盾构法联络通道T接头局部冻结加固效果及影响因素研究

为研究盾构法联络通道T接头局部冻结区域的薄弱位置,探究主隧道管片材料、洞门间隙注浆体热导率、是否注浆改良土体和冻结管环数等因素对局部冻结的影响,依托天津地铁10号线某联络通道T接头局部冻结加固工程,采用数值模拟对局部冻结温度场的分布规律进行分析。研究结果表明:1)对于沿洞门处的土体,联络通道顶底部冻结效果差于联络通道侧面;主隧道钢管片向主隧道底部比向顶部延伸的更长,因而联络通道底半环冻结效果略差于顶半环。2)影响局部冻结时间的主要因素为主隧道管片材料和洞门间隙注浆体的热导率。3)主隧道部分采用钢管片工况,钢管片起到通道壁后远近土体导热“桥梁”的作用;当洞门间隙注浆体的热导率较低(如0.93 W/(m·K))时,注浆体不能及时地向主隧道钢管片输送冷量,联络通道壁后近处土体中大量冻结冷量沿钢管片传递至远处土体,使通道壁后较近处土体温度较高,因而比主隧道全部采用钢筋混凝土管片工况冻结时间长。4)随着洞门间隙注浆体热导率的增大,其向主隧道管片输送冷量的效率得到提升,主隧道附近土体的冻结效果得到改善,冻结时长有所缩短;间隙注浆体热导率由0.93 W/(m·K)提升至1.8 W/(m·K)时,可以将主隧道部分采用钢管片工况冻结时间由17 d缩短至12 d,所需冻结时长相比主隧道全部采用钢筋混凝土管片工况反而缩短1 d,即主隧道部分采用钢管片工况的冻结时间对洞门间隙注浆体热导率的改变更为敏感。

关怀与修复——基于美术馆空间的艺术疗愈探究

美术馆作为城市与公共文化之间的连接,既是有形的物理空间,又是城市重要的精神空间与美学空间。美术馆空间的疗愈性主要体现在两方面,一是空间本身所具有的疗愈性,二是基于美术馆空间所进行的艺术活动所具有的疗愈性。近年来,美术馆的发展正向多元化的方向迈进,文章探索了美术馆空间作为疗愈空间的可行性以及疗愈可视化表现,旨在为同类型美术馆艺术疗愈的规划设计提供较好的参考,推进美术馆空间艺术疗愈的可持续发展,从而拓展美术馆功能的边界,使其发挥疗愈作用并构建公共空间疗愈的柔性机制。

贵州北部乌江光唇鱼属一新种——芙蓉江光唇鱼

报道了2020年10月在贵州北部乌江流域芙蓉江支流芙蓉江水系采集到的鲤科Cyprinidae鱼类样本,经鉴别为光唇鱼属Acrossocheilus一新种,命名为芙蓉江光唇鱼A. furongjiangensis sp. nov.。新种体细长而侧扁,尾柄细;头短小;须2对。肠道有4道弯曲。背鳍起点位于吻端至尾鳍基中点或略偏后;胸鳍末端伸达胸鳍起点至腹鳍起点中部或稍后;腹鳍起点与背鳍起点几乎相对;臀鳍起点位于腹鳍和尾鳍基的中点;尾鳍叉形。侧线完全。背鳍ⅲ-8;胸鳍ⅱ-15;腹鳍ⅲ-8;臀鳍ⅲ-5。该新种与云南光唇鱼A. yunnanensis外形相似,但新种躯体更细长、头更短、尾柄更细长、眼更大、两眼更靠近。新种背鳍末根不分枝鳍条为粗壮硬刺,后缘有17~20个锐利锯齿。鳔后室长超过前室长的2倍,前室椭圆前端有凹陷。体色自幼鱼至成鱼体侧均无不规则黑色斑点。上颌须长,向后延伸超过眼外缘。眼中点水平延伸线与鳃盖外缘近中部相接。新种与分布于贵州水域的同属种如吉首光唇鱼A. jishouensis、虹彩光唇鱼A. iridescens在体高、头长、头高、尾柄高和眼径上的差异均极显著(P<0.01)。

球形双曲色散超材料腔的多重窄带回音廊模式及透明显示应用

本文提出并设计了一种用于提高彩色透明显示性能的球形双曲色散超材料(HMM)腔.该腔由介质/银层交替包裹银核组成,具有深度亚波长性质,并支持和银层数目相同的同阶回音廊模式.这些模式能够将电磁波能量高度局域在不同介质壳层内,从而降低欧姆损耗,减小共振线宽.针对5层银/介质交替包裹形成的HMM腔,详细分析了结构参数对回音廊模式的调谐作用.发现仅改变最外层介质或银层厚度,几乎不影响TM1,2和TM1,3模式的共振位置,但对TM1,1模式的共振位置及3个模式的强度产生明显调谐.通过优化HMM腔,在红绿蓝波段实现三重窄带共振,且在三重共振位置均具有偶极辐射特点,能够将散射光限制在和入射光夹角为-45°—+45°范围内.该HMM腔不仅支持红绿蓝三重窄带共振,并具有宽的散射角,可应用于实现高透明度、高亮度和宽视角的全彩透明显示.

GIL管廊温度分布的数值模拟研究

气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)管廊的热环境对线路的安全运行及使用寿命具有直接的影响,有效排除线路的散热可保证管廊合理的温度分布。以青岛市某地下GIL管廊为研究对象进行模拟分析,利用FLUENT软件建立了GIL管廊的物理模型,设定机械进风、机械排风的通风模式,分析冬夏两季正常工况以及非正常工况下管廊内温度的分布规律。通过分析模拟结果得知:管廊受进风温度的影响较大,送风温度越高使得管廊整体温度越高;夏季非正常工况下,出现电缆周围的局部温度过高,不能满足规范“不能高于40℃”的要求,应及时检修维护,尽量避免这种工况发生。研究结果可为GIL管廊通风系统的应用提供理论依据和技术指导。

高边坡下方管廊基坑支护设计方案比选

人工填土高边坡的坡体稳定性差,因其土体未经压实,开挖极易引起坍塌,对周边建(构)筑物的基坑开挖产生严重的安全隐患。根据人工填土高边坡下南宁凤岭管廊基坑开挖的工程地质条件,分析了基坑设计的难点。对钻孔灌注桩、SMW工法桩、钢板桩3种管廊基坑常用的支护形式进行了对比,在综合考虑整体刚度和强度、基坑安全性、费用、施工速度等因素后,最终确定采用具有降低施工成本、可对施工材料重复利用、地下空间资源污染低的SMW工法桩作为该基坑的最佳支护方案。此方案可对今后类似工程的设计施工提供借鉴和参考。

基于MSPA与电路理论的水网地区生态网络构建

快速城镇化背景下,城镇化扩张导致水网区域生境斑块日益破碎化和孤岛化,科学构建水网地区生态网络是有效连接生境斑块的重要手段,对保障区域生态系统连通性和稳定性具有关键意义。文中以苏州市吴江区为例,运用MSPA与景观连通性评价综合识别生态源地,基于MCR模型叠加多因子构建综合阻力面,利用电路理论提取生态廊道和节点,依据"生态源地识别—综合阻力面构建—生态廊道提取—生态节点选取"模式构建吴江区生态网络体系。结果表明:研究区内识别重要生态源地与一般生态源地共30个,总面积196.73 km^(2),景观构成要素以湖泊、湿地等用地类型为主;最优生态廊道42条,平均长度6.53 km,潜在生态廊道27条,平均长度4.28 km,但廊道空间分布不均匀,密度呈现由东北向西南逐渐降低的态势;通过保护与修复17处生态夹点和26处生态障碍点,有效提升区域景观连通性,增强生态网络稳定性。基于研究结果,提出加强生态源地保护、提高生态廊道连通性、优化与修复生态节点的生态网络优化策略,以期促进水网地区生态环境保护与生境质量提升。

富水地层管廊基坑开挖变形及损伤演化分析

富水地层土体较为软弱,管廊基坑施工过程中易产生安全问题,研究富水地层管廊基坑开挖对指导类似工程具有重要意义。文章基于济南市开源路综合管廊工程,构建数值计算模型,考虑桩嵌固深度、钢支撑数量、支护桩类型等因素,研究不同工况对管廊基坑开挖变形的影响,并引入了损伤变量的概念,分析了基坑施工过程的损伤演化情况。结果表明:基坑开挖对于周边地表土体沉降的影响范围要大于对水平变形的,而对水平位移的影响范围约为3倍的开挖宽度;增加钢支撑数量对坑底隆起的改善要比对地表沉降的改善效果好;增加桩嵌固深度,可以明显地改善土体变形,但对于地表土体沉降量的限制作用随土体与基坑距离的增加有所削弱;基坑开挖过程中土体的损伤呈现“快速增长-缓慢增长”两个阶段,施作支护桩对土体的影响最大,土体损伤破坏急剧增加,约大于总体损伤的90.0%,施作支护桩之后土体损伤情况得到缓解。

黄土地基不均匀沉降对现浇管廊影响的试验研究

湿陷性黄土地基浸水后的不均匀沉降会使现浇管廊结构产生附加内力,造成管廊结构开裂甚至破坏,严重威胁其运营安全.为深入研究黄土地层湿陷变形对现浇管廊的影响,开展了黄土地层局部浸水湿陷的模型试验.在试验中,设定局部浸水范围,以地基浸水深度为变量,对管廊结构底部位移、土体接触压力、表面应变和地表沉降进行了监测,并分析了其发展趋势.试验结果表明:当局部基底浸水深度达到20 cm,管廊结构在浸水区出现明显的弯曲变形,结构在湿陷区内的最大下沉达到0.57 mm;结构与土体接触压力变化较大区域为湿陷区边缘的管廊底板处;在管廊底部局部浸水发生不均匀沉降时,结构受力形式表现为底板受拉,顶板受压,且越远离管廊中部,所产生的应变越小,拉压应变在湿陷区边缘发生转变;地表也会发生沉降现象,最大沉降值为2.24 mm.试验结果可为湿陷黄土地区现浇管廊的设计和相关病害的防治提供参考.

两相流振荡流动特性的可视化实验研究

为了解决活塞内冷油腔中气液两相流的振荡传热问题,设计并搭建了由柴油机改装的往复振荡实验装置,利用高速摄像技术对内冷油腔实验件中气液两相流的振荡流动过程进行了可视化观测实验,分析在不同转速和液体填充率下实验件中气液两相流在起振阶段和充分振荡阶段的振荡流动形态。结果表明:在起振阶段,气液两相的分界面明显,没有强烈的湍流混合运动,在充分振荡阶段,液体的运动规律及流动形态呈周期性变化;转速主要影响气液两相流的湍流强度,填充率主要影响气液两相流的流动形态。研究结果揭示了内冷油腔中气液两相流的振荡流动规律,可为高强化活塞的结构优化设计提供参考。

天然气管廊导管辅助泄爆装置的研究

为解决天然气管廊发生爆炸后超压以及泄放后地表二次灾害问题,研发一种天然气管廊导管辅助泄爆装置。首先介绍天然气管廊结构特点,确定使用泄爆技术缓解内部超压;然后基于侧向泄爆和水封阻火原理,设计可以实现多级缓冲和无焰排放功能泄爆装置;最后通过有限元对比分析直接泄爆、侧向泄爆以及无泄爆口3种方式下天然气管廊受力情况。结果表明:侧向泄爆与无泄爆口受力分布范围较广,而直接泄爆应力集中于泄爆口附近,且应力值较大。因此,在实现泄压功能同时,侧向泄爆对天然气管廊结构保护远高于直接泄爆,从而体现泄爆装置结构设计的优势。

新型装配式环氧树脂混凝土地下综合管廊结构优化分析

本文设计了一种新型装配式地下综合管廊的结构形式,并将全新配比的环氧树脂混凝土材料作为结构材料应用于装配式地下综合管廊结构,可显著提高地下结构的抗渗性和耐腐蚀性;应用于实际中可有效降低地下综合管廊的维修率,全寿命周期成本大幅度降低。同时,本文借助有限元软件分析了不同跨度、不同板厚、不同预应力筋数量等参数对结构的变形及受力性能的影响。研究结果表明:综合管廊跨径、底板厚度、预应力筋数量是影响结构受力和变形的重要参数,在实际设计中应综合考虑以上影响因素,对综合管廊进行优化设计,以达到结构受力合理,材料用量最省的目的。

双碳背景下场段设计与综合应用——以南宁地铁5号线那洪车辆基地为例

地铁场段作为城市大宗用地、大宗能源消耗的大户,其在落实碳达峰、碳中和政策方面具有十分重要的作用。为探究场段响应并实施双碳政策的技术路径,进一步厘清双碳战略下场段可实施的具体技术措施及效果,以南宁地铁5号线那洪车辆基地为例,以区域规划诉求、环境融合、智慧智能发展为导向,采取统筹规划、提前策划等手段,全过程采用双碳设计解决措施实现场段低碳节能。通过分析场段,可采取绿色生态体系建立、节能减排设计、智能化设计3个方面实现场段低碳节能。运营实践后表明,实施系列化双碳解决措施后,场段在节水、节电、节省人工方面效果显著,减少折合碳排放约23%,为后续城市轨道交通低碳节能提供有效参考。

UHPC-NC接头管廊工作井抗剪性能影响参数分析

为解决混凝土预制管廊工作井接头(NC接头)在大荷载作用下易发生剪切破坏的问题,提出了一种UHPC-NC接头形式,即把超高性能混凝土(UHPC)材料局部应用于管廊工作井接头部位。采用ABAQUS有限元软件建立三种UHPC-NC接头管廊工作井模型,系统分析了接头高度、螺栓预紧力和UHPC强度等参数对UHPC-NC接头抗剪性能的影响。结果表明,接头高度、螺栓预紧力、UHPC强度和螺栓数量的增大增多均会提升三种UHPC-NC接头管廊工作井抗剪承载力和刚度,而接头长度增加会降低这三种UHPC-NC接头管廊工作井的刚度。

综合管廊抗震研究进展

鉴于频繁发生的地震灾害,综合管廊这种长跨度、大型地下结构的安全正面临严峻挑战,尤其是不同结构形式和构造特点的装配式管廊结构层出。因此,迫切需要全面梳理综合管廊抗震分析方法以及相关研究进展,以促进综合管廊结构及体系抗震研究不断纵向发展。首先系统总结了综合管廊结构的震害特征,归纳了综合管廊结构在地震作用下的抗震分析方法,最后从综合管廊结构形式和构造特点出发,论述了综合管廊在抗震方面的研究现状及存在的不足之处。研究可为综合管廊抗震性能的纵向深入发展提供更为准确的依据。

乌江下游梯级水库浮游植物群落结构特征与多样性分析

2021年9月,结合水文情势、生物分布特征及生境等实际情况,设置8个监测断面,调查乌江下游彭水和银盘2个梯级水电站影响区域内的浮游植物落结构特征及多样性,探讨乌江下游梯级电站对浮游植物群落结构的影响。本次调查采集到浮游植物6门37属51种,硅藻门占浮游植物总种类数的60.8%,浮游植物平均密度为4.1×106cells/L,平均生物量为0.792 mg/L。Shannon-Wiener多样性指数范围为1.63~2.84,Margalef丰富度指数范围为3.08~5.41。乌江下游银盘和彭水电站影响区域主要以硅藻门为主,浮游植物群落空间分布差异较大,库尾及以上急流区域的浮游植物多样性指数比库区缓流段高。Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数分析表明,蓄水后适应流水环境的浮游植物种类数变少。与蓄水前对比发现,蓄水后浮游植物种类数和生物多样性均有所降低,梯级电站建设在一定程度上降低了库区浮游植物的多样性。

振荡条件下金属颗粒对气液两相流动与混合特性影响的试验研究

为进一步提升柴油机活塞腔的换热性能,通过加入金属颗粒来提升振荡状态下的两相混合程度。采用振荡流动试验方法,结合数字图像处理技术,研究金属颗粒在振荡状态下的运动学特性和两相振荡流动特性,进一步讨论转速、充液率对金属颗粒运动和最大气泡直径和混合率的影响。结果表明:转速是影响气液两相流振荡流动效果的主要因素。随着转速的增加,金属颗粒到达方腔上壁面时间缩短,瞬时速度增大,相对于270 r/min,330 r/min冲击上壁面的平均速度变化率增加133%,冲击壁面的强度增加。相对于25%充液率,75%充液率的金属颗粒冲击上壁面的最大瞬时速度降低68%,充液率过高,降低颗粒冲击上壁面强度。50%充液率左右和高转速条件下,颗粒冲击壁面强度降低,但气液两相流混合程度最好。

南京江北新区综合管廊建设管理模式及其应用

建设管理模式是影响综合管廊建设效率、投资效益的关键因素,如何选择科学的建设管理模式是一个亟待解决的问题。首先,以南京江北新区综合管廊为例,开展了江北新区综合管廊建设管理模式选择的研究。分析了引入工程总承包EPC模式的适用性和综合管廊建设管理引入BIM+3S技术的优越性。其次,开展了江北新区综合管廊建设管理模式应用的研究。应用内容包括建设管理体制、合同管理、目标控制、安全管理等。最后,凝练了江北新区综合管廊建设管理创新效果。

级联声光器件与回音壁模式微腔实现非对称传输

本文提出利用级联声光效应器和耦合回音壁模式微球腔的方案来实现非对称传输效果,并进行理论和实验验证.实验中利用加热拉锥的方式制备了两段式光纤,可同时实现声光效应的激发和回音壁模式的耦合.利用光纤中声光效应将纤芯基模中的矢量模式转换到包层高阶模式,由于基模中不同矢量模式转换包层模式的矢量模式也不同,从而产生类似双折射效果,使输出的包层模式产生偏振变化.而后通过耦合回音壁模式微腔将包层模式转换回纤芯基模.由于回音壁模式的偏振选择效果,使得相反方向入射光能量具有不同的透射特性,其传输隔离度可达17 d B.此外,对两个方向传输的透射率随偏振角度变化进行测试,测得声光效应带来的偏振变化约为80°.本文的非对称传输方案继承了声光器件响应迅速、调谐性良好的优势,同时具有全光纤结构和无工作阈值的特点,在光开关、光隔离器等场景具有重要的应用潜力.

乌江磷浓度与通量变化及来源解析

磷(P)是长江流域备受关注的污染物。乌江是长江八大支流之一,位于三峡水库近库尾江段。武隆断面是乌江入长江控制断面。对1998-2019时期武隆断面径流量、悬浮泥沙浓度(SS)与输沙量、磷浓度与通量(包括总磷(TP)、溶解态磷(DP)和颗粒态磷(PP))年际变化及季节特征进行研究,并基于河流基流分割原理对磷的来源进行了解析。结果表明,(1)1998-2019年,乌江武隆断面径流量在一定幅度内上下波动,而悬浮泥沙浓度和输沙量下降剧烈。(2)22年来,乌江TP和DP浓度与通量总体上呈先升高后下降的趋势,2009-2013年为磷污染峰值期,TP和DP浓度与通量远高于其它时期。(3)2007年是一个重要的时间节点,该节点前,TP的赋存形态以颗粒态为主,颗粒态磷在总磷中的占比均值为65%;该节点后,TP的赋存形态转变为以溶解态为主,颗粒态磷占比均值下降为16%,相应地,溶解态磷占比由35%上升为84%。水沙条件改变是磷形态发生显著变化的主要驱动力,磷污染程度亦是磷形态变化的重要影响因素。(4)磷通量在年内的季节分布发生了显著变化,丰水期磷通量减少,枯水期磷通量增加。(5)1998-2012、2009-2013和2014-2019年3个时期点源负荷占比分别为23.5%、36.8%和62.1%,呈增加趋势。(6)建议制定适宜的总磷控制目标,结合目前所存在的磷污染风险点,进一步强化监管,侧重源头治理。