• 2014年第12期文章目次
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    • >土木工程与建筑学
    • 混凝土动力随机损伤本构关系

      2014, 42(12):1783-1789. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.001

      摘要 (2221) HTML (46) PDF 1.03 M (1257) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑混凝土中的水对材料率敏感性的影响,引入包含黏性元件和弹性元件的细观模型,推导建立了混凝土动力损伤模型.将动力损伤模型引入到随机损伤理论的框架内,建立了能够描述单调加载与反复加载条件下混凝土力学行为的一维随机动力损伤本构关系.基于实验结果,对模型进行了系统的验证.结果表明,模型能够较好地再现混凝土的典型非线性特性,包括软化、残余应变以及率敏感性,可以应用于实际结构的非线性全过程分析.

    • 采用Chang方法的混合试验的稳定性和精度

      2014, 42(12):1790-1796. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.002

      摘要 (1682) HTML (43) PDF 1.03 M (1041) 评论 (0) 收藏

      摘要:推导了采用Chang方法的混合试验的控制公式,并采用MATLAB分析软件建立了基于Chang方法的混合试验数值模拟平台.为研究误差对采用Chang方法混合试验的稳定性和精度所造成的影响,推导了两种时滞误差影响下采用Chang方法的混合试验的收敛性公式,并利用数值模拟平台对收敛性理论结果进行验证.采用上述平台,从周期误差率和幅值误差率的角度研究了误差对采用Chang方法的混合试验精度的影响.

    • 无黏结预应力连续梁次弯矩演化及弯矩调幅

      2014, 42(12):1797-1804. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.003

      摘要 (2055) HTML (54) PDF 1.35 M (995) 评论 (0) 收藏

      摘要:完成4根无黏结预应力混凝土两跨连续梁受力全过程试验,对支座反力及控制截面弯矩重分布程度进行分析.运用非线性阶段的预应力次弯矩定义,将非线性阶段连续梁总弯矩分解成次弯矩和荷载弯矩.研究加载全过程次弯矩和荷载弯矩的演化规律,提出了对初始次弯矩和弹性荷载弯矩分别调幅的无黏结预应力混凝土连续梁弯矩调幅公式.采用已有文献中一组试验梁对所提公式的计算精度进行验证.研究结果表明,无黏结预应力连续梁弯矩重分布的原因可以归结为无黏结筋应力的增长以及连续梁各部分割线刚度比值的改变.承载力极限状态下,次弯矩折减系数随中支座综合配筋指数的增大而增大,荷载弯矩调幅系数随其增大而降低.文中弯矩调幅建议公式较已有公式更接近试验结果,可为设计规范中相关条款的制订提供参考.

    • 刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离心模型试验

      2014, 42(12):1805-1811. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.004

      摘要 (2153) HTML (57) PDF 1.20 M (934) 评论 (0) 收藏

      摘要:进行了相同软土地基条件下刚/柔性组合墙面和单一柔性墙面加筋土挡墙的离心模型试验,比较分析了挡墙在墙顶均布荷载作用下的工作性状.试验结果表明,在自重及上覆荷载作用下,刚/柔性组合墙面挡墙其刚性墙面仍基本保持垂直,地基最大沉降发生在连接件锚固端位置;而单一柔性墙面挡墙墙面外倾明显,其地基最大沉降位于墙趾位置;刚/柔性组合墙面加筋土挡墙在工作阶段其墙顶沉降和墙面位移仅为单一柔性墙面挡墙的50%,且前者墙顶不均匀沉降量明显小于后者;刚/柔性组合墙面加筋土挡墙由于预埋件承担了刚性墙面墙背水平土压力,使得筋材拉力及相应的应变减小;刚/柔性组合墙面加筋土挡墙的刚性墙面在墙体中部弯矩最大,为外侧受拉;而墙顶和墙底附近的弯矩较小,为内侧受拉;刚/柔性组合墙面加筋土挡墙能适应软土地基的大变形,并能更好地承担上覆工作荷载.

    • 考虑滑移效应的空间预应力混凝土组合式模型

      2014, 42(12):1812-1819. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.005

      摘要 (1764) HTML (67) PDF 1.10 M (1103) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种考虑滑移效应的空间预应力混凝土组合式模型,通过预应力钢筋和混凝土交点处的虚拟节点,将模拟两者交界面的黏结单元嵌入滑移模型.基于位移有限元框架,由虚功原理推导滑移模型的有限元平衡方程,并编制计算程序.该模型允许预应力钢筋以任意形式穿过混凝土单元,网格划分灵活,虚拟节点的自由度在平衡方程的集成过程中得到约减.通过预应力混凝土矩形截面简支梁算例,滑移模型在材料弹性阶段计算结果的正确性得以验证,可作为预应力混凝土空间非线性有限元程序开发的基础.

    • 氯离子侵蚀钢筋混凝土管桩的使用寿命预测

      2014, 42(12):1820-1825. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.006

      摘要 (1625) HTML (57) PDF 1.06 M (999) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀机理,将钢筋混凝土管桩的使用寿命分为2个阶段,锈蚀初始阶段和裂缝扩展阶段.依据Fick第二定律和Faraday定律,分别建立了氯离子在钢筋混凝土管桩中的扩散方程和氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀模型,通过确定临界氯离子浓度和钢筋临界锈蚀深度,分别对锈蚀初始阶段时间和裂缝扩展阶段时间进行了预测.并在此基础上,进一步分析了表面氯离子浓度、扩散系数、保护层厚度、钢筋直径、体积膨胀率以及抗拉强度与弹性模量的比值等因素对钢筋混凝土管桩使用寿命的影响.分析结果表明,随着表面氯离子浓度、扩散系数、钢筋直径和体积膨胀率的增大,管桩的使用寿命减小;随着保护层厚度和抗拉强度与弹性模量的比值的增大,管桩的使用寿命增大.

    • 沉井下沉时土压力和侧壁摩阻力分析

      2014, 42(12):1826-1832. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.007

      摘要 (1596) HTML (42) PDF 1.03 M (1196) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于极限平衡状态和平面滑裂面假定,推导出单一非黏性土层中沉井下沉时的土压力和侧壁摩阻力计算公式,采用等效内摩擦角和等效自重应力的方法将其推广至成层黏性土层中,并与某工程实测数据进行了对比分析.结果表明,沉井土压力和侧壁摩阻力随着土体内摩擦角的增大而减少,随着土体与沉井壁的外摩擦角的增大而增大;滑裂面的滑裂角随着外摩擦角的增大而增大,随着内摩擦角的增大先减少后增大;理论推导的土压力接近实测土压力,且基本介于主动土压力与静止土压力之间;实际工程中,在预估侧壁摩阻力时,可以考虑12 m深度以下保持不变.

    • 屋面滑移雪荷载的简化计算方法

      2014, 42(12):1833-1839. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.008

      摘要 (1930) HTML (73) PDF 1.20 M (1132) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用屋面滑移雪荷载的模拟方法,基于屋盖积雪层能量、质量平衡方程,对我国几个代表性地区的屋面滑移雪荷载进行了模拟,提出了我国南北地区滑移雪荷载系数的简化计算公式,并将简化计算的结果与一些国家规范方法的结果进行了比较.

    • 泥沙输运与海床演变对曹妃甸港口工程的响应特征

      2014, 42(12):1840-1845. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.009

      摘要 (2367) HTML (50) PDF 1.01 M (1086) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Delft3D软件建立了波流共同作用下曹妃甸海域三维泥沙输运与海床演变数学模型,使用2012年实测潮流和含沙量对模型进行验证.运用验证后的数学模型对2012年曹妃甸工程的泥沙输运和海床演变进行模拟,从而分析泥沙输运与海床演变对港口工程的响应特征,得出以下结论:曹妃甸海域含沙量较低,小于0.2 kg·m-3,呈现在平面上为西部高、东部低,滩地高于外海,在垂向上为由表层至底层增大的特点;甸头、西部滩地和东坑坨海域为主要冲刷区,西部深槽和东部老龙沟深槽为主要淤积区.海床一年的冲淤演变总体在0.5 m以内,海床是动态稳定的,冲刷率和淤积率均是港口运行可接受的.

    • >交通运输工程
    • 城市交通信号三级模糊滑动优化控制方法

      2014, 42(12):1846-1853. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.010

      摘要 (2037) HTML (59) PDF 1.50 M (969) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种城市交通信号三级模糊滑动优化控制方法.引入非冲突车流的搭接相位构建交通信号三级模糊控制器的模型,并采用滑动时间窗设计滑动优化的框架.根据实时采集的交通数据,采用基于黄金分割的混合遗传算法,在线学习模糊控制器的隶属函数及控制规则参数.在常态及事故不同交通条件下,以典型路口进行Paramics仿真试验.结果表明提出方法的自适应能力好,可快速响应路口交通流的不确定性事件,且在高饱和的交通条件下性能稳定.

    • 港区道路出入口交通组织形式和分离距离

      2014, 42(12):1854-1860. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.011

      摘要 (1627) HTML (36) PDF 1.16 M (882) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大型车为主的道路交通状况,对港区货车和集装箱卡车等大型车的交通特性进行了调查研究,并在此基础上对港区常见的出入口交通组织形式进行了理论分析和仿真评价.研究表明,当主路单车道流量大于400 veh·h-1或支路左转车流大于250 veh·h-1时,冲突车流间干扰大大增加,此时建议采用C型信号控制形式的出入口. 提出了出入口分离距离的理论计算公式,并对分离距离的安全和效率进行了仿真验证.

    • 城市轨道交通出站端潜在自行车接驳分担率转移模型

      2014, 42(12):1861-1867. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.012

      摘要 (1611) HTML (59) PDF 1.26 M (859) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了掌握城市轨道交通车站出站端自行车接驳特征,定量描述出站端潜在自行车接驳分担率转移规律,以日本东京都为例,选取570个车站进行调查,总结不同区域自行车接驳分担率变化规律,得出其与车站密度、设施配置的关系.在此基础上,筛选出30组车站交通小区对调查其接驳距离、步行及公交接驳时间、费用等,探讨接驳距离、步行与公交接驳时间差、公交在车时间比对出站端潜在自行车接驳分担率转移的影响,通过多元非线性拟合,建立出站端潜在自行车接驳分担率转移模型并验证.

    • 圆形均布荷载下铺面结构层应力的水平向分布规律

      2014, 42(12):1868-1872. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.013

      摘要 (1579) HTML (59) PDF 775.23 K (853) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于弹性层状理论,研究圆形均布荷载作用下铺面结构层底弯拉应力,土基顶面压应力水平向分布规律.考察了铺面结构层层底径向应力系数φr、切向应力系数φθ和土基顶面压应力系数φz随距荷载圆中心点水平距离r的增加而衰减的规律,分析总结了铺面结构参数对上述3个应力系数的影响,给出了3个应力系数与铺面结构参数和距荷载圆中点水平距离r之间的回归关系式.

    • >环境科学与工程
    • 饮用水中氯代乙酰胺的细胞毒性和遗传毒性

      2014, 42(12):1873-1878. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.014

      摘要 (1769) HTML (35) PDF 1012.59 K (1005) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过细胞增殖实验、单细胞凝胶电泳实验、细胞凋亡实验和细胞周期阻滞实验分别测定了3种氯代乙酰胺(CAcAms)的细胞毒性和遗传毒性,同时结合饮用水中CAcAms的实际浓度水平,分析了3种CAcAms在饮用水中的毒性风险.结果表明,一氯乙酰胺(MCAcAm)在饮用水厂中的浓度低于二氯乙酰胺(DCAcAm)和三氯乙酰胺(TCAcAm),但由于MCAcAm的毒性较大,其在饮用水厂中的毒性风险高于DCAcAm和TCAcAm.相对于氯消毒,氯胺消毒后的饮用水中CAcAms的浓度较高,从而CAcAms造成的细胞毒性和遗传毒性风险也较高.

    • 基于重金属安全性的污泥水热处理温度选择

      2014, 42(12):1879-1885. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.015

      摘要 (1474) HTML (31) PDF 1.26 M (861) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用水热反应处理污水污泥,研究了170~270 ℃范围内水热反应温度对污泥水热反应过程中重金属的分布和浸出的影响,分析了重金属质量平衡,并研究了氧气参与的影响.结果表明,水热反应后重金属主要保留在水热炭中,少量迁移到水热液中.对水热炭采用2种浸出标准评价,结果显示水热炭中的重金属稳定性较好,其卫生填埋比干污泥更为安全;而以回收利用为目的则需要选择合适的水热温度,某些温度如210 ℃以下的水热炭反而不如污泥本身安全.总体上重金属的浸出量随水热温度而降低;以重金属的稳定化为目标,260 ℃时水热液中重金属质量分数最少,同时水热炭中的重金属浸出量也非常低,是合适的温度.采用了2种消解方法检测水热炭中的重金属质量分数,发现重金属在210 ℃以上的水热炭中主要以残渣态存在,实现了对重金属的稳定化;同时也显示水热处理难以实现将Zn,As,Pb,Cu等从固相中迁移到液相以降低固相中的重金属质量分数.另外氧气的参与促进了少量重金属向液相转移,但是仍保证了炭中重金属的稳定性.

    • >机械、车辆与能源工程
    • 受内部空间约束的车身气动优化

      2014, 42(12):1886-1889. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.016

      摘要 (1859) HTML (48) PDF 747.58 K (1105) 评论 (0) 收藏

      摘要:把分步遗传算法和以车辆人机工程学为基础设计的车身内部空间约束算子相结合,对车身进行受内部空间约束的气动优化,得到满足不同结构和尺寸的空间约束的三维无轮优化车身.优化车身的气动阻力系数CD值在0.070~0.090之间,气动性能较优.其中一款CD值为0.073的凸头车型优化车身和一款CD值为0.086的凹头车型优化车身可以满足由长前舱、大乘员舱和高后舱构成的内部空间约束条件的要求.内部空间约束的尺寸越小,结构越简单,优化结果越佳.造型越复杂的车身受到空间约束的影响越显著.

    • 并联式混合动力新型有源传动装置动力换档特性

      2014, 42(12):1890-1896. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.017

      摘要 (1444) HTML (42) PDF 1.15 M (971) 评论 (0) 收藏

      摘要:开发了一种基于定轴齿轮传动方式并集成电机的新型混合动力车用有源传动装置,通过自动切换机构,电机可选择性地与变速器输入轴或输出轴建立动力传递路径.一方面当电机与输入轴连接时,可利用档位速比实现高效驱动;另一方面在换档时,电机可通过短时与输出轴连接,实现无动力中断换档.完成了EMT(electrified manual transmission)的动力性匹配设计,并通过仿真分析详细说明了EMT实现无动力中断换档的过程.结合第一轮样机的开发及台架试验,考察了换档期间电机维持车辆动力不中断的能力.

    • 面向制动踏板感觉的助力器主缸动力学模型

      2014, 42(12):1897-1903. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.018

      摘要 (2060) HTML (66) PDF 1.20 M (1121) 评论 (0) 收藏

      摘要:面向制动踏板感觉,考虑结构间隙、弹簧预紧力、摩擦力、反作用盘刚度、气体质量流量变化以及制动液体积弹性模量变化,建立了包含关键结构件、气体和液体的真空助力器制动主缸复杂系统动力学模型.在无真空助力、无/有制动液工况下,分别对真空助力器和制动主缸进行试验,辨识了模型的关键参数.在此基础之上,开展了面向制动踏板感觉的真空助力器制动主缸系统特性仿真,以进程阶段真空助力器推杆力行程、主缸油压行程和主缸油压推杆力形成的3象限图为评价体系,利用试验分别验证了制动主缸模型、真空助力器机械系统模型和真空助力器制动主缸系统模型的有效性.

    • 混合润滑状态下渐开线直齿轮啮合效率分析

      2014, 42(12):1904-1911. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.019

      摘要 (1637) HTML (42) PDF 1.24 M (1018) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对齿轮通常在混合润滑状态下工作的实际情况,对齿轮啮合面进行受力分析,结合弹流润滑和边界润滑两种摩擦系数,建立了混合润滑状态下的动态摩擦系数数学模型.建立了以瞬时压力角为变量的齿轮滑动摩擦功耗和滚动摩擦功耗数学模型,避免了现有的沿啮合线积分的功耗模型存在原理误差的问题.最后,对提出的混合润滑状态下渐开线直齿轮啮合功耗进行仿真,并与弹流润滑仿真、实验数据进行比较分析,验证了混合润滑状态下渐开线直齿轮摩擦系数模型以及啮合效率模型的可行性.

    • 穿孔型翅片几何结构对换热性能的影响

      2014, 42(12):1912-1919. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.020

      摘要 (1297) HTML (54) PDF 1.39 M (744) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用正交试验与数值模拟相结合的方法,针对影响翅片管式制冷换热器翅片表面开孔的3个参数,孔型、开孔几何尺寸及开孔位置,确定了3种优化的穿孔翅片片型.以平翅片作为基础片型,分别将4种翅片用于管式制冷换热器.风洞试验表明,结霜工况下,1.5~5.2 m·s-1的试验风速范围内,翅片表面开椭圆孔的翅片管式制冷换热器换热性能最好,其单位面积制冷量、翅片平均表面对流换热系数、压缩机能效比相对平翅片均有明显提高.以风速2.5 m·s-1为例,上述各值分别提高了37.8%,79.4%,25.0%.空气流过翅片管式换热器的平均阻力则降低了30.0%.

    • 冲焊型液力变矩器再制造性分析

      2014, 42(12):1920-1923. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.021

      摘要 (1428) HTML (50) PDF 726.83 K (1058) 评论 (0) 收藏

      摘要:从技术工艺角度系统地分析了再制造在冲焊型液力变矩器产品中的应用.通过对冲焊型液力变矩器失效模式的确定、短板零部件的归类、回用件的筛选,分析确定了零部件的可回用率.通过对再制造件的性能疲劳评价验证了再制造在液力变矩器产品中的应用可靠性.

    • >数理科学与化学
    • 加权Bergman空间的若干逼近定理

      2014, 42(12):1924-1927. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.022

      摘要 (1345) HTML (37) PDF 607.52 K (1098) 评论 (0) 收藏

      摘要:设H2(Ω,φ)为区域Ω上相对于权φ的Bergman空间.给出若Ω为有限个Carathéodory区域之交且φ在Ω-次调和,那么Ω-上的全纯函数在H2(Ω,φ)中稠密,证明了当Ω=Cn且φ是近似圆形时,多项式在H2(Ω,φ)中稠密.

    • 扇形图与匹配图的临界星图Ramsey数

      2014, 42(12):1928-1930. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.023

      摘要 (1940) HTML (65) PDF 561.78 K (1172) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于完全图Kn和一个额外的顶点v,通过在v与Kn之间添加k条边所得出的图,记为KnK1,k.设G和H是任意的图,临界星图Ramsey数r*(G,H)定义为最小的正整数k,使得图KN-1K1,k的任意红蓝2边着色,或者存在单色的红色子图G,或者存在单色的蓝色子图H,这里N指的是Ramsey数r(G,H).文中找到了r(Fn,mK2)的所有临界图,利用这些临界图得到了临界星图Ramsey数r*(Fn,mK2)=m+1,n>m≥1,以及r*(Fn,mK2)=2m,n≤m,这里Fn=K1+nK2是扇形图.

    • >经济与管理科学
    • 船价均值回归下延迟期权与船舶投资时机

      2014, 42(12):1931-1934. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.024

      摘要 (906) HTML (33) PDF 713.71 K (738) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立船舶价值服从均值回归运动下延迟期权模型,求解投资阀值和期权价值.2001—2012年巴拿马型集装箱船在远东—西北欧航线运营数据显示,集装箱船舶适合在航运业复苏和繁荣期投资.随着无风险利率水平的提高,船舶价值、投资临界和项目投资价值都降低,但可投资的时间延长.集装箱船舶实际下订单数据表明,造船投资多发生在航运复苏和繁荣时期,而且模型计算结果具有半年的超前性.

    • 环境规制与工业技术创新

      2014, 42(12):1935-1940. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.2014.12.025

      摘要 (1463) HTML (66) PDF 1.14 M (809) 评论 (0) 收藏

      摘要:对我国37个工业行业的2003—2010年有关面板数据的实证分析表明,环境规制对37个工业行业的R&D(研究开发)支出均有显著的促进作用;通过对碳排放和R&D强度进行分组,发现环境规制对高碳和低碳行业以及中等R&D和低R&D行业的R&D支出有显著的促进作用,“波特假说”在我国总体成立,表明环境规制政策与我国工业行业技术创新实现了“双赢”。

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