技术,依次获取了水泥净浆试块在两个区域上的表面倾斜度、表面粗糙度、元素种类、沿碳化深度方向上的元素组成与分布,以及热重试验中的质量烧失。在脱钙前的碳化过程中,水泥浆体会吸收二氧化碳而增加质量,使弹性模量等力学性能增强;而脱钙后碳化会导致水泥浆体的骨架变得松散、表面变得粗糙,以及裂纹和孔隙数量增加。非碳化区和脱钙碳化区的水泥净浆试块磨制的粉末在热重试验中烧失的质量占比分别为26.7%和36.2%。

基于Johnson分布体系黄土滑坡影响范围的概率预测

通过在甘肃省天水市进行大量的现场调查,收集已经发生的黄土滑坡数据并建立数据库,利用Johnson分布体系建立了多维滑坡变量模型并预测潜在滑坡发生后的堆积区滑体长度、滑坡体的面积和滑坡体的宽度。通过对比预测结果与验证组中滑坡体真实数据发现预测模型具有较好的精准度,以预测结果90%置信区间上边界作为影响范围的安全值,推导出研究区域内潜在黄土滑坡影响范围的预测公式,并以研究区域以外的同类型黄土滑坡数据加以验证发现预测公式对天水市内其他区域同类型的黄土滑坡的评估具有一定的适用性。预测公式中只有不稳定边坡高度作为自变量,这对现场快速评估不稳定黄土潜在滑坡危害、影响范围提供了极大便利。

南水北调西线工程受水区缺水形势研究

黄河流域最大的矛盾是水资源短缺。从农业、工业和生态用水等方面识别流域现状缺水状况,考虑新形势下黄河流域水资源条件、黄河流域生态保护和高质量发展等重大国家战略要求,预测黄河流域2035年需水量约为545亿m^(3),缺水量约为136亿m^(3),其中上中游六省(区)缺水量约103亿m^(3),占比76%,是流域内缺水最严重的地区。南水北调西线工程是解决黄河流域缺水问题的根本措施,上中游六省(区)是主要受水区,一期工程调水80亿m^(3)可基本解决上中游六省(区)生活、工业等刚性用水需求。

基于多模态特征融合的隧道渗水异常检测方法

地铁隧道渗水对隧道施工安全造成严重威胁,目前隧道渗水异常检测面临以下问题:单一模态渗水异常检测方法抗干扰能力差;忽略了隧道渗水的动态变化特性;隧道渗水检测数据集获取难度大。为此,提出一种基于多模态观测数据的隧道渗水异常检测(MFF-WLAD)方法。为降低单一模态下干扰因素对渗水异常检测的影响,该方法融合可见光模态和红外热成像模态的观测数据,感知并学习潜在渗水区跨模态差异化成像特征;同时,构建渗水区时空演化先验指导的显著特征抽取模块,并与长短期记忆(LSTM)相结合,以提升MFF-WLAD方法对视频序列中渗水区域动态演化现象的识别能力。为了解决公开数据集缺乏的问题,建造隧道模拟场景并搭建多模态数据采集系统,构建多模态隧道渗水异常检测数据集。实验结果表明,在测试集的所有渗水异常事件上,MFF-WLAD方法实现了100%的检测成功率,虚警率为2%,与近年优秀对比方法AP-Model、ASTNet和LGN-Net相比,MFF-WLAD的有效检测率至少提高了27个百分点,同时虚警率也低于对比方法至少0.4个百分点,验证了MFF-WLAD方法的有效性。

辽宁省臭氧质量浓度变化研究

为了解辽宁地区臭氧(O3)污染的分布特征以及与其他环境因子的相关关系,对辽宁地区15个城市2014—2019年环境污染监测数据和气象数据进行了统计分析。分别分析15个城市O3质量浓度的年际变化,详细分析了各年全省O3质量浓度的区域分布、超标情况,并且和当年的全国平均值进行了比较。进行了2014—2019年全省平均的月均质量浓度统计,并且从气象条件的影响分析了O3月分布的成因。利用ArcGIS软件分析辽宁省O3-8 h年均值和O3-8 h-90地理分布特征,并和区域经济发展分布格局进行了对比。为了得到O3与其他环境因子的作用关系,利用SPSS软件对O3质量浓度和PM2.5、PM10、CO、NO2、SO2、AQI监测值进行了相关性统计对比。最后分不同的相对湿度范围,统计O3超标的情况,得出相对湿度对O3污染的影响。结果表明:2014—2017年O3污染总体上呈加重趋势,2018年、2019年呈减轻趋势。5—8月O3污染最为严重,5月超标天数最多,O3质量浓度6月最高。在空间分布中,辽宁西部沿海、中部城市群、南部地区O3质量浓度较高,东南部地区O3质量浓度较低,这与人口、经济发展水平分布表现一致。在与其他大气污染物的相关分析中,O3质量浓度与PM2.5、PM10、CO、NO2、SO2均呈显著负相关,与AQI值显著正相关。另外在相对湿度40%—80%时O3质量浓度随相对湿度升高而增大,相对湿度超过80%时O3质量浓度下降。

混凝土结构耐久性设计原则、方法与标准

结合最新颁布的《混凝土结构耐久性设计标准》(GB/T 50476—2019)综述混凝土结构耐久性的总体设计原则、方法和规定。结合混凝土结构耐久性的定义,分析耐久性设计的三要素:性能劣化、耐久性极限状态以及设计使用年限,强调耐久性设计需要向全寿命耐久性规划拓展。结合标准规定,解析使用环境分类和等级划分表示性能劣化、耐久性极限状态以及设计使用年限针对整体结构与构件的不同含义。然后,结合定性设计方法分析典型环境下材料和构件层次上耐久性规定以及耐久性指标,针对防腐蚀附加措施和后张法预应力体系分析耐久性多重保护的理念。综述表明,标准最大程度总结了我国混凝土结构耐久性科学认识与工程实践,发展基于模型的性能化设计、设计阶段系统开展维护设计、推动耐久性多屏障设计理念是耐久性标准将来的发展方向。

区域多水源联合调配研究

近年来,水资源成为制约黄河上中游部分地区发展的重要瓶颈要素。为此,结合不同水源特征和不同用户需水特性,提出多水源调配策略,在此基础上,构建区域多目标优化模型,采用模拟模型和交互式决策相结合的方法进行求解,形成缺水地区水资源安全保障技术。以呼和浩特市为典型研究区域,构建区域水资源系统网络图,通过系统分析,提出其技术可行、经济合理、高效、可持续的多种水源、分行业的多水源联合调配方案。

列车及轨道参数对曲线钢轨波磨影响及防治措施研究

针对地铁曲线段出现的钢轨波磨问题,利用车轨动力学模型研究了转向架一系横向及纵向刚度、轮轨摩擦系数、曲线半径、超高、轨距、轨道横向及垂向支撑刚度等参数对曲线轮轨磨耗的影响,结果表明:(1)适当减小转向架一系纵向刚度可显著降低曲线段轮轨磨耗;(2)轨面摩擦系数由0.5降低至0.3,轮轨磨耗指数可降低约25%;(3)轮轨磨耗随曲线半径的减小呈指数式增长;(4)线路超高、轨距对轮轨磨耗影响较小,进而提出曲线钢轨波磨的防、治措施建议:(1)适当降低轮轨间摩擦系数、提高钢轨硬度、加宽曲线段轨距和开展曲线轨道磨耗信息化管理等措施,可缓解既有线曲线钢轨波磨;(2)优化车辆一系横向及纵向刚度、增大线路曲线半径、避免小半径'S'形曲线、设置曲线欠超高、降低轮轨间摩擦系数等措施,可对新建线路曲线钢轨波磨进行预防。

城市轨道交通钢轨预打磨技术要求及验收标准

钢轨预打磨是对铺设上道新钢轨的打磨作业,可以去除钢轨表面脱碳层,消除焊缝不平顺和运输、施工过程中产生的初始缺陷,从而缩短轮轨磨合期,延长轮轨使用寿命。多条城市轨道交通线路在开通前开展了钢轨预打磨作业,然而尚缺乏城市轨道交通钢轨预打磨的技术要求及验收标准。为了提高城市轨道交通钢轨预打磨质量,加强新建线路钢轨预打磨管理,本文对钢轨预打磨的技术要求、作业要求、质量验收要求及其发展方向进行探讨,提出了城市轨道交通钢轨预打磨技术要求及验收标准。

城市轨道交通轮轨噪声主动控制措施应用研究

城市轨道交通快速发展的同时也带来一定的噪声污染,轮轨噪声是城市轨道交通主要的噪声源之一。为了有效降低轮轨噪声,提升服务质量,结合典型区间噪声测试,对城市轨道交通轮轨噪声影响因素进行分析。针对性研究速度调整、钢轨打磨、车轮镟修、钢轨阻尼降噪装置等主动控制措施的降噪效果,并提出轮轨噪声的防、治措施建议。结果表明:(1)轮轨噪声随车速变化明显,每减速20 km/h,列车内噪声降低5 dB(A);(2)轮轨噪声与车轮、钢轨磨耗状态密切相关,钢轨打磨能降低车内噪声3~5 dB(A),车轮镟修能够降低车内噪声4~6 dB(A);(3)钢轨阻尼降噪装置能降低轨旁噪声7 dB(A)。

钢轨预打磨技术在北京大兴国际机场线的应用

为保障城市轨道交通线路的轮轨匹配性和行车舒适性,开通前须对新铺设上道的钢轨开展预打磨作业,去除钢轨脱碳层、焊缝不平顺等初始缺陷,缩短轮轨磨合期。从预打磨技术要求、打磨效果等方面对钢轨预打磨在北京大兴国际机场线工程中的应用进行了阐述,重点对预打磨作业的钢轨打磨深度、表面不平顺、廓形、表面硬度,以及列车轴箱振动加速度等指标进行了分析。结果表明,预打磨可有效降低钢轨表面不平顺,并明显消除由钢轨焊缝引起的轮轨冲击;预打磨后钢轨表面硬度平均值提高2.5%,标准差降低24.6%,提高了钢轨表面硬度的均匀性。

不同初始缺陷再生混凝土渗透性能及其强度试验研究

再生混凝土已经成为新型绿色建筑材料研究的热点。再生混凝土研究的重点大多集中于其不同服役环境下力学性能的测试和改进等方面,对于再生骨料的初始缺陷对再生混凝土的研究相对较少。通过拌制普通混凝土,而后对其进行等温干燥、干湿循环和冻融循环处理,人为制造初始缺陷,进而制备再生混凝土,对再生混凝土进行相同的处理方式,然后测试其力学性能。试验过程中,基于超声波无损检测设备,对普通混凝土和再生混凝土进行实时检测。试验结果表明,再生混凝土的渗透速率大于普通混凝土;标准养护后的普通混凝土,经历冻融循环后,再进行制备再生混凝土,而后试件再次经历冻融循环后,强度降低了44.56%;标准养护后的普通混凝土,经历干湿循环,再进行制备再生混凝土,而后试件再次经历干湿循环,强度下降了51.24%;超声波检测结果表明,再生混凝土的密实度低于普通混凝土。

公共图书馆促进青少年体育教育发展探究

全民健身时代,公共图书馆的发展也要跟紧时代步伐。以青少年体育教育为出发点,分析青少年体育教育的含义及发展现状,指出公共图书馆推动青少年体育教育发展的必要性,并从提升资源服务水平、建设青少年特色体育数据库、创建馆外运动空间、与阅读推广及研学旅行相结合等方面提出公共图书馆促进青少年体育教育发展的思路。

图书馆少儿志愿活动思考——以山西省图书馆为例

少儿志愿者参与图书馆服务工作,为图书馆发展注入了活力。在阐述少儿志愿者含义的基础上,通过对山西省图书馆少儿志愿服务内容和管理现状的梳理,分析了少儿志愿活动中存在的问题,并提出了相应的对策建议,以期实现少儿志愿活动的可持续发展。

环境锰污染对生物健康的威胁

锰广泛存在于自然环境中,是地壳最丰富金属元素之一,也是人类和其他生物正常生长、发育及维持细胞内环境稳定所必需微量元素。近年来,随锰广泛应用,环境锰含量超标,生物甚至人类摄入过量,导致锰中毒,受到人们关注。为此,文章探讨锰应用对土壤、水、空气、畜禽饲料、食品造成的污染,论述锰污染对生物甚至人类健康的威胁,以期为锰减排、污染治理、环境保护、生物和人类锰中毒防治及开展锰中毒机理研究提供参考。

地铁高架线曲线段DTⅦ_2型扣件T型螺栓异常断裂研究

针对某地铁高架线曲线段DTⅦ2型扣件T型螺栓(简称T栓)出现异常断裂问题,通过对断裂T栓的金相分析,以及对钢轨动位移、轮轨力、T栓应力、钢轨表面不平顺、钢轨和T栓振动加速度的测试,进行DTⅦ2型扣件T型螺栓断裂研究。结果表明:T栓裂纹位于螺栓一侧的头部与杆部过渡位置,裂纹沿45°向螺栓头芯部扩展,T栓断裂为疲劳断裂;T栓断裂扣件的钢轨—T栓的振动加速度响应传递比在700~800Hz频率处存在振动放大与相位不同步现象;曲线内股钢轨存在较为严重的28mm短波波磨,当车速为75km·h-1时,钢轨振动加速度主频在700~800Hz之间,与T栓振动放大频率耦合。T栓断裂的主要原因为:部分T栓断裂扣件系统匹配状况不良,导致在700~800Hz频率处T栓振动放大,钢轨与T栓振动不同步;钢轨短波波磨诱发钢轨700~800Hz高频振动,T栓振动量级超过钢轨,造成T栓根部应力集中部位疲劳断裂。

基于DPSIR模型的滇池流域水生态安全评价

文章基于滇池流域水生态安全现状,采用DPSIR模型构建了滇池流域水生态安全评价指标体系,利用熵权法和主成分分析法加权平均得到各评价指标权重,运用综合指数评价法计算水生态安全综合指数,分析了2005~2017年滇池流域水生态安全状况,利用耦合协调模型探究了滇池流域水生态安全与城市化水平的内在联系。结果表明:滇池流域水生态安全综合指数由2005年的0.447上升至2017年的0.612,表征状态由敏感级转变为良好级;"驱动力"所做贡献最大,其次是"响应",而"压力"、"状态"和"影响"贡献较小;水生态安全与城市化水平的耦合度及耦合协调度均表现为"先快速,后稳步"的增长态势。