基于无损检测和概率的古代石拱桥结构可靠度评估

中国古代石拱桥由于其年代久远、结构复杂、露天保存以及可靠度评估过程中参数不易确定等特点,导致传统结构稳定性分析评估方法难以准确评估古代石拱桥结构实际响应和可靠度。提出一种基于无损检测和概率的古代石拱桥结构可靠度评估方法。该方法首先提出利用无损检测技术或工程地质类比法获取石拱桥结构物理力学参数并建立数值模型;然后基于无损检测数据或《工程地质手册》,利用敏感性分析方法确定对石拱桥整体结构响应影响较大的关键参数,即第一类关键参数,并根据参数先验分布提出不同的抽样方法,生成随机样本实现贝叶斯更新过程;最后通过ANSYS软件对桥梁结构的响应进行有限元分析,并利用可靠度分析方法计算出石拱桥结构可靠度指标,并根据相关标准对石拱桥结构安全与可靠度进行评估。以全国重点文物保护单位隋代赵州桥(大石桥)为研究对象建立简化模型,采用本文提出的可靠度评估方法计算得到目前赵州桥的可靠度为3.42,该桥梁安全等级为二级,该评估结果与实际情况基本相符,从而验证了本文方法的可靠性和可行性。该方法可规避传统物理力学检测过程中对石拱桥古建筑的损害,筛选出的关键参数合理,且数据更新处理充分考虑模型参数的不确定性,从而可更精确地计算出古代石拱桥可靠度指标,可为古建筑文物的预防性保护提供科学依据。

基于视频智能分析的水电厂人员不安全行为自动化检测系统

为保证水电厂的生产生活安全,该文提出基于视频智能分析的水电厂人员不安全行为自动化检测系统。摄像机模块采集区域内视频并发送给资源模块;资源模块存储以及传输数据;自动检测模块获取由资源模块传输的视频两帧间的人员行为前景图像,将其输入至深度置信网络中,输出人员行为安全性判断结果,并返回至资源模块;若检测模块检测到不安全行为,资源模块会将不安全信号传递给报警模块发出报警。通过实验可知,该方法获取的视频采集结果细节全面、清晰,提取的人员行为前景图像的交并比高,可实现人员不安全行为准确检测。

基于Budyko假设的瀑河上游年均径流深变化归因分析

近年来京津冀水资源短缺对生态环境有着重要的影响,为量化区分气候变化和人类活动对水资源的影响,针对京津冀水源涵养区北部山区典型小流域瀑河上游开展径流深变化归因分析。利用瀑河上游1981—2020年降水、蒸发和径流等资料,采用曼-肯德尔法(Mann-Kendall method,M-K法)检验确定1981—2006年为基准期、2007—2020年为变化期。分析发现,与基准期相比,变化期年均径流深减少了46.47 mm,约占基准期径流深总量的77.10%。利用重标度极差分析法(Rescaled Range Analysis,R/S法),推断瀑河上游未来年均径流深与1981—2020年间年均径流深的变化趋势相反,即呈现相对平稳的增加趋势。基于Budyko假设原理,定量地评价了气候变化(降水量和潜在蒸散发)和人类活动对该区年径流深的影响程度,气候变化对径流影响贡献率为40.30%,人类活动影响的贡献率为59.71%。人类活动对径流的影响主要通过土地利用类型的改变,研究区共有30.28%的土地发生了相互转化,其中乔木林地2020年较1985年增加了67.61%,极大程度增加了研究区的水源涵养能力,同时植被覆盖度的增加也一定程度上降低了潜在蒸散发。研究可增进对京津冀北部山丘区水文水资源的认识,为京津冀水源涵养功能驱动因素筛选提供一定的参考。

Sasobit温拌剂对高黏沥青流变性能的影响

采用动态力学分析(DMA)考察Sasobit对高黏沥青流变性能和常规性能的影响规律。结果表明Sasobit表现出优越的降黏效果,随着Sasobit掺量的增加,高黏沥青135℃和180℃条件下的黏度显著降低;温度为60℃条件下的黏度和软化点升高,针入度和延度降低;在测定的温度和频率范围内,随着Sasobit掺量的增加,高黏沥青的复数剪切模量G*、活化能以及温度敏感性增加;在温度为30~60℃内,Sasobit的加入使得高黏沥青的储存模量G′、损失模量G″和车辙因子G*/sinδ均高于原样沥青,但随着温度的升高,差异性越来越小;随着Sasobit掺量的增加,高黏沥青的零剪切黏度η0和恢复率R增加,而不可恢复蠕量Jnr减小,高温抗车辙性能得到改善;随着Sasobit掺量的增加,蠕变劲度模量S增加而蠕变曲线的斜率m减小,高黏沥青的低温性能变差。

沥青组成对乳化沥青稳定性的影响

选用5种基质沥青,对不同沥青的基本性质及其乳化沥青稳定性进行测定,采用四组分、红外光谱、元素组成以及核磁共振等分析手段,结合线性相关及灰色关联熵分析法,研究沥青组成对乳化沥青稳定性的影响。结果表明:基质沥青中的胶质含量、胶质/沥青质比、氧元素含量以及芳香度f A较高,对其制备的乳化沥青稳定性有利,各因素与稳定性之间呈现正相关;芳香分、沥青质以及硫元素含量与乳化沥青稳定性相关性强,但呈现负相关。同时,乳化沥青好的稳定性还要求其基质沥青具有一定的烷烃组分和烷基侧链,饱和分/芳香分比、亚甲基以及甲基含量以及H/C比与乳化沥青稳定性之间线性高度相关,在0~1范围内,饱和分/芳香分比越大,乳化沥青稳定性越好。

沥青动静态加载条件下的黏弹模型及模型普适性

使用动态剪切流变仪(DSR)对沥青进行多温度条件下的动态频率扫描和静态蠕变试验,分别使用多种经典模型和分数阶导数模型描述沥青频率扫描下的黏弹性能,使用经典模型描述沥青静态蠕变行为,对模型参数进行分析,并建立同时满足频率扫描和蠕变试验的普适模型。结果表明:在动态条件下经典模型描述沥青流变行为有波动,而分数阶导数模型具有很好的拟合效果;静态条件下经典模型有较好的拟合效果,且模型参数满足阿仑尼乌兹方程,分数阶导数模型的参数无规律;使用的2种沥青仅在52℃存在能够同时满足静态和动态条件的普适模型,在其他温度段沥青模型无普适性。

安康水库智能化洪水预报系统

安康水库是汉江上游流域主要控制型水库,对汉江上游的防洪起着决定性的作用,所以安康水库洪水预报准确性将影响汉江上游防洪的决策。为此研究了基于LSTM的智能化洪水预报模型,并开发了基于B/S模式的系统软件,通过与传统的新安江模型比较,得到了更为满意的结果,表明研究的模型及开发的系统软件在水文预报领域具有先进性。

粗、巨颗粒富集位置对堆积体降雨入渗的影响

针对某堆积体局部粗、巨颗粒于坡中、坡脚不同发育位置富集现象展开室内降雨模型试验,通过孔隙水压力、基质吸力、体积含水率及湿润锋迁移形态的变化情况,探讨粗、巨颗粒于堆积体坡中、坡脚位置局部富集在降雨入渗过程中的差异性影响。研究表明:(1)坡中(A组)、坡脚(B组)局部粗、巨颗粒富集导致的架空现象致使降雨过程中形成雨水优势入渗通道,富集区下方的入渗速率明显快于周围均质土体;(2)B组堆积体右侧入渗速率比A组堆积体更快,而左侧入渗速率不及A组堆积体;(3)B组堆积体的整体渗流特性更强,其湿润锋运移率先触底,比A组堆积体提前72 h;(4)A组堆积体湿润锋迁移形态先期中部呈平缓凹形下渗,较B组右侧凹形下渗范围更宽;后期均呈平滑弧形入渗,而B组堆积体浸润面积较A组更小。(5)A、B组堆积体降雨入渗可划分为竖向入渗阶段和侧向入渗阶段,但存在明显差异,A组堆积体竖向入渗快于侧渗,而B组堆积体竖向入渗慢于侧渗。

河流下切对陡倾层状岩体深层倾倒变形的影响

为了研究岩体倾倒变形的形成机理及演化过程,以澜沧江古水水电站坝前倾倒变形体为例,对研究区地质概况、澜沧江下切情况及岩体倾倒变形特征进行调查和分析,并采用底摩擦试验与数值分析方法对其进行探讨。结果表明:澜沧江下切致使岸坡陡倾,使得岩体临空范围扩大,这成为岩体在重力作用下发生倾倒变形的有利条件;澜沧江持续下切促使岩体倾倒变形逐步向坡体下部和深部发育,最终形成深层倾倒;岩体变形处于极强倾倒、强倾倒及弱倾倒3种状态并呈中部变形强而上、下部变形弱的特点;平硐显示倾倒变形体处于卸荷范围且底界未揭穿,表明该区域岩体倾倒变形与澜沧江下切中岩体卸荷作用有关。

极化SAR影像分类方法对比分析

极化SAR影像所包含的丰富的地物极化特征信息使得SAR影像的解译更为容易,同时也使得对地物的探测更加精准。在本文中,首先基于极化SAR影像的极化特征,采用区域融合算法对影像进行分割;在此基础上使用基于Wishart分布的最大似然分类方法(Wishart-LRT)、基于几何扰动滤波(GPF)的极化SAR影像分类方法和最近邻(KNN)分类方法对影像中的耕地、草地、林地、水体进行分类和提取,并对分类结果进行分析评价,最终发现对于该区域的RADARSAT-2影像而言,基于Wishart分布的最大似然分类方法对于地物分类可达到较高的精度。

弗氏完全佐剂肌肉注射诱发炎性痛敏及免疫应答的转录组测序分析

目的观察弗氏完全佐剂(complete Freund’s adjuvant,CFA)肌肉注射后1~15 d的炎性反应,明确免疫应答反应的发生,通过分析转录组学的差异,为肌肉炎性反应及其诱发的痛觉敏化研究提供重要的参考。方法90只Wistar大鼠随机分为正常组和CFA注射后第1天(MD1)、第3天(MD3)、第5天(MD5)、第7天(MD7)、第9天(MD9)、第11天(MD11)、第13天(MD13)和第15天(MD15)模型组。在模型组大鼠左侧股二头肌肌腹注入200μL的CFA,观察各组大鼠左侧足底的机械痛阈值和热痛阈值变化;采用电化学发光法检测各组大鼠肌肉组织和外周血中炎性因子的含量;使用HE染色对正常组、MD3和MD13组大鼠注射侧局部肌肉组织进行形态学观察;采用基因组学的方法,分析这两组大鼠差异基因的表达。结果(1)股二头肌肌肉注射CFA可诱发同侧足底持续的机械痛敏和热痛敏。(2)CFA肌肉注射后24 h后,外周血和局部组织中IL-6、IL-1β和TNF-α的含量明显升高,局部组织中促炎因子含量在注射后第13天再次明显升高。(3)在CFA注射后第3天局部组织以中性粒细胞浸润为主,在CFA注射后第13天则以单核细胞浸润为主。(4)与MD3组相比,MD13组大鼠局部组织中与免疫反应相关的差异表达基因上调,其中涉及到Th细胞的分化、细胞因子受体相互作用等与适应性免疫相关的生物学通路。(5)CFA注射后局部组织中痛敏相关基因的表达水平升高,包括Ccl3、Cxcl1、Cxcl2、Cxcl9、Cxcl10等基因。结论CFA的注射可有效刺激固有免疫和适应性免疫的发生,诱导炎性痛敏,其中不同趋化因子家族基因在不同的免疫应答中发挥了重要的作用。

辽阳市土壤重金属含量特征及潜在风险评价

采用污染负荷指数法和生态危害指数法对辽阳城市表层土壤样品中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等重金属元素的污染程度及其生态风险进行评价。结果表明,土壤As元素基本无污染,其他7项重金属元素含量均高于对应的全国土壤背景值,其中Hg、Cd为主要污染元素,其污染程度分别为重度、中度,Zn、Pb、Cu、Cr、Ni元素处于轻度污染。生态风险评价结果显示,Hg、Cd亦为主要生态风险因子,Hg属于较强生态风险,Cd属于中等生态风险。辽阳城区存在轻度重金属元素污染,潜在生态风险水平为中等;新城区土壤生态环境优于老城区,建议进一步发挥新城疏导功能,缓解城市压力。

紫外光吸收剂对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物改性沥青光老化的影响

太阳光中的紫外线对沥青能产生光老化作用,为改进沥青的抗紫外老化性能,采用添加抗紫外剂的方法,通过考察软化点、黏度和流变性能对其抗紫外老化性能的影响,研究沥青抗紫外老化的工艺。结果表明:紫外光吸收剂可以改善沥青的抗紫外老化性能,并提高沥青的抗裂能力。

沼液施用对土壤质量的影响综述

沼液作为肥料施用是沼液资源化利用的重要方式,是构建高效沼液循环利用模式的关键。因此,研究沼液施用对土壤质量的影响可为沼液资源化安全利用提供科学依据。本文选取土壤体积质量、土壤养分、土壤酸碱度、土壤酶活性、土壤微生物和土壤重金属6个代表性指标,综述了沼液施用对土壤质量的影响。合理施用沼液有利于降低土壤体积质量,增强土壤养分累积,改善土壤酸碱度及提高土壤酶活性。长期沼液施用可能会导致土壤微生物类型由“细菌型”转向“真菌型”,并带来重金属污染风险。当前的研究难点主要在于沼液的异质性及土壤评价方法不统一,探究沼液最佳施用量、明确土壤沼液最大承载量、沼液影响土壤质量的机理机制、建立统一的土壤质量评价方法是未来的研究重点。

钢桥面铺装技术现状与发展

钢桥面铺装是目前国内外道路工程领域以及路面材料领域研究的热点和难点,相比于普通的道路铺装,钢桥面铺装要复杂的多。桥面铺装层必需要具有足够的强度、刚度、抗冲击、耐磨等力学性能,同时也要求铺装材料具有强度高、柔韧性好及耐久性优良等特性。国内桥面沥青铺装技术主要有浇筑式沥青混凝土、环氧沥青混凝土以及ERS铺装技术。

基于复合改性的高模量沥青高温和流变性能研究

考察了自主研制的高模量沥青高温性能和流变性能,并把其与秦皇岛AH-70及北京地区常用的SBS改性沥青进行了对比研究。结果表明:高模量沥青具有硬质沥青特性,高温性能突出,且明显大于SBS改性沥青和秦皇岛AH-70沥青;高模量沥青的60℃零剪切黏度显著大于SBS改性沥青和秦皇岛AH-70,且在非牛顿流体区域的剪切变稀作用小于SBS改性沥青和秦皇岛AH-70;高模量沥青的不可回复蠕变柔量Jnr极低,表现了良好的高温性能,且应力敏感系数较Jnr-diff低,对应力敏感性小;在试验温度和频率范围内,高模量沥青的复数模量均显著大于SBS改性沥青和秦皇岛AH-70,随温度增大,频率降低,三种沥青的复数模量均呈增加趋势,三种沥青对温度和频率的敏感性大小顺序均为:高模量沥青<SBS改性沥青<秦皇岛AH-70。

昆仑沥青抗老化性能研究

对四种昆仑沥青进行了抗老化性能研究,主要通过RTFOT试验、PAV试验模拟高温老化,通过UV试验模拟高辐射紫外老化;以沥青三大指标试验、MSCR试验评价其各老化阶段的性能,并以红外光谱试验分析其对应的微观变化。

不同外加剂对沥青PG分级影响研究进展

沥青PG分级体系是基于沥青流变性能提出的一种分级方法,其主要性能参数包括复数剪切模量、相位角、车辙因子、蠕变劲度及其变化率,系统介绍了温拌剂、橡胶粉、SBS等不同外加剂对沥青PG分级影响的研究现状,旨在为沥青性能的提高和添加剂的选择提供参考。

基于数字图像技术的沥青与集料黏附性影响因素研究

为更加准确、快捷地定量表征沥青与集料的粘结性能,提出基于数字图像处理技术的计算方法。采用交通部规程标准水浸法测试不同沥青与集料的黏附性,运用Photoshop处理技术计算剥落面积比,从温度、老化程度、黏度等方面研究集料表面上的沥青黏附性能。结果表明:不同沥青与集料黏附时,开始出现剥落的温度不同,温度越高,黏附率越低,建议水浸法试验的水浴温度设置为90℃以上;沥青老化时间逐渐增加,与集料的作用力逐渐减小,与集料的粘结力逐渐减小,黏附性降低;沥青黏度增加,与集料间的黏附率并未增大,除温度、老化及黏度等影响因素外,集料的化学性质对黏附性的影响仍需进一步研究。研究结果证明,采用数字图像处理技术的沥青与集料黏附性测量方法是可靠的。

三元复合改性高模量沥青及混合料性能评价

采用DOA、SBS和胶粉三种改性剂对玛波AH-70沥青进行复合改性制备高模量沥青,并对高模量沥青及其混合料进行性能评价。结果表明,三元复合改性制备的高模量沥青具有硬质沥青特性,高温性能突出,且明显优于玛波AH-70沥青;高模量沥青混合料的车辙动稳定度和动态模量明显大于玛波AH-70沥青混合料,抗车辙性能突出,且具有良好的低温性能、水稳定性和抗疲劳性能。