加速度-位移关系的贝叶斯推理方法

动力位移是地震工程、军事武器设计和结构健康监测等领域重要的物理量,但在实际测试过程中,通常能直接量测的只有振动加速度信号。由于受环境等不确定性测试条件影响,加速度信号不可避免地含有低频和高频噪声,导致在加速度积分过程中,速度和位移时程会产生较为明显的漂移现象。基于贝叶斯理论框架,构建了动力位移贝叶斯学习识别方法,针对不同噪声工况(白噪声、人工噪声)反演获取了位移响应,识别出的动力位移与解析位移基本一致;利用大型振动台试验数据,对比了不同性能加速度传感信号反演的位移,并分析了其不确定性。结果表明:该动力位移贝叶斯学习识别方法在加速度-位移关系表征方面具备一定的优势,可不依赖对加速度信号的处理实现位移求解,从而避免了噪声累积误差导致的位移积分失真。

自搅拌厌氧折流板反应器连续处理猪场废水的效果

该研究以猪场废水为处理对象,采用自搅拌厌氧折流板反应器(self-agitation anaerobic baffled reactor,SaABR)开展200 d的连续中温厌氧消化试验,考察在水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)3、2、1和0.5 d梯度缩短的过程中,SaABR截留微生物的效果以及反应器的产气性能、稳定性和污泥比产甲烷活性(specific methanogenic activity,SMA)。同时,该研究还开展了全混式反应器(completely stirred tank reactor,CSTR)78 d的连续对比试验。试验发现,SaABR具有良好的截留微生物的作用,在HRT 3 d时SaABR第1至第4取样口污泥挥发性固体(volatile solid,VS)浓度分别为10.2、4.1、44.2和2.5 g/L,而CSTR污泥VS质量浓度仅为2.6 g/L。较高的微生物量显著提高了有机物的降解率并降低了出水的有机酸浓度。随着HRT的缩短,SaABR的降解率也呈现下降。在HRT1d时,SaABR的单位VS产甲烷率为0.43 L/g,即使在HRT缩短到0.5 d时,仍然可实现稳定的发酵产气(单位VS产甲烷率为0.24 L/g),而CSTR反应器由于微生物洗出不能在HRT 1 d时连续产气。该研究的结果显示,SaABR反应器所具有截留微生物的良好特性,为养殖粪水的处理提供参考。

预制板现浇混凝土叠合层加固砌体教学楼的抗震性能分析

针对2008年"5·12"汶川地震中砌体结构教学楼大量倒塌这一惨痛教训,总结了实际工程中砌体结构房屋的整体性缺陷以及常用的加固方法;采用通用有限元分析软件ANSYS建立了一个典型砌体结构教学楼(预制多孔板装配式楼盖)的数值模型,施加经修正后的汶川地震波,并利用有限元时程分析方法,分析了使用现浇混凝土叠合层加固前后该砌体结构教学楼在汶川地震波下的响应,重点对比了结构的模态、变形以及应力水平。结果表明:现浇混凝土叠合层可以使墙体的变形得到有效约束,横墙和纵墙的加速度基本一致,墙体变形以及最大应力均得到减小,这说明增设现浇混凝土叠合层是一种有效的加固预制板楼盖的方法。

丙酸和乳酸插层的LDHs制备及其载碳量比较

在模拟体系下,采用共沉淀法分别合成了丙酸、乳酸以及二者组成的混酸插层的层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs).X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)图谱和傅里叶红外(Fourier transform infrared,FTIR)光谱分析结果表明,3种LDHs样品均符合Ni/Fe-LDH的结构特征,并且丙酸和乳酸都成功插层进入LDHs层间.C2H5COOLDH和C2H5COO-C3H5O3-LDH层间丙酸的载碳量分别为(2.38±0.07)和(2.27±0.05) mmol/g LDH,C3H5O3-LDH和C2H5COO-C3H5O3-LDH层间乳酸的载碳量分别为(1.57±0.04)和(0.84±0.03) mmol/g LDH.这表明无论是单酸还是混酸插层的LDHs,丙酸都比乳酸的插层效果好.

厌氧膜生物反应器研究与应用概述(代序言)

在污水资源化及双碳目标驱动下,开发节能、低碳、资源回收型处理技术是污水和废弃物处理领域的重要发展方向。将厌氧消化与膜分离结合的厌氧膜生物反应器(anaerobic membrane bioreactor,AnMBR)具有能耗低、可回收能源以及处理水质较好等优势,在过去40 a已经在工业废水、有机固体废弃物以及城市污水的资源和能源化领域开展了广泛的研究。与传统厌氧消化技术相比,厌氧MBR通过膜分离过程延长了污泥停留时间,维持反应器中高生物量,促进了物质分解及甲烷转化,极大提高了厌氧消化的效率。为了推进厌氧MBR技术的工程化应用并提供技术与理论的支撑,《环境工程学报》编辑部邀请李玉友、盛国平、李倩3位教授组织了“厌氧MBR技术与有机废水资源化”专题,综述了厌氧MBR的发展历程、主要研究团队、在有机废水资源化中的应用及最新研究热点,作为该专题的代序言。

混碱调控剩余污泥碱性发酵实现LDHs高效提取短链脂肪酸

氢氧化钙调控剩余污泥碱性发酵,可有效提高发酵液原位合成层状双金属氢氧化物(LDHs)提取短链脂肪酸(SCFAs)的效率.本文拟利用氢氧化钙和氢氧化钠混碱调控剩余污泥碱性发酵,提高发酵过程SCFAs产量,进一步提高SCFAs提取效率.通过配置不同氢氧化钠和氢氧化钙混合比例的碱液,用于调控剩余污泥碱性发酵实验,发现混碱比例为25∶75时,可避免钙离子对污泥水解产酸影响,发酵液中SCFAs浓度达到6581.4 mg·L^-1(以每COD计,下同),是空白对照组(4179.4 mg·L^-1)的1.6倍.同时,碱液提供的钙离子可将污泥发酵过程释放的无机阴离子去除,CO3^2-、PO4^3-浓度分别低至3.7 mmol·L^-1和0.5 mg·L^-1.利用氢氧化钠和氢氧化钙调控剩余污泥进行混碱厌氧发酵,可有效提高SCFAs的产量,消除主要无机阴离子对发酵液原位合成层状双金属氢氧化物(LDHs)提取SCFAs的干扰,合成的LDHs中SCFAs的含量为52.3 mg·g^-1 LDHs,是空白组(18.9 mg·g^-1LDHs)的2.8倍.