基于水库旱限水位的大型灌区水资源空间均衡优化调控

由于自然地理特征和经济社会活动的差异,大型灌区水资源分布和利用在时空上是不平衡的,尤其是受水文气象波动影响的农业灌溉供水,需要借助水利工程进行水资源空间均衡调控。目前按典型水平年制订的常规调配水方案无法展现水资源空间均衡状态在年内的变化响应过程,也无法考虑水资源在年际间调配的需求。鉴此,本文基于灌区水资源系统空间均衡评价模型和半分布式水资源系统模拟模型,以干旱年缺水时段平均水资源系统空间均衡度最大为目标,以骨干水库分期分级旱限水位和灌区分单元分用水户限供比例为调控变量,运用遗传算法开展大型灌区水资源系统空间均衡优化调控研究。淠河灌区应用结果显示:骨干水库的分级分期旱限水位能够实现水资源在年内和年际时间上的均衡调节,而分单元分用水户的限制供水措施能够使水资源在空间上得到合理配置。二者共同作用能更好地协调灌区供需水在时程分布和空间均衡间的关系,相较于运行现状能大幅提升水资源系统空间均衡度,增强灌区的可持续发展能力,为基于旱限水位的复杂水资源系统管理和应用提供新的思路。

考虑填充墙的RC框架结构性能指标限值确定方法

填充墙钢筋混凝土(RC)框架结构是我国应用最为广泛的结构形式之一,而我国规范中给出的此类结构性能指标限值并未充分考虑填充墙对整体结构破坏状态的影响。遵循我国规范中对结构破坏状态的定义原则,提出基于构件破坏率的填充墙RC框架结构性能指标限值确定方法,为此类结构破坏状态与工程需求参数对应关系的研究提供新的思路。以典型结构为例建立数值分析模型,采用该文方法计算考虑填充墙的RC框架结构性能指标限值,并与不考虑填充墙的“纯框架”限值进行了对比分析。相较于“纯框架指标”,该文指标完好、轻微破坏、中等破坏和严重破坏四个破坏状态的层间位移角上限值均更小,其中,完好状态的上限值为1/832,远小于规范中规定的弹性层间位移角限值1/550,说明判定填充墙RC框架结构的破坏状态时,直接应用规范限值会低估结构的破坏程度。

RhCu催化剂中限域环境调控合成气转化生成CH_(x)反应性能

合成气制C2含氧化合物的选择性目前仍面临巨大挑战。本研究基于密度泛函理论计算方法,探究了4种RhCu限域催化剂中Rh活性位限域环境对合成气转化生成CH_(x)反应性能的影响,揭示了RhCu限域催化剂中限域效应调控催化性能的本质。结果表明,RhCu限域催化剂中Rh活性位限域环境能够调控合成气转化生成CH_(x)的活性和选择性。筛选获得RhGCN5.5催化剂具有最高的生成CH_(x)(x=1~3)单体活性,归因于适中的限域效应使得表层原子d带中心远离费米能级,导致CH2OH解离过渡态与RhCu表面之间呈现适当的电子转移,利于CH2OH解离,从而呈现良好的CH_(x)生成活性。本研究为通过调变单原子限域环境实现调控合成气转化生成C2含氧化合物反应的催化性能提供了理论依据,并为单原子限域金属催化剂设计提供了结构线索。

糯米浆灰土无侧限压缩和三轴剪切离散元分析

糯米浆灰土是一种常见的遗址保护建筑材料,为研究糯米浆灰土压缩加载过程中的糯米-石灰胶结破坏和接触组构演化情况,采用离散单元法开展了糯米浆灰土无侧限压缩和三轴剪切离散元模拟。首先基于软胶结模型考虑糯米浆-石灰的强度特征,制备了糯米浆灰土离散元试样;然后通过参数敏感性分析为试样赋予合理的接触模型等效模量和胶结强度参数,最后对试样开展无侧限和三轴压缩模拟。结果表明:离散元模拟能再现糯米浆灰土加载试验的主要特征;加载过程中胶结破坏数量先缓后快增加,最终趋于平缓,胶结破坏呈现一定的聚集效应;无侧限压缩下胶结接触主要发生拉伸破坏,随着围压增加,剪切破坏接触数量增加;试样偏组构快速增加段为胶结破坏诱发。

负载型MoS_(2)基加氢催化剂活性相的限域构建及其加氢脱硫活性

基于对负载型NiMo加氢脱硫催化剂活性相的结构设计,以具有内径10~30 nm直通孔道的天然埃洛石纳米管(HNT)为载体,利用其“孔道空间限域效应”作为MoS_(2)活性相结构的控制基础,以硫代钼酸铵和硝酸镍为金属前驱物,采用等体积浸渍法一次浸渍工艺,通过改变金属负载量、Ni/Mo(原子比)等工艺条件制备系列双金属NiMo/HNT催化剂。通过X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM-EDS mapping)、X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对所得催化剂的结构进行表征,以二苯并噻吩(DBT)为模型化合物对催化剂的脱硫活性进行评价。结果表明:HNT载体的使用可有效控制MoS_(2)活性相尺寸,催化剂中的Mo、Ni金属组分几乎全部集中于载体的孔道内部并呈原生的亲密接触状态,同时Ni、Mo组分具有更高的硫化程度,协同效果更好;NiMo/HNT催化剂的加氢脱硫活性和加氢选择性均显著优于使用氧化铝载体的参比催化剂,其中DBT转化率最高增幅41.6%,反应速率R最大可以提升92%,加氢选择性最大可提升60%。

控制性供水湖泊旱限水位确定方法——以洱海为例

旱限水位作为干旱预警以及工程抗预案的重要指标和依据,对科学指导湖泊开展抗旱调度具有重要的作用。本文针对控制性供水湖泊的特征,在充分考虑湖泊自身生态健康稳定的同时,结合湖泊兴利调节逆序递推计算,提出了一种控制性供水湖泊旱限水位计算方法,以洱海为例,验证了该方法的合理性。结果表明:通过设定旱限水位,在考虑湖泊最小生态需求的基础上,通过在干旱前期预留水量,可有效缓解干旱年份的湖泊周边地区的严重缺水情况;在设置旱限水位后,连旱最不利年份下洱海环湖供水缺水量减少1023万m^(3),引洱入宾农业灌溉用水减少1016万m^(3),环湖城市供水、引洱入宾灌溉严重缺水月数分别减少11、10个,低于最低生态水位月数减少15个。本研究为水旱灾害防御部门制定湖泊旱限水位、指导湖泊开展抗旱调度提供了一套通用算法,能够为干旱防御决策提供科学依据和技术支撑。

不同性能水平下600 MPa级高强钢筋混凝土柱位移角限值研究

基于性能抗震设计思想的600 MPa级高强钢筋混凝土柱位移角限值研究,对于推广高强钢筋混凝土柱的应用至关重要。通过17根HTRB630高强钢筋混凝土柱试件和3根HRB400钢筋混凝土柱试件的拟静力试验研究了其抗震性能。与HRB400钢筋混凝土柱相比,HTRB630高强钢筋混凝土柱的滞回曲线的形状没有发生明显改变,试件具有较好的承载能力和延性。将基于Kunnath损伤模型计算的损伤指数与试验中测量的损伤指数范围进行了比较,结果表明,Kunnath损伤模型可以准确计算HTRB630高强钢筋混凝土柱的损伤指标。根据HTRB630高强钢筋混凝土柱的破坏特点,以屈服点、峰值点和极限点作为高强钢筋混凝土柱的性能水平控制点。基于性能抗震设计的思想,将600 MPa级高强钢筋混凝土柱的性能水平划分为5个性能水平,即正常使用、暂时使用、修复后使用、生命安全和接近倒塌性能水平。结合参考文献中600 MPa级高强钢筋混凝土柱的试验数据,对65个600 MPa级高强钢筋混凝土柱各特征点的位移角进行了相对频率统计分析,得到了600 MPa级高强钢筋混凝土柱在暂时使用、修复后使用和接近倒塌3个性能水平下具有超过90%安全保证率的位移角限值分别为1/150、1/80和1/60。

一种具有重合闸功能的限流式直流断路器

为提高柔性直流输电系统发生短路故障后高压直流断路器的故障隔离、限流及重合闸恢复能力,在现有直流断路器结构基础上提出一种具有重合闸功能的限流式直流断路器(RCL-HDCB)。RCL-HDCB方案改进了断路器的限流支路,使其能够快速重合闸,依据动作过程及原理进行了参数设计,在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建了基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的双端直流输电系统,对RCLHDCB的运行状态进行仿真验证,结果表明该设备在发生短路故障后能够快速有效开断,故障电流也得到了较好的抑制,同时重合闸运行稳定,因此该RCL-HDCB方案对柔直输电系统具有一定的指导意义。

机动车限行对西安市空气质量的影响及其模型分析

近年来,空气污染已成为限制西安城市人居环境质量提升的重要因素之一。当地政府采取了一系列的措施进行空气污染治理,其中机动车限行政策以其可实施性强、公共投入较少、简单易行等特点而最受青睐。在分析2016―2020年间西安市空气质量变化趋势的基础上,运用R语言针对相关影响因子(限行政策、平均风速、相对湿度和平均温度)与空气质量之间的关系建立了广义相加模型,并进行了拟合分析和相关性检验,结果表明机动车限行政策与西安市空气质量改善具有较明显的相关性。

深埋老黄土隧道支护限阻器力学特性及其应用研究

为深入探究基于限阻器的隧道让压支护,即限阻支护的受力特征,基于室内试验结果,采用数值计算和数据拟合的方法,系统阐明了限阻器的力学性能和本构关系,提出限阻支护的数值模拟方法;并结合工程应用,分析不同参数下限阻支护的变形和受力特征。结果表明:限阻器的力学性能与竖板的高度和厚度相关,引入预制弯弧可使限阻器性能可控;限阻器采用应变软化/硬化实体单元和弹性正交异性膜单元模拟;限阻器较小的恒阻值降低了限阻支护的轴力但同时也增大了弯矩,有利于小偏心受压破坏防治但增加了大偏心受压破坏风险;限阻器的合理压缩量为7~12 cm,建议在工程应用中对限阻器做降高、增厚和弯弧优化,可进一步增效降本。

光伏发电系统容配比与功率限值整定方法

为在保证系统可靠运行的前提下实现光伏发电系统发电量最大化,提出一种以光伏发电系统度电成本为目标的容配比与变功率限值整定方法,分析容配比和变功率限值对光伏逆变器可靠性以及系统发电量的影响规律,建立考虑功率器件寿命的光伏发电系统容配比与功率限值参数优化整定模型,并利用启发式算法进行模型求解。最后,不同纬度地区的算例分析结果验证所提整定方法的有效性。

聚氨酯橡胶减振环对限位器刚度和阻尼特性的影响

基于有限元仿真方法开展了聚氨酯橡胶减振环对限位器刚度和阻尼特性的影响研究。基于Mooney-Rivlin模型以及广义Maxwell模型建立聚氨酯橡胶材料的超弹性及黏弹性本构模型;根据冲击试验获得的高应变率下聚氨酯橡胶材料的应力-应变曲线,建立应变率相关的聚氨酯橡胶材料冲击本构模型;基于所建立的材料本构模型分别建立限位器的动态及冲击仿真模型。采用所建立的仿真模型进行聚氨酯橡胶减振环材料参数和结构参数对限位器刚度和阻尼特性的影响分析,确定聚氨酯橡胶减振环的硬度,获得聚氨酯橡胶减振环结构参数对限位器刚度和阻尼特性的影响规律。研究结果可为限位器的结构设计及材料选择提供参考。

带分段限位刚度的双向限位单层隔振系统冲击动力学理论模型研究

[目的]针对在冲击激励作用下带限位器的隔振系统刚度呈非线性变化的问题,开展冲击动力学理论模型及其抗冲击性能研究。[方法]首先,利用分段线性等效思想,建立带分段线性刚度限位器的双向限位单层隔振系统冲击动力学理论模型;然后,利用解析法对理论模型进行解析求解,并与不同冲击工况下的有限元法冲击响应进行对比验证。[结果]在不同的冲击工况下,动力学理论模型的解析解与有限元数值解具有高度的一致性。[结论]通过对比分析,验证了带分段限位刚度的双向限位单层隔振系统冲击动力学理论模型及求解方法的准确性,可为带限位器隔振系统的工作原理与性能特点研究提供理论依据。

设置侧向限位阻尼器的层间隔震结构减震性能研究

对在隔震层设置侧向限位黏弹性阻尼器组成混合耗能结构随机激励下的减震性能进行了系统研究.首先,建立混合耗能结构的地震动方程,利用双过滤白噪声激励地震动的滤波方程,将该类激励下混合耗能结构的动力学问题精确转化为基于易于获得简明封闭解的白噪声激励问题.其次,基于复模态法和白噪声激励的Dirac函数性质推导了混合耗能结构系列响应(结构位移、层间位移和阻尼器阻尼力)的方差和0~2阶谱矩的简明封闭解.最后,通过算例在验证所提封闭解正确的基础上研究了混合耗能结构减震性能的影响因素.研究表明:层间隔震层以上楼层的结构响应量随着隔震层刚度的增大而增大;黏弹性阻尼器阻尼参数对隔震层以上楼层的影响特征为,结构位移在一定阻尼参数下可达到最小,而层间位移则随着阻尼参数的增大而增大.该研究可为层间隔震混合耗能结构的设计提供参考.

育成期能量限饲对6~24周龄蛋鸡生长发育、激素水平和卵巢类固醇激素生成关键基因表达的影响

本试验旨在研究育成期(6~17周龄)能量限饲对6~24周龄蛋鸡生长发育、激素水平和卵巢类固醇激素生成关键基因表达的影响。试验选用6周龄海兰褐蛋鸡720只,随机分成3组,每组6个重复,每个重复40只。6~17周龄,3组试验鸡分别饲喂代谢能(ME)水平为12.34(对照组)、11.11(90%能量限饲组)和9.87 MJ/kg(80%能量限饲组)且其他营养水平相同的试验饲粮。18~24周龄,各组试验鸡均饲喂相同的试验饲粮。试验期18周。结果表明:1)随着6~17周龄能量限饲强度增加,17周龄体重、腹脂率、心脏指数和胫骨重以及20周龄体重、腹脂率、股骨重、胫骨重和跖骨重均呈显著线性降低(P<0.05),17周龄胰脏指数、20周龄肝脏指数以及17和20周龄股骨、胫骨和跖骨长度体重比均呈显著线性增加(P<0.05)。6~17周龄能量限饲对24周龄屠体、内脏器官和骨骼发育指标均无显著影响(P>0.05)。2)随着6~17周龄能量限饲强度增加,24周龄血清尿素氮(UN)含量呈显著线性降低(P<0.05),血清高密度脂蛋白(HDL)含量呈显著线性增加(P<0.05)。6~17周龄能量限饲对24周龄其他血清生化指标和肝脏生化指标均无显著影响(P>0.05)。3)80%能量限饲组24周龄血浆孕酮水平显著高于对照组和90%能量限饲组(P<0.05)。4)在卵巢基质部,17、20和24周龄80%和90%能量限饲组36个基因中,26个基因的mRNA相对表达量显著下调(P<0.05),7个基因的mRNA相对表达量显著上调(P<0.05),上调基因分别为17周龄80%和90%能量限饲组的环磷酸腺苷反应元件结合蛋白1(CREB1)和细胞色素P450羟化酶1B1(CYP1B1),24周龄90%能量限饲组的CREB1,以及20和24周龄80%能量限饲组的3β-羟基类固醇脱氢酶(3β-HSD)。在大白卵泡膜层,20周龄80%和90%能量限饲组12个基因的mRNA相对表达量均显著上调(P<0.05);24周龄80%和90%能量限饲组12个基因中,9个基因的mRNA相对表达量显著下调(P<0.05),1个基因的mRNA相对表达量显著上调(P<0.05),上调基因为24周龄80%能量限饲组的CREB1。在小黄卵泡膜层,24周龄80%和90%能量限饲组12个基因中,5个基因的mRNA相对表达量显著下调(P<0.05),3个基因的mRNA相对表达量显著上调(P<0.05),上调基因为80%能量限饲组的细胞色素P450羟化酶17A1(CYP17A1)、3β-HSD和CYP1B1。由此可见,6~17周龄能量限饲显著影响了17和20周龄蛋鸡体重、腹脂和骨骼发育,但对24周龄屠体、内脏器官和骨骼发育均无显著影响,且在一定程度上改善了24周龄蛋白质代谢和脂肪代谢相关的生化指标;6~17周龄80%能量限饲增加了血浆孕酮水平,上调了卵巢基质部3β-HSD、大白卵泡膜层CREB1和小黄卵泡膜层CYP17A1、3β-HSD和CYP1B1的mRNA相对表达量。

冻融循环下低液限盐渍化粉土力学特性研究

为了研究冻融作用对低液限盐渍化粉土强度的影响,对不同初始含水率低液限盐渍化粉土进行冻融循环试验后,开展不固结不排水(UU)剪切和扫描电镜(SEM)试验,从宏微观角度揭示低液限盐渍化粉土强度的劣化机理。结果表明:未冻融时,含水率的改变不会引起低液限盐渍化粉土应力-应变曲线形态发生变化,均表现为软化型;在冻融作用下,含水率小于14%时试件的曲线形态不会发生改变,呈现软化型,高含水率的试件其应力-应变曲线形态会向着硬化性转变;通过分析冻融和含水率与破坏强度的关系,发现低液限盐渍化粉土破坏强度随含水率的提高呈现线性衰减,破坏强度随冻融循环次数的增加呈现指数型衰减,前3次冻融过程中破坏强度的衰减速率和幅度最大,随后趋于稳定;随着围压的增大,试件的应力-应变曲线会由软化型向硬化型过渡;在微观结构方面,冻融作用会改变土颗粒之间的接触形式,造成孔隙和裂隙的发育,冻融过程中微观结构的变异规律和宏观力学指标的劣化具有一致性。结合土体损伤力学,构建了冻融作用下的低液限盐渍化粉土黏聚力损伤劣化模型,冻融过程中的劣化度符合双曲线关系,最终劣化度A_(c)与含水率呈指数型关系,劣化速率B_(c)与含水率呈线性关系。

型钢混凝土T形截面剪力墙基于性能的变形限值研究

为更好地评估T形截面型钢混凝土(steel reinforced concrete,SRC)剪力墙变形性能,采用ABAQUS有限元软件对按照规范设计的324个T形截面SRC剪力墙构件的破坏形态和变形性能进行研究,根据收集的试验数据分析构件的破坏形态,提出T形截面SRC剪力墙的破坏形态划分准则;以构件的各材料应变极限值为准则来判别构件的性能状态,考虑轴压比、剪跨比、弯剪比、腹板暗柱配钢率、暗柱纵筋配筋率及箍筋暗柱特征值对构件变形性能的影响。对不同性能状态变形限值和参数进行线性回归分析,得到不同破坏类型下各性能状态位移角限值计算式;按规范ASCE 41修正各性能状态变形限值的失效概率,得到具有15%、20%、35%失效概率保证的各性能状态变形限值取值表。研究表明:剪跨比、轴压比对构件各性能状态位移角限值影响较大,暗柱腹板配钢率、纵筋配筋率及箍筋特征值对构件位移角限值影响相对较小,但能提高其延性。按规范ASCE 41修正后的位移角限值取值较为合理且有一定的安全储备。为T形截面SRC剪力墙基于性能的抗震设计与性能评估提供参考。

非饱和黄土侧限压缩和湿陷试验的宏微观离散元特性分析

为了深入探讨非饱和黄土在侧限压缩和快速增湿作用下的宏微观特性,本文采用颗粒流方法对黄土的力学特性开展了3维离散元仿真模拟分析。采用软胶结模型模拟了颗粒间的化学胶结作用,并考虑了颗粒间的范德华力和毛细力作用,着重分析了微观参数的变化规律。结果表明:软胶结接触模型能够准确地复现非饱和黄土侧限压缩和快速增湿试验中的力学响应行为。微观力学配位数随着竖向压力的增加而不断加速增长,同时颗粒间接触力与接触力矩均随含水率的增加呈现逐渐减小的趋势,而对于饱和试样则出现增长的情况。颗粒间的剪切破坏和拉破坏随着竖向压力的增加而逐渐增加,在大约100kPa达到最大值。随着含水率的增加,剪切破坏逐渐占据主导;此外,随着竖向压力的逐渐增加,应变能、滑动耗能与阻尼耗能逐渐增加,应变能数值远大于滑动耗能与阻尼耗能;应变能的增速随着竖向压力的增加逐渐加快,直至200kPa附近达到最大,含水率越大应变能终值越低;滑动耗能与阻尼耗能的终值均在小范围内波动。

“拉闸限电”事件原因和影响解析:公众评论大数据驱动视角

不同于现有定性理论研究与计量建模分析,本文以2021年“拉闸限电”事件为对象,基于群体智慧理论提出大数据驱动研究框架,集成社会网络分析、主题建模和情感分析等方法研究公众对事件的评论大数据,深入解析突发事件的原因和影响。研究表明:(1)公众对事件的评论聚焦在限电影响、奥论走向、限电原因和解决措施4个方面。(2)通过构建事件内外部归因体系,发现电力需求不断增加与煤炭供应紧张和可再生能源发电不足导致的电力供应减少之间的缺口是主因。(3)识别事件多维影响后发现高耗能企业面临转型压力,政府“一刀切”执行方式和多种误导性信息是引发负面情绪的诱因。本研究为制定突发事件典论引导策略提供了参考。

基于移动荷载谱的高速铁路简支梁桥基频限值分析

控制桥梁振动响应是保证高速列车安全稳定运行的关键,遵循梁体不发生共振或较大位移响应的原则,提出了简支梁桥基频限值频域分析法。首先基于移动荷载列模型,通过傅里叶变换得到了桥梁振动响应谱和移动荷载谱,并从时域角度验证了谱的正确性;然后通过引入间跨比γ和无量纲速度κ,探究了在不同移动荷载列作用下桥梁自由振动发生最大位移响应时,无量纲速度κ和间跨比γ之间的关系;其次根据γ-κ关系曲线分析了24 m、32 m、40 m简支梁桥最大位移响应下的无量纲速度κ;最后为了避免列车激励下桥梁发生共振或较大位移响应,参考国际铁路联盟基频限值规范,基于移动荷载谱给出了移动荷载列在不同设计时速下24 m、32 m、40 m简支梁桥基频限值建议值。研究表明:移动荷载幅值谱与时域计算的桥梁自由振动位移幅值响应规律一致;单节车长25 m左右的移动荷载列以共振速度激励桥梁时,24 m、32 m简支梁桥自由振动都能达到最大位移响应,而40 m简支梁桥仅产生较大位移响应,且在列车运营速度范围内达不到产生最大位移的条件;桥梁基频限值随着列车时速的增加而增大,当最大设计时速400 km/h时24 m、32 m、40 m简支梁桥基频建议下限值分别为6.00 Hz、4.94 Hz、5.66 Hz。