大跨桥梁主梁涡振的转角抑振理念及伸臂阻尼实现

大跨桥梁频率低而密集且固有阻尼小,易出现风致振动,呈现出起振风速低、振动模态多和持续时间长的潜在风险。文章提出一种利用主梁转角变形附加旋转阻尼的大跨桥梁多阶模态减振方法,并提出伸臂阻尼系统的实现方式。首先,利用悬索桥的简化张拉梁模型研究伸臂阻尼系统对张拉梁多阶模态的阻尼效果,采用典型悬索桥的主缆索力和主梁抗弯刚度参数,分析表明单个伸臂阻尼系统能提升模态阻尼比达到0.8%;探究了主梁抗弯刚度与主缆索力比值、伸臂刚度和位置等对阻尼效果的影响规律。以舟山西堠门大桥为例,建立了带黏滞型伸臂阻尼系统桥梁的有限元模型。通过复特征值分析,研究了伸臂阻尼系统对多阶模态的阻尼效果、伸臂刚度和安装位置对阻尼的影响等。分析表明,大跨桥梁单侧塔梁设置刚性伸臂阻尼系统能够使大桥出现过涡激振动的7阶模态中的6阶模态阻尼比达到0.98%以上;双侧安装,上述6阶模态阻尼比能达到1.12%以上。实际设计伸臂抗弯刚度达到2倍主梁抗弯刚度时,可认为满足伸臂刚度需求。综上,文章提出的桥梁主梁转角抑振理念和伸臂阻尼系统的多模态阻尼减振控制效果良好。

互花米草入侵对黄河口湿地土壤碳氮磷及其生态化学计量特征的影响

互花米草入侵(Spartina alterniflora)严重威胁滨海湿地生态系统的生态平衡。为了探究不同入侵年限互花米草对土壤碳氮磷及其生态化学计量特征在不同土层间的差异,选择黄河口盐沼互花米草湿地为研究对象,采用空间替代时间的方法,采集不同入侵年限互花米草湿地(SA3,2016年入侵;SA8,2011年入侵;SA13,2006年入侵)及邻近未入侵的光滩(SA0)的0—100 cm土壤,测定其总碳(TC)、总氮(TN)、总磷(TP)含量,分析互花米草入侵对土壤碳氮磷生态化学计量比的影响。研究结果表明:(1)互花米草入侵显著提升了0—10 cm土壤TC和0—20 cm土壤TN含量,但对土壤TP含量影响很小;(2)SA3、SA8和SA13的0—10 cm土层TC含量分别比光滩高18.9%、27.6%和57.6%,TN含量分别比光滩高1.39、2.37和3.66倍;(3)互花米草入侵对土壤w_((C))/w_((N))的影响很小且没有明显规律,使浅层土壤的w_((C))/w_((P))和w_((N))/w_((P))增加,但降低了深层土壤的w_((C))/w_((P))和w_((N))/w_((P)),在0—10 cm土层,土壤w_((C))/w_((P))和w_((N))/w_((P))由大到小排序均依次为SA13>SA8>SA3>SA0,而在0—100 cm土层,土壤w_((C))/w_((N))由大到小排序依次为SA0>SA8>SA13>SA3,w_((C))/w_((P))依次为SA13>SA8>SA0>SA3,w_((N))/w_((P))依次为SA13>SA0>SA3>SA8。在0—100 cm土壤中,pH、电导率、容重、含水量是影响碳氮磷含量的重要环境因子,w_((C))/w_((N))与土壤环境因子没有显著相关性,而w_((C))/w_((P))和w_((N))/w_((P))受环境因子影响显著。综上,互花米草入侵改变了黄河口盐沼湿地土壤碳、氮含量,进而影响土壤养分资源配比的平衡状态。

Performance study of vertical MSM solar-blind photodetectorsbased onβ-Ga_(2)O_(3)thin film

In this work,β-Ga_(2)O_(3)thin films were grown on SiO_(2)substrate by atomic layer deposition(ALD)and annealed in N_(2)atmosphere to enhance the crystallization quality of the thin films,which were verified from X-rays diffraction(XRD).Based on the grownβ-Ga_(2)O_(3)thin films,vertical metal-semiconductor-metal(MSM)interdigital photodetectors(PDs)were fabricated and investigated.The PDs have an ultralow dark current of 1.92 pA,ultra-high photo-to-dark current ratio(PDCR)of 1.7×10^(6),and ultra-high detectivity of 4.25×10^(14)Jones at a bias voltage of 10 V under 254 nm deep ultraviolet(DUV).Compared with the horizontal MSM PDs under the same process,the PDCR and detectivity of the fabricated vertical PDs are increased by 1000 times and 100 times,respectively.In addition,the vertical PDs possess a high responsivity of 34.24 A/W and an external quantum efficiency of 1.67×10^(4)%,and also exhibit robustness and repeatability,which indicate excellent performance.Then the effects of electrode size and external irradiation conditions on the performance of the vertical PDs continued to be investigated.

不同潮滩生境互花米草的植被性状与治理技术

互花米草(Spartina alterniflora)是我国滨海地区危害最严重的外来入侵物种之一,探索高效可行的互花米草治理技术对保护潮间带生态环境具有重要意义。基于对黄河三角洲的长期野外调查与原位试验,总结了不同互花米草治理技术的治理效果,于2018年6月中旬开始进行2~4次贴地刈割(根茬高度<3 cm,相邻刈割的间隔时间为15 d左右),可清除99%以上的互花米草,且治理效果在第2年生长季末期时仍高达98.8%以上;在2016年10月中旬、2018年12月中旬对互花米草进行刈割+翻耕,其治理效果在第2年生长季末期时为99.7%。在由海向陆方向上潮滩高程逐渐增加,土壤理化性质等环境因子随着潮滩高程增加而变化,互花米草密度、株高和生物量等植被性状随着高程增加先升后降。综合考虑互花米草生长特征、生境特征以及不同治理方法的治理效果,总结形成了适宜不同潮滩生境的互花米草治理技术体系,对于低潮滩、中潮滩和高潮滩的互花米草,建议分别采用贴地刈割、刈割+围淹、刈割+翻耕的治理技术,对于河道沟渠的互花米草,可根据河沟宽窄等因素采用刈割+翻耕或刈割+围淹的治理技术,对沟渠坡面的互花米草,可采用刈割+遮荫的治理技术。

昆嵛山常见林型土壤细菌的群落结构及多样性分析

本研究依托国家级自然保护区昆嵛山,分析其常见林型的土壤细菌群落结构与多样性,研究林分差异对土壤细菌群落的影响,为该区域森林健康和可持续发展提供理论支持,同时加深对植物与微生物之间相互作用的认识。选取赤松林(Pinus densiflora forest)、麻栎林(Quercus acutissima forest)、赤松-麻栎混交林、刺槐林(Robinia pseudoacacia forest)和杂木林为研究对象,以无林地为对照,利用16S rRNA基因高通量测序技术分析了6种林型下土壤细菌多样性、群落组成的差异,及其与土壤化学性质的关系。结果显示:变形菌门(Proteobacteria)是优势菌门,其次主要类群有酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)等。不同林型显著影响土壤细菌群落丰富度、均匀度指数,其中麻栎林土壤细菌多样性指数最高,混交林土壤细菌多样性指数最低,麻栎林土壤的ACE指数和Shannon指数均显著高于赤松林、杂木林、刺槐林和混交林。不同林型土壤细菌多样性变化可能与土壤pH值差异密切相关。NMDS和ANOSIM分析显示不同林型间土壤细菌群落结构具有显著差异(P <0.05),推断不同林型间植物凋落物及根系分泌物差异可能是驱动细菌群落变化的重要原因;此外,对环境因子与土壤细菌群落结构差异的关联分析显示,土壤全磷与有效磷含量可能是影响昆嵛山不同林型土壤细菌群落结构差异的关键环境因子。本研究从细菌多样性和群落结构对林型变化响应的角度,为探索温带森林生态系统健康管理提供了科学依据。