钢-PVA混杂纤维高性能混凝土抗渗性能试验研究

为探究钢纤维掺量、聚乙烯醇(PVA)纤维掺量和矿粉掺量对钢-PVA混杂纤维高性能混凝土(HFHPC)抗渗性能的影响,本文开展了钢-PVA HFHPC抗渗性能试验,并对试验结果进行了极差分析、方差分析和回归分析。结果表明:对HFHPC抗渗性能的影响程度从高到低依次为钢纤维、矿粉和PVA纤维。在试验水平范围内,得出混凝土试件抗渗性能最佳水平组合:钢纤维体积掺量1.0%、PVA纤维体积掺量0.7%、矿粉质量取代率20%。当钢纤维掺量超1.0%时,HFHPC抗渗性能略有下降,但仍高于基准素混凝土。最后采用多元回归分析,建立了HFHPC渗透系数与钢纤维、PVA纤维和矿粉的预测模型。

基于改进YOLOv8的轻量化甘薯品质分级实验研究

为实现不同品质甘薯的自动化分级,提出一种基于改进YOLOv8的轻量化甘薯品质分级方法。首先该方法将调整后的EdgeNeXt替换原YOLOv8s模型中的主干网络,降低模型的参数量、计算量及权重大小;然后使用SCConv卷积改进的C2f C模块,进一步降低模型的复杂度;考虑到模型因轻量化造成的性能下降,最后使用CARAFE轻量化算子及基于FocalLoss和MPDIo U提出的Focal C-MPDIo U损失函数,替换原模型的上采样模块及损失函数,提高模型检测性能。实验结果显示,改进后的轻量化模型的参数量、计算量和权重大小相比原模型分别下降了38.3%、32.7%和37.8%,精确率和平均精度均值分别提升了0.3和0.9个百分点。对比Faster RCNN、SSD、YOLOv3、YOLOv7-tiny,改进后的模型在模型复杂度及检测性能上具有显著优势,研究结果可为后续甘薯品质分级设备的视觉模块部署提供参考,为甘薯品质自动化分级提供技术支持。

臂-踝脉搏波法动脉硬化检测装置的校准要点分析

臂-踝脉搏波法动脉硬化检测装置具有操作简单、快捷准确等优点,其获得的检测数据对于血管疾病的临床预测具有较高价值。本文通过对其检测参数进行详细分析,提出该类动脉硬化检测装置的校准要点,为相关人员提供参考。

钢-PVA混杂纤维高性能混凝土隧道衬砌管片抗弯性能试验

为研究钢纤维、聚乙烯醇(PVA)纤维、矿粉3种因素对混杂纤维高性能混凝土隧道衬砌管片受力性能的影响,针对不同体积分数的钢纤维(0.5%,1.0%,1.5%)、PVA纤维(0.1%,0.2%,0.3%)和不同掺量的矿粉(10%,20%,30%)设计了L_(9)(3^(3))的正交试验,并制作1块钢筋混凝土(RC)衬砌管片和9块钢-PVA混杂纤维高性能混凝土衬砌管片进行抗弯性能试验。研究结果表明:与RC衬砌管片相比,钢-PVA混杂纤维能显著提升衬砌管片开裂弯矩、裂缝宽度0.2 mm对应的弯矩、屈服弯矩、极限弯矩和控制裂缝开展的能力,其中钢纤维对管片极限弯矩提升最为显著,最大提升幅度达64.0%,其次是矿粉和PVA纤维;3种因素的最佳掺量组合为:1.5%钢纤维,0.3%PVA纤维和20%矿粉。对钢-PVA混杂纤维混凝土的选用原则和在衬砌管片的应用提供理论及试验依据。

外包钢套加固震损双层高架桥框架式桥墩抗震性能评估与参数分析

基于《公路桥梁抗震设计规范》“两阶段”设防原则,采用SAP2000有限元软件建立震损加固桥墩数值模型,通过构建与设防水准地震相匹配的结构性能水准,选取基底剪力和墩顶位移作为结构性能评价指标,建立基于能力需求比的双层高架桥墩抗震性能评估流程,从抗震性能和损伤修复效果角度,对外包钢套含钢量和强度的影响进行分析。研究结果表明,中度损伤试件经外包钢套加固后基底剪力和墩顶位移能力需求比分别提高了76.72%、62.93%,重度损伤试件经外包钢套加固后基底剪力和墩顶位移能力需求比分别提高了62.98%、51.94%;当外包钢套含钢量ρ<0.98%时,重度损伤加固试件基底剪力能力需求比呈负向增长,承载能力修复效果不理想;当外包钢套含钢量ρ>2.08%时,中度损伤及重度损伤加固试件墩顶位移能力需求比提高率大于基底剪力,此时变形能力修复效果优于承载能力;提高外包钢套强度显著增强了中度损伤和重度损伤加固试件承载能力,但变形能力基本不提高。

‘沙糖橘’S蛋白同源基因CrSPH的克隆与表达分析

柑橘自交不亲和由S位点基因控制,前期SSH文库中筛选出1个自交不亲和相关的S蛋白同源基因(S-protein homologous gene,SPH),但其功能尚不明确。研究以‘无籽沙糖橘’和‘沙糖橘’为材料,利用反转录PCR技术克隆CrSPH基因,通过qPCR技术分析该基因表达特性,并进行原核表达和花粉萌发实验。结果表明,(1)CrSPH的CDS长度为417 bp,编码138个氨基酸,两材料间的CDS区存在3个碱基替换,引起2个氨基酸突变。(2)Southern杂交实验表明,CrSPH基因在两材料基因组中均以单拷贝形式存在。(3)qPCR实验表明,CrSPH基因在‘沙糖橘’花器官不同部位表达差异显著,子房中表达量最大,花瓣、花丝等组织中表达量均较低;在高表达的子房中,‘沙糖橘’表达量是‘无籽沙糖橘’的16倍,表明CrSPH基因在‘沙糖橘’中具有高度的组织表达特异性。(4)CrSPH基因在异交授粉第6,7天表达量最高,与其他时段差异均达到显著水平,第6天表达量是第1天表达量的12.4倍。(5)原核表达实验成功诱导出CrSPH蛋白,离体花粉萌发实验表明,随着异源‘无籽沙糖橘’CrSPH蛋白浓度的增加,‘无籽沙糖橘’萌发率受到显著的抑制。研究表明,CrSPH基因具有表达特异性,可能与柑橘自交不亲和有关。

贮藏温度对耐贮性不同的柑橘品种果皮蜡质含量及其化学组成的影响

为探究果皮蜡质与柑橘果实耐贮性的关系,以广东西江流域著名特产柑橘‘贡柑’(耐贮性较强)、‘砂糖橘’(耐贮性差)果实为试材,采收后装入塑料薄膜保鲜袋中分别在自然室温((14.2±2.8)℃)和冷库温度((6.5±0.5)℃)下贮藏90 d,定期检测果实质量损失率、腐烂率、果皮表面结构和蜡质含量及化学组成。结果表明,在不同温度下贮藏,两种柑橘质量损失率和腐烂率显著增加(P<0.05),表面结构发生改变,果皮蜡质总含量及主要组分(长链脂肪醛、长链脂肪酸、长链脂肪烃、长链脂肪伯醇)含量均显著降低(P<0.05),冷藏相对于室温贮藏会抑制这些变化,起到关键的保鲜作用。质量损失率、腐烂率均与果皮蜡质总含量及4类主要组分含量均呈极显著负相关(P<0.01);贮藏过程中果皮蜡质不同组分含量的降低幅度存在差异,其中耐贮性较强的‘贡柑’长链脂肪酸含量降幅最大、长链脂肪伯醇含量降幅最小,耐贮性差的‘砂糖橘’长链脂肪伯醇含量降幅最大、长链脂肪酸含量降幅最小;小分子质量的支链烷烃、烯烃和烯醛对贮藏温度的响应更敏感。说明两种柑橘果实的耐贮性与果皮蜡质含量和组分有密切关系。

二氧化氯处理对贡柑采后贮藏品质的影响

为探究二氧化氯(ClO 2)处理在贡柑果实采后贮藏中的防腐保鲜作用,设计不处理、水处理及5、10、15、20 mg/L ClO2溶液分别浸果处理5min,装入塑料薄膜保鲜袋中在自然室温下贮藏90d,期间于0、15、30、45、60、75、90d时分别测试分析了各处理果实贮藏品质的响应与差异。结果表明,不同浓度ClO2溶液浸果处理,均可不同程度地抑制贮藏期间贡柑果实可溶性糖、可滴定酸及维生素C(Vc)含量的下降,对贮藏中贡柑果实的失重和腐烂尤其具预防和抑制作用,其中ClO2浓度达15mg/L及其以上的处理,各项指标均与不处理、水处理有显著性差异(P<0.05)。该研究结果为贡柑果实绿色防腐保鲜提供了技术参考,可在采后商品化实践中应用。

’贡柑’果实冷藏保鲜效果与果皮蜡质含量和化学组成及表面微形态结构的关系

【目的】揭示‘贡柑’果实冷藏保鲜效果与果皮蜡质含量、化学组成和表面微形态结构变化的关系。【方法】选择成熟‘贡柑’果实,采收后装入聚乙烯塑料薄膜微孔保鲜袋中,分别在自然室温(14.2±2.8℃)和冷库温度(6.5±0.5℃)下贮藏,定期测试分析。【结果】在90 d的贮藏中,冷藏的‘贡柑’果实维生素C、有机酸含量降低幅度显著小于对照,可溶性糖含量变化小,果实糖酸比与贮藏0 d时相比无显著差异,果实中重要异味物质乙醇、乙醛积累受到显著抑制,果实日均失重率、丙二醛含量及细胞质膜相对透性显著小于对照。电镜观察表明,室温贮藏的‘贡柑’果实果皮蜡质含量降低很快,冷藏有效保护其果皮蜡被,果皮表面微形态结构保持良好,与对照差异显著。色谱-质谱联用分析表明,冷藏显著抑制‘贡柑’果实果皮蜡质含量降低,蜡质总量及4类主要长链成分的量均显著高于对照,贮藏90 d时果皮蜡质中的支链烷烃、烯烃和烯醛仍较显著。【结论】适宜温度冷藏对保持‘贡柑’果实采后品质及风味保鲜具显著效应。冷藏的良好保鲜效果与其对‘贡柑’果实果皮蜡质含量、化学组成和表面微形态结构的有效保护密切相关。

基于体系能力设计法的设置连续柱钢框架结构抗震性能研究

钢框架结构在强震作用下易形成薄弱层破坏。在结构中布置连续柱可有效改善结构在地震作用下的侧向变形模式,使结构层间位移角分布更均匀。为研究连续柱的布置方式对钢框架整体抗震性能产生的影响,分别采用Pushover分析和IDA方法对内置式连续柱钢框架结构、外置式连续柱钢框架结构和纯钢框架结构的抗震性能和易损性进行了研究。结果表明:内置式连续柱与外置式连续柱均能有效改善结构的层间位移的分布模式;设置连续柱可使结构的塑性铰分布更均匀,降低损伤的集中程度,但无法遏制柱端塑性铰的产生;当刚度系数相等时,布置内、外置连续柱对结构层间位移角分布的改善效果相当,表明布置内置式连续柱也是一种行之有效的提高建筑结构抗震性能的措施。

钢管混凝土柱-钢梁边柱外加强环螺栓连接节点抗震性能

传统钢管混凝土柱-钢梁外加强环焊接节点,由于环板上应力集中现象严重,环板与钢梁连接处易出现撕裂破坏。为此,提出了一种装配式螺栓连接节点形式,即将钢梁伸入上下外环板之间,钢梁翼缘与斜直边环板采用高强度螺栓连接,改变节点连接处传力路径,改善环板受力性能。进行了3个边柱节点拟静力加载试验,研究H型钢梁截面高度、外环板与H型钢梁翼缘高强度螺栓连接处盖板加设与否对节点抗震性能的影响。研究表明,外环板形状设计合理,外环板上塑性损伤可以忽略;在钢梁翼缘与外环板螺栓连接处内侧设置盖板,可使梁端塑性铰外移到环板范围之外的梁截面上,有效提高节点耗能能力。

硅对檀香紫檀苗木矿质元素吸收、微域分布及离子泵活性的影响

【目的】探索施加硅(Si)以提高檀香紫檀苗木抗寒性的矿质营养吸收与分配基础,为进一步Si营养提高苗木抗寒性的作用提供参考。【方法】以12月龄苗木为试材,测试分析2种施Si量栽培6个月的苗木体内8种矿质元素的含量变化,(-3±0.5)℃胁迫下细胞内H+和Ca 2+浓度,质膜和类囊体膜H+-ATP酶、Ca^2+-ATP酶活性及类囊体膜蛋白含量与磷脂酶D活性的响应。【结果】施Si苗木S、Cl元素相对含量降低,K元素相对含量显著降低,Mg、P、Fe元素相对含量升高,Si、Ca元素相对含量大幅升高;施Si苗木质膜H^+-ATP酶、Ca^2+-ATP酶活性显著高于对照,低温胁迫下降低幅度小,特别是叶片质膜H^+-ATP酶;低温胁迫下,不施Si苗木类囊体膜蛋白质含量及H^+-ATP酶、Ca^2+-ATP酶活性下降幅度大、显著低于施Si苗木,同时,磷脂酶D(PLD)活性强、低温胁迫下显著升高。【结论】施Si改善檀香紫檀苗木对矿质元素的吸收、微域分布及平衡性,Si介导低温胁迫下苗木质膜和类囊体膜离子泵等生化组分及其功能的稳定性。

贵州荔波喀斯特洞穴水重金属含量及健康风险评价

为了解荔波洞穴水的重金属含量及健康风险水平,文章对13个洞穴水中的8种重金属浓度进行检测分析,并运用健康风险评价模型,估算饮水暴露途径下重金属污染物的健康危害风险水平。结果表明,重金属的平均浓度大小为:Zn>Cr>Cu>As>Ni>Cd>Pb>Hg,均未超过《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)Ⅲ类水标准。荔波洞穴水重金属含量总体低于(或少部分接近)洞穴外地表水和地下水。Spearman相关性分析表明,Zn与Pb、Cu之间均呈极显著正相关,Cd和Hg之间呈极显著正相关,As和Cr、Hg之间均呈极显著负相关。健康风险评价表明,洞穴水重金属所致的成人和儿童的健康总风险平均值大小顺序为Cr>As>Cd>Cu>Hg>Ni>Pb>Zn。Cr和As(85%的洞穴)所致的成人和儿童的个人平均年健康风险均超过了瑞典环境保护局、荷兰建设环保局、英国皇家协会的最大可接受风险,说明如果长期饮用洞穴水会产生一定的致癌风险。Cr和As对成人和儿童总健康风险的平均贡献率均为99.60%,故Cr和As应作为荔波洞穴水优先控制管理的污染物。儿童的健康总风险(5.46×10-6~3.97×10-5a-1)高于成人(4.80×10-6~3.51×10-5a-1),需加强对儿童饮用水安全的控制和管理。

CFRP及外包钢复合加固震损双层高架桥框架墩地震易损性分析

双层高架桥框架式桥墩受力复杂,震害严重,在实际桥梁工程中的应用越来越多。为研究震损双层高架桥框架式桥墩经碳纤维布(CFRP)及外包钢复合加固后的地震易损性,以原型、直接加固、中损加固、重损加固4榀双层框架式桥墩为研究对象,采用双参数地震损伤模型计算损伤指数以折减材料性能来模拟地震损伤,利用OpenSees开放平台建立精细化的非线性有限元模型。基于桥墩的低周往复荷载分析,对比模拟与试验的滞回曲线和骨架曲线,验证模型的可行性。在此基础上,以规范反应谱为目标从美国太平洋地震研究中心(PEER)数据库选择20条实际地震动记录作为输入,对桥墩模型进行增量动力分析。以峰值加速度作为地震动强度参数,以位移延性比作为工程需求参数,通过定义4种损伤极限状态进行地震易损性分析,以峰值加速度中位值和增强系数定量评估桥墩复合加固的效果。研究结果表明:震损加固后的桥墩比加固前更不容易受到地震的损坏,对于轻微、中等、严重、倒塌4种损伤状态,中损加固后桥墩的增强系数分别为90.5%,106.3%,119.6%,127.2%;重损加固后桥墩的增强系数分别为85.1%,100.4%,113.2%,120.6%。因此,在重度地震损伤范围内,CFRP和外包钢复合加固震损双层高架桥框架式桥墩是有效的。

双层高架桥框架式桥墩地震易损性分析

为研究双层高架桥框架式桥墩在地震作用下的易损性,基于双层框架式桥墩在低周往复荷载作用下的破坏性试验,采用OpenSees开放平台建立了非线性有限元模型;选择100条实际地震动记录作为输入,对结构模型进行概率地震需求分析;通过对定义的4种损伤极限状态进行易损性分析,得出框架式桥墩地震易损性曲线;通过改变结构参数,分析了立柱配筋率(ρ)和配箍率(ρ_(sv))对框架式桥墩地震易损性的影响。研究结果表明:双层框架式桥墩发生轻微损伤、中等损伤、严重损伤和完全破坏时的位移延性比分别为1.0、2.0、3.5、5.0;谱加速度中位值分别为0.46g、0.66g、0.88g、1.06g;从安全与经济角度出发,立柱合理的配筋率和配箍率范围分别为1.6%~2.2%、1.0%~1.5%。

贵阳花溪农贸市场食用鱼类重金属含量及健康风险评价

为了解贵阳花溪农贸市场日常消费鱼类重金属污染水平及健康风险,测定了黄颡鱼、草鱼和鲫的重金属含量,并采用单因子污染指数法、综合污染指数法和目标危害系数法对其进行污染评价。结果表明,3种鱼体中Zn、Cu、As、Cr、Cd、Pb和Hg的平均含量依次为102.681、16.767、0.614、0.604、0.221、0.157、0.154 mg·kg^–1,与国家标准相比,Cr、As、Zn出现超标,其中,黄颡鱼中As的超标率最高,为100%,Cr的超标率为44.4%,鲫中Zn的超标率为62.5%。总体上看,肝脏、鳃等内脏组织中的重金属含量高于肌肉。Pearson相关性表明,鱼体As与体重呈显著负相关,相关系数为-0.267。污染评价表明,Zn、As、Cd总体污染程度较高,部分处于中污染或重污染水平。肌肉中综合污染指数为黄颡鱼(3.21)>鲫(0.86)>草鱼(0.40),分别达重污染、无污染、无污染水平。黄颡鱼的单一重金属As风险(THQAs)和重金属复合风险(TTHQ)在成人和儿童均大于1,鲫的TTHQ在儿童大于1,儿童的THQ和TTHQ均高于成人。说明花溪农贸市场黄颡鱼、鲫存在一定食用安全隐患,应该给予一定的管控,尤其是黄颡鱼应重点管控,此外,儿童通过食用鱼而引起的健康危害或风险高于成人。

贵州松桃矿区洞穴水重金属分布特征及污染评价

为了解松桃矿区洞穴水的重金属含量及污染状况,确保居民饮用洞穴水安全,本研究选取5个代表洞穴作为研究对象,分析检测不同水期洞穴水中9种重金属含量及分布特征,并采用内梅罗综合指数法和健康风险评价相结合的方法,对洞穴水进行重金属污染评估。结果表明,松桃矿区洞穴水重金属平均浓度为Mn>Cr>Zn>Ni>Pb>Cu>As>Hg>Cd,未超过《地下水质量标准》Ⅲ类标准。洞穴水中重金属浓度在枯水期最高。Spearman相关性分析表明,Cd-Cr、Cd-Pb、Cd-Zn、Cd-Ni、Cu-As、Cu-Zn、Pb-Zn、Ni-Zn、As-Zn几组元素间具有共同的物质来源或地球化学特性相近。内梅罗综合指数法研究结果表明,洞穴水处于清洁水平。健康风险评价表明,Cr所致健康风险超过英国皇家协会等最大可接受风险(1.0×10^(-6) a^(-1)),说明长期饮用不加处理的洞穴水会产生潜在致癌风险。健康总风险主要来自致癌重金属,其中,Cr的平均贡献率最大(86.77%),应作为优先管理的污染物。儿童受到的健康风险高于成人。综合来看,松桃矿区洞穴水目前适用作生活饮用水源,但如果长期饮用,会有致癌风险,建议饮用时加以处理,如采用净化器过滤后再饮用,儿童尽量不要直接饮用洞穴水。

方钢管混凝土柱-不等高钢梁组合框架结构受力性能有限元分析

基于一榀两跨三层方钢管混凝土柱-不等高钢梁组合框架结构的低周往复荷载试验,应用ABAQUS软件建立相应的有限元模型并对模型正确性进行了验证,利用该模型研究了轴压比、核心混凝土强度等级、钢管屈服强度、左右侧梁高比以及柱截面宽厚比对方钢管混凝土柱-不等高钢梁组合框架结构受力性能的影响。结果表明,方钢管混凝土柱-不等高钢梁组合框架结构的设计符合“强柱弱梁,强节点弱构件”的抗震设计原则;当轴压比大于0.6时,框架结构延性明显变差;当核心混凝土强度等级提高至C50后,框架结构的承载力主要取决于钢管强度;随着钢管屈服强度的提高,框架结构的峰值荷载和破坏荷载均不断增大;左右侧梁高比的变化对框架结构的侧向承载力和弹性阶段的受力情况均有影响;框架结构的刚度和承载力均随柱截面宽厚比的增大而逐渐减小。

基于变梁异型节点子结构的钢管混凝土柱-钢梁框架结构抗震性能分析

基于OpenSees建立1榀两跨三层框架结构数值模型并以有限元模拟验证建模合理性,分析了异型节点梁高比、柱截面尺寸、轴压比的改变对钢管混凝土柱-不等高钢梁框架结构抗震性能的影响。结果表明,提高节点梁高比或柱截面尺寸均可同时提高框架和节点承载力,但节点自身延性略有下降,而轴压比越大,框架和节点承载力降幅越明显,刚度退化严重,延性大幅降低。

冻融循环作用下化学胶耐久性能试验研究

为研究冻融循环作用下化学锚栓群锚试件的耐久性能,设计并制作了12个化学锚栓四锚试件。常温下对其进行抗拉试验,探讨了冻融循环作用对群锚试件力学性能的影响。建立了抗拉强度比的演化方程,结合能量损耗对冻融循环的损伤进行了阐述。研究结果表明:未经受冻融循环的试件出现混凝土混合破坏,经受冻融循环的试件出现劈裂破坏;随着冻融循环次数的增加,外荷载做功下降明显,抗拉强度比值折减显著;冻融循环损伤为混凝土内部孔隙水产生的冻胀力和化学胶与混凝土之间相互作用的结果;建立的演化方程与试验基本吻合,为冻融循环作用下群锚试件的抗拉强度研究提供了理论参考。