• 2013年第6期文章目次
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    • >土木工程与建筑学
    • 新型混合梁桥结构体系及力学性能研究

      2013, 41(6):799-805. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.001

      摘要 (1041) HTML (2) PDF 941.24 K (677) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大跨度梁桥的结构形式及应用特点,提出了在纵桥向用预应力混凝土梁和钢-混凝土组合梁相混合的新型混合梁桥结构体系。分析并比较了这种新型混合梁相对于其他形式梁桥的优势。推导了用于计算新型混合梁桥结构受力的表达式,总结了影响新型混合梁桥结构受力的关键因素,并得到这种混合梁边中跨比例与中跨结合段位置的相关关系。通过一工程实例的力学性能计算,比较不同计算方法的计算结果,表明本文提出的计算方法具有足够的计算精度,可应用于新型混合梁的结构计算之中。

    • 火灾后混凝土梁抗剪承载力试验与有限元分析

      2013, 41(6):806-812. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.002

      摘要 (672) HTML (13) PDF 906.76 K (721) 评论 (0) 收藏

      摘要:对1根常温和7根火灾后混凝土梁进行抗剪试验。梁三面受火,采用ISO834标准升温曲线升温2小时,待冷却后进行试验。试验主要考虑剪跨比的影响,同时对截面尺寸、受火位置的影响进行了研究。研究表明:火灾(高温)后混凝土梁抗剪承载力降低,刚度下降,极限位移增加;随着剪跨比的增加承载力降低;高温对混凝土受压区影响明显;三面受火状况下,截面高度对高温后混凝土抗剪性能的影响与常温下一致。建议了抗剪承载力有限元计算方法,其结果与试验值吻合较好。

    • 钢纤维混凝土桥墩抗震性能数值模拟与试验对比

      2013, 41(6):813-820. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.003

      摘要 (1052) HTML (21) PDF 1.01 M (839) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据普通混凝土和钢纤维混凝土桥墩试件在低周反复荷载作用下的拟静力试验,基于纤维模型的有限元分析技术,采用考虑钢纤维影响的混凝土材料模型和考虑黏结-滑移效应的钢筋材料模型,建立了在反复荷载作用下普通混凝土和钢纤维增强混凝土桥墩的非线性有限元模型。采用数值分析方法得到钢纤维体积分数、配箍率和钢纤维混凝土区高度对钢纤维混凝土桥墩抗震能力的影响规律。对各试件模型的水平荷载-位移滞回曲线、骨架曲线和延性性能进行了分析,并与试验结果进行了对比。结果表明:数值模拟与拟静力试验结果基本一致,呈现出相似的规律性;钢纤维可部分代替箍筋的抗震作用,在一定范围内随着钢纤维体积含量的增加,桥墩试件的抗震性能增强;在桥墩局部采用钢纤维混凝土,可达到与整体采用钢纤维混凝土相近的抗震能力。

    • 正交异性钢桥面板栓焊接头疲劳性能研究

      2013, 41(6):821-825. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.004

      摘要 (1038) HTML (7) PDF 726.46 K (747) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对正交异性钢桥面板现场栓焊连接细节,设计制作2个足尺模型试验构件,并完成疲劳试验。采用有限元分析方法建立了构件计算模型,计算分析发现纵肋螺栓接头中面外弯矩影响明显,内侧拼接板受力大于外侧。拼接板中纵向应力呈鞍状分布,中间区域应力大于两端,两个试验构件的疲劳裂纹也在内侧拼接板的中间区域首先出现。建议栓焊接头按EUROCODE中的71级或铁路桥梁钢结构设计规范中IX细节进行疲劳设计。通过有限元模拟计算,对拼接板进行优化设计,改善了栓焊接头的疲劳性能。

    • 基于群索索力相异测度的斜拉桥健康状态评估

      2013, 41(6):826-833. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.005

      摘要 (742) HTML (2) PDF 1.15 M (657) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于群索索力的相异测度,提出一套可用于斜拉索索缆承重体系内力状态评估的指标体系。利用桥梁的有限元分析及影响矩阵法,定义了基于极限状态的相异测度指标阀值,并通过蒙特卡罗方法获得这套指标阀值的合理取值。通过该套指标与其阀值体系的比较,建立了斜拉桥整体内力状态的评判方法。利用国内某斜拉桥建成后十年内的斜拉索索力实测资料,用上述方法对该桥进行了健康评估,结果表明了该方法的有效性。

    • >交通运输工程
    • 基于转弯比例的检测器布设与流量推算唯一性

      2013, 41(6):834-839. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.006

      摘要 (943) HTML (6) PDF 836.58 K (458) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于交叉口转弯比例列出路网流量守恒的线性方程组,其系数矩阵表示路网中路段间交通流向的逻辑关系,采用“点线变换”的方法给出这种逻辑关系的有向图表示,从而使得流量守恒方程组的系数矩阵同时也是逻辑关系有向图的邻接矩阵。在对逻辑关系有向图进行分析的基础上,采用“回路组”的概念和Taussky定理,得到了系数矩阵的秩与方程数相等的结论,证明了“封闭环”式检测器布设方案可唯一地确定路网内所有路段的流量,并进一步指出检测器布设方案并不唯一。

    • 大跨径连续钢箱梁钢桥面铺装设计研究

      2013, 41(6):840-847. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.007

      摘要 (800) HTML (11) PDF 1.16 M (601) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用三阶段力学分析方法对崇启大桥大跨径连续钢箱梁钢桥面铺装受力特点进行分析,结合崇启大桥的使用环境和国内钢桥面主要铺装类型的调研,推荐双层环氧沥青铺装作为崇启大桥的钢桥面铺装方案。结合崇启大桥大跨径连续钢箱梁桥面铺装的受力特点,开展了崇启大桥钢桥面铺装关键材料及性能研究、防水粘结层性能研究以及钢桥面铺装组合结构疲劳性能研究,同时从崇启大桥桥面铺装疲劳耐久性角度对富沥青环氧沥青混凝土进行了研究,研究结果表明铺装下层采用富沥青环氧沥青混凝土能够更好的满足崇启大桥钢桥面铺装的性能要求。

    • 路基上CRTSⅢ型板式无砟轨道结构设计方案分析

      2013, 41(6):848-855. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.008

      摘要 (1110) HTML (11) PDF 983.26 K (609) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国在总结新建高速铁路采用的CRTSⅠ型板式、CRTSⅡ型板式和双块式无砟轨道结构型式的优缺点的基础上,提出了CRTSⅢ型板式无砟轨道结构。路基上CRTSⅢ型板式无砟轨道结构存在单元式和纵连式两种设计方案。本文通过建立纵横垂向空间耦合有限元计算模型,对两种设计方案在温度荷载、列车荷载、混凝土收缩及基础沉降变形作用下的力学特性进行了计算与对比分析。计算结果表明,对于严寒地区,考虑温度荷载的影响较大以及轨道的可维修性,建议采用单元式结构。

    • >环境科学与工程
    • 胞壁结合型生物破乳菌Alcaligenes sp. S-XJ-1氮源利用特性

      2013, 41(6):856-861. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.009

      摘要 (1110) HTML (20) PDF 902.03 K (645) 评论 (0) 收藏

      摘要:以六种不同氨基酸及硝酸铵做氮源培养胞壁结合型生物破乳剂产生菌Alcaligenes sp. S-XJ-1,分析菌体对谷氨酸和硝酸铵的利用过程,并建立菌体的生长及氮源利用模型。结果表明:氮源种类和投量是影响菌体产量和性能的重要因素;菌体对氮源的利用顺序依次为有机氮、氨态氮、硝态氮;谷氨酸作氮源时对生物破乳菌产量的促进效果最佳,相比于硝酸铵做氮源,该培养条件下,菌体最大比增长速率(µm)和产率系数(YP/S)更高,用于菌体代谢供能的氮源消耗量更低。

    • 生物活性炭滤池微型动物泄漏的强化过滤控制

      2013, 41(6):862-868. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.010

      摘要 (971) HTML (11) PDF 1.05 M (406) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用孔径10 μm的浮游生物网对A水厂活性碳滤池出水的微型动物进行监测表明,泄漏的微型动物优势种类是轮虫、线虫、寡毛类和甲壳类。在活性炭层底部增加40或50 cm,0.3~0.5 mm的石英砂层,当流速为10~12 m•h-1时,对轮虫、甲壳类和寡毛类等体型较大的微型动物能够截留55%以上,但对线虫截留率较低;建议采用10 μm的微孔滤网过滤氯接触池出水,微型动物穿透进入供水管网的风险可降低一个数量级,且工作周期可达96h。

    • 污水处理工艺的技术经济综合评价方法

      2013, 41(6):869-874. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.011

      摘要 (960) HTML (6) PDF 853.94 K (782) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用八种国内污水处理厂常见的工艺进行技术经济综合评价,包括普通曝气、水解-好氧、AB法、A/O法、A2/O法、交替式氧化沟、一体式氧化沟和SBR法。通过抽样调查分析比较了这些处理工艺的处理效果、经济水平和工程实施等三大类13个评价因子,建立了多评价因子的参数评价体系并设定其中各项因子的权值。评价采用模糊数学的改进方法,并将评价结果与专家评价进行比较。结果表明,A2/O、A/O、氧化沟三大工艺为较为适用于大中型城市建设中的污水处理厂,其中A2/O的表现尤为突出。

    • 湿热季地下车库诱导射流改善表面结露和CO污染

      2013, 41(6):875-881. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.012

      摘要 (748) HTML (2) PDF 1.03 M (489) 评论 (0) 收藏

      摘要:在湿热季节地下空间“机械排风+自然进风”条件下,表面对流换热强度小,加上土壤大热惯性体作用,使表面结露极难抑制。同时,该通风设置对车库类地下空间尾气污染控制不利。本文针对上海某高层办公楼纵深型地下车库空间湿热季内表面严重结露问题,在原通风系统分布式均匀排风主导的情况下,测试分析了表面结露状况;改进设计了一套诱导射流系统,兼顾墙面贴附射流和地面冲击射流效应,提高近壁气流速度和湍流换热水平,使得表面对流换热和表面温度明显升高,在湿热季车库通风时段显著改善表面结露问题。同时,诱导射流解决了原有系统在纵深区域CO气态污染排除不畅、呼吸区积聚浓度偏高的问题。

    • 纵向通风隧道正常运营CO浓度限值计算

      2013, 41(6):882-888. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.013

      摘要 (834) HTML (8) PDF 969.33 K (356) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国《公路隧道通风照明设计规范》与国外标准对隧道内CO质量浓度限值的设定在计算方法和取值上都存在差异。针对射流风机式及竖井送排与射流风机组合式纵向通风隧道CO浓度分布特性,基于差分形式的Coburn-Forster-Kane方程(CFK方程),拟合了两类典型纵向通风隧道正常运营CO质量浓度限值计算式。结果表明,尽管两类隧道具有不同的CO质量浓度分布特性,工程中可按相同的限值设计,对于长隧道,我国应设定更严格的限值标准。

    • >机械、 车辆与能源工程
    • 全分布式车身电器系统的局域网组网优化方法研究

      2013, 41(6):889-894. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.014

      摘要 (1069) HTML (6) PDF 775.23 K (632) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文基于全分布式汽车车身电器系统,针对车身电器分布空间不规则、布线困难等特点,提出了一种有序样品聚类分析方法的子网组网优化方法。首先提出了全分布式汽车车身结构及局域网连接方法;通过电器位置降维排序,并考虑网络可调度性约束条件,将组网优化问题转化为有序样品的有限容量聚类问题,建立了局域网组网优化模型,并通过可行解空间全局搜索方法给出了该问题的求解算法;最后将该组网优化方法用于某国产公交客车的车身电器系统的全分布式设计,证明这种方法是可行的。

    • 车身疲劳载荷谱的位移反求法

      2013, 41(6):895-899. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.015

      摘要 (1436) HTML (14) PDF 648.88 K (779) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了获取准确的用于耐久性分析的车身载荷谱,提出轮心位移反求法求取车身载荷的方法。首先,通过布置合适的传感器,采集试车场强化路面的道路载荷谱信号;然后,建立精度满足要求的整车多体动力学模型;最后,基于采集的道路载荷谱和多体模型进行虚拟迭代,并进行车身载荷谱的分解。结果表明,迭代后仿真信号与试验值的一致性好,随后提取的车身载荷谱具有较高的可靠性,可用于车身疲劳寿命预测。

    • 移动带系统升力实验与数值研究

      2013, 41(6):900-903. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.016

      摘要 (993) HTML (5) PDF 501.46 K (760) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解移动带系统对升力测量结果的影响,对空载时移动带系统所产生升力进行实验测量和数值计算。两者得到的升力相差很小,表明所使用的数值计算方法具有可行性。利用该方法分析移动带系统与车型的关系,通过数值计算了解到,对于不同车型,移动带系统给车身升力系数测量带来的影响均在0.040左右。风洞实验可利用该关系对测量结果进行修正。

    • 车轮型面对轮轨黏滑特性影响

      2013, 41(6):904-909. DOI: 10.3969/j.issn.0253=374x.2013.06.017

      摘要 (1572) HTML (24) PDF 754.24 K (1093) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用非Hertz滚动接触理论和数值程序CONTACT分析了LM,LMA,S1002和XP55四种车轮型面与我国CHN60钢轨匹配时的轮轨黏滑特性。数值结果表明:四种车轮型面与CHN60钢轨匹配时的轮轨接触斑黏滑特性明显不同,车轮型面对轮轨接触斑面积、黏滑区分布、轮轨摩擦功等有较大影响;LM型面与CHN60匹配时的蠕滑区面积和轮轨摩擦功较大,且接触斑更容易达到饱和状态;LMA型面与CHN60匹配时的黏滑特性较佳,其接触斑面积、黏着区面积较大;S1002型面与CHN60匹配时的黏滑特性较XP55型面要好。

    • 基于催化燃烧辅助供热的燃料电池低温启动过程研究

      2013, 41(6):910-914. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.018

      摘要 (1230) HTML (12) PDF 696.20 K (625) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对燃料电池汽车或基站式燃料电池备用电源在低温环境中长期停机后所面临的冷启动问题,本论文采用了氢气/空气预混合气体在燃料电池外部进行催化燃烧,然后将燃烧后的尾气通入燃料电池阴极流场和水流场的低温启动策略。基于此低温辅助启动策略,搭建了低温启动实验平台,通过实验研究了反应物混合气流量、氢气浓度等条件对燃料电池低温启动过程的影响。实验结果表明:增大反应物混合气流量或增加氢气浓度均能缩短燃料电池低温启动时间。当流量为3L/min,氢气体积浓度达到4%时,燃料电池内部温度在600秒内上升到冰点温度以上。

    • 办公建筑遮阳-照明开启逻辑的实验研究

      2013, 41(6):915-919. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.019

      摘要 (541) HTML (7) PDF 678.17 K (454) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文通过自建实验室构筑一个照度比较低的室内空间,实验研究志愿者进入室内后为提高室内照度发生的行为模式,并通过实验后的访谈问卷验证志愿者实际行为与访谈时假想选择行为的一致性,分析其行为结果的主客观原因。结果显示,在较暗的室内,超过80%的人将通过升起遮阳帘的方式提高室内照度;有16%的人依靠人工照明、25%的人同时使用照明和遮阳帘提高室内照度。实验结果与访谈结果一致,对自然采光、通风、室外视野的追求心理和长期的生活习惯是造成该行为模型的主要原因。实验结果还显示,控制开关的位置对室内人员行为模式有较大影响,人们倾向于使用便于操控的开关。作者根据实验结果提出修正后的遮阳控制逻辑图和相应的概率分布,以促进模拟过程更接近实际情况。

    • 纤维过滤介质在容尘阶段的非稳态过滤效率

      2013, 41(6):920-925. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.020

      摘要 (1146) HTML (28) PDF 897.45 K (559) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于粘性牛顿流体的N-S方程,从一般控制方程的通用形式、结合纤维过滤介质的积尘填充率 与粉尘颗粒或气溶胶微粒沉积量mp推导出纤维多孔过滤介质内粒子浓度分布的非线性微分方程。其次,根据实验数据探讨分析了过滤效率经验公式中的无量纲参数之间的内在联系及其对纤维滤料在容尘阶段的过滤效率的影响,利用非线性回归方法分析拟合出纤维过滤介质的非稳态过滤效率经验公式。实验结果表明,微粒的Re数均小于1,即空气的流动均处于斯托克斯区域,同时其流动状态为层流;计算得到的拦截参数R=0.086~0.559。本文根据实验结果拟合的纤维滤料在容尘阶段的过滤效率经验公式适用于St小于1的场合。

    • >测绘科学与技术
    • 基于快速成型技术生成等高线的方法研究

      2013, 41(6):926-931. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.021

      摘要 (874) HTML (15) PDF 845.72 K (813) 评论 (0) 收藏

      摘要:海量散乱点云采用三角网插值生成的等高线,耗时长且断线多,需要后期处理完善。本文提出利用快速成型技术构建等高线的算法:首先利用快速成型技术对点云进行分层,通过对等高线上下两层点云加权计算等高线特征点;然后将特征点转化为格网图像,并利用行列格网直线段对格网图像进行快速轮廓提取及边界跟踪;最后采用B样条曲线拟合生成等高线。实验表明,该方法生成的等高线,不仅具有良好的质量,而且减少了构建三角网的中间过程,提高了计算效率。

    • >数理科学与化学
    • 关于一类球约束下的LQ奇异最优控制问题

      2013, 41(6):932-935. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.022

      摘要 (901) HTML (25) PDF 431.01 K (786) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究一类有约束的LQ奇异最优控制问题。有别于传统方法,这里避免引入小摄动量进行逼近,而是利用Pontryagin极值原理和倒向微分流的方法,通过伴随变量直接给出最优控制的解析表达式。

    • 生物丁醇的渗透蒸发分离膜研究进展

      2013, 41(6):936-944. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.023

      摘要 (952) HTML (3) PDF 1.43 M (919) 评论 (0) 收藏

      摘要:丁醇的分离问题是生物丁醇工业化及应用过程中急需解决的难题之一。论文从不同发酵-分离耦合技术的分离效果和经济效益出发,分析了渗透蒸发技术在丁醇分离中的优势。综述了渗透蒸发分离丁醇发酵液或模拟发酵液的研究进展,对聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚三甲基硅-1-丙炔(PTMSP)及其改性膜和其他聚合物膜的特点与分离性能进行了总结;另外,还关注了支撑液膜在丁醇分离中的应用及其存在的稳定性问题,分析了丁醇发酵液中存在的溶剂小分子、中间产物及生物大分子等对分离性能的影响。最后,对用于生物丁醇分离的渗透蒸发膜的未来发展进行了展望。

    • >经济与管理科学
    • 考虑交易对手违约的单名LCDS定价及其CVA计算

      2013, 41(6):945-952. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.024

      摘要 (1544) HTML (9) PDF 960.33 K (736) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了贷款信用违约互换的主要风险并建立了其定价模型。 在约化框架下,利用单因子反CIR(Cox-Ingersoll-Ross)模型来刻画早偿和违约的负相关性和非负性,并在此假定下得到定价公式的封闭解。 在此基础上考虑了交易对手可违约的单名贷款信用违约互换(LCDS)的信用价值调整(CVA)的计算模型,即在模型中加入LCDS卖方即交易对手的违约强度,并通过一个非线性偏微分方程对模型进行求解。最后,基于CVA计算模型和数值结果,还对错位风险作了讨论。文中的研究表明,考虑交易对手违约的LCDS价格将低于普通LCDS,且价差(CVA)随LCDS合约期限,利率和参考贷款与交易对手违约相关性的增大而增大。考虑交易对手违约的LCDS公平保费率也低于普通LCDS。当参考贷款与交易对手负相关时,CVA的值随负相关程度的增大而减小。

    • 用户偏好建模:考虑长期与短期兴趣因素

      2013, 41(6):953. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2013.06.025

      摘要 (3889) HTML (31) PDF 1.01 M (1130) 评论 (0) 收藏

      摘要:鉴于电子商务网站推荐系统的需要,将用户兴趣分为长期兴趣和短暂兴趣,并提出一种基于长期兴趣和短暂兴趣的用户偏好表示法。利用web服务器数据库的数据,采用无监督学习方法,对用户注册信息进行挖掘,提取出用户长期兴趣。基于向量映射,对web服务器日志上的用户使用记录数据和内容数据进行分析,提取用户短暂兴趣。通过用户反馈信息修正“粗糙”用户偏好文档,使得用户偏好文档更新得以实现。最后,应用了实证案例验证了该方法的合理性和有效性。

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