Abstract:

为了研究爆炸荷载作用下钢筋混凝土（RC）构件的缩尺效应，基于现有的不同缩尺系数RC构件的爆炸试验数据，建立数值模型，并重点讨论混凝土材料应变率的缩尺效应，论证采用缩尺有限元模型进行原型结构动力响应预测的可行性。计算结果表明，如果不考虑应变率的缩尺效应，缩尺系数越小，缩尺数值模型的损伤情况和动态响应就越不符合相似率；当缩尺系数为0.1时，比例爆距0.50、0.44 m·kg^-1/3下的RC梁跨中位移误差分别为32.5%、75.1%，比例爆距0.591、0.518 m·kg^-1/3下的RC板跨中位移误差分别为45.08%、46.93%。在对动态增长系数（DIF）曲线进行缩尺后，所得数值模型计算结果更符合相似率，误差在10%之内。最后，提出了采用缩尺试验结果预测原型结构动力响应的流程。

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针对既有非隔震全户内变电站中楼面设备加速度超限的问题，提出在楼板与设备之间增设隔震支座的部分隔震改造策略。基于此，设计并开展了全户内变电站装配式钢框架结构的振动台试验，包括基底固定体系（FBS）、基底隔震体系（BIS）以及部分隔震体系（PIS）。其中，根据所采用隔震支座的类型，BIS又分为天然橡胶支座（BIS-LNR）和铅芯橡胶支座（BIS-LR）2种型式。试验结果表明，FBS的最大设备加速度达到1.42g，远超限值0.6g，而BIS-LNR、BIS-LR和PIS分别将设备加速度平均降低了87%、69%和77%。在结构响应方面，BIS的最大层间位移角仅为FBS的38%；PIS与FBS相近，两者最大层间位移角均远小于限值1/50。因此，将既有非隔震全户内变电站改造为PIS，能实现结构与设备响应的双重控制目标。

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以四川盆地长宁区块N平台为研究对象，开展页岩断层泥在高温高压条件下的剪切实验，旨在揭示页岩断层的摩擦力学特性，并结合定量风险分析（QRA）方法，评估多因素耦合作用下断层的滑动趋势。实验结果显示，页岩断层的摩擦系数介于0.50~0.75之间，且随着黏土矿物含量的增加，摩擦系数呈下降趋势，同时表现出显著的位移弱化特征。QRA结果表明，在注入流体诱发的孔隙压力扰动达到15 MPa时，与套管变形井段相交断层的滑动概率超过64%。断层滑动概率随摩擦系数降低和孔隙压力扰动增大而显著上升。因此，建议压裂施工应尽量规避黏土矿物含量高于30%的断层（对应摩擦系数<0.6），或通过控制压裂施工压力（孔隙压力扰动<10 MPa）降低断层滑动风险，从而有效预防套管变形。

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为探明刚性挡墙绕底部转动（RB）模式下有限土体非极限状态地震土压力变化规律，基于水平微分单元法和拟动力法，推导得出RB模式下挡墙间有限土体非极限状态地震土压力计算式，同时建立了对应的数值算法。实例分析显示，有限土体地震主动土压力表现出随时间变化的周期性特征与随深度变化的非线性特征，计算结果与振动台试验结果有良好的一致性。参数分析表明，地震侧土压力随初始内摩擦角的增加、墙底位移比的增加以及地震加速度系数的降低明显减小，地震土压力合力大小主要受初始内摩擦角和墙底位移比的影响，地震加速度系数则主要改变合力幅值，仅采用拟静力法进行的强震条件下挡墙抗震设计偏于不安全。研究结果可为实际工程中挡土结构抗震设计提供理论指导。

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膨润土剪切特性对维持深地质处置库工程屏障性能至关重要。概述了膨润土剪切特性受处置库近场环境作用的响应机理，归纳了膨润土剪切强度预测模型的最新进展。应力作用下，膨润土剪切强度增加有赖于单位体积内固相增多和孔隙数量减少；吸力作用下，剪切行为受控于吸附水膜的润滑和土颗粒间的摩擦作用等；化学作用下，溶液浓度、阳离子交换反应和矿物相变（碱性条件）是剪切行为改变的关键因素；温度作用下，伊利石化和微观结构重排使剪切强度出现不可逆增加；多场耦合作用下，剪切特性受各因素相互作用的复杂影响，目前这方面研究还不够深入。现阶段吸力作用下剪切强度预测模型较为成熟；化学作用下模型仅考虑化学溶液类型和浓度，忽视了阳离子交换作用、矿物溶解等影响。综上，对于多场耦合作用的剪切行为、膨润土裂缝自愈后剪切强度劣化问题和提高预测模型准确性等方面仍需展开进一步研究。

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为研究3D打印混凝土（3D printed concrete，3DPC）界面黏结性能对超声无损检测的影响，打印具有不同层数和时间间隔的混凝土试件，并采用超声设备对试件进行无损检测，同时利用劈裂试验得到3DPC界面黏结强度。结果表明，3DPC表现出比浇筑混凝土更慢的波传播速度和更小的波幅，且随着打印层数和间隔的增加，振幅衰减也随之增加。振幅衰减可归因于3个部分，即超声波在换能器与试件之间传输造成的损失、混凝土高度的沿程损失以及打印界面层造成的损失。与浇筑混凝土相比，3DPC的超声波幅明显偏低，随着打印层数的增加，3DPC界面黏结强度呈现先增加后下降的趋势，且与波幅损失之间存在线性关系。

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微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）是一种新兴的加固技术，具有胶结强度高、环境扰动小等优点，但在实际工程应用中仍存在碳酸钙沉淀分布不均匀、成本较高及现场监测难度大等挑战。为揭示MICP固化机理，系统分析了孔隙尺度MICP加固过程中的关键生化反应与传质过程。MICP加固过程涉及微生物新陈代谢产生脲酶诱导尿素水解，从而产生碳酸钙沉淀以填充多孔介质的颗粒间隙，降低结构的孔隙率与渗透率，显著提升结构强度。结合微流控芯片实验研究，梳理了细菌浓度、脲酶活性、胶结液浓度、温度、灌浆方式和土体性质等因素对沉淀分布均匀性及固化效果的影响规律。同时，结合研究目的，从模型完整性、多物理场耦合度等角度总结孔隙尺度MICP数值模型的研究进展和不足。最后，对潜在的研究方向进行了展望。

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以重庆两江绿道沿线公园为研究对象，基于36个典型植物群落样地及49种园林植物的实测数据，系统评估碳汇效益并揭示群落结构调控机制。结果表明，在物种尺度上，筛选出17种高碳汇植物，碳汇能力呈现乔木>灌木>草本的显著差异；在群落尺度上，聚类解析发现，树干粗壮高大、冠层郁闭度高的群丛（聚类Ⅰ、Ⅱ）碳汇效益最优，于16个高效群落中脱颖而出；在结构调控方面，对于垂直层片，宜提高高碳汇乔木配比并协同配置高碳汇灌草；对于水平格局，则遵循密林>中密林>疏林的梯度增效规律。据此，从物种遴选、群落构建与空间配置3个维度提出城市绿地高碳汇植物配置优化策略，为提升城市生态系统碳汇韧性与服务以支撑碳中和目标提供了理论依据与实践路径。

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道面承载能力评价是保障飞机安全运行的重要工作之一。在回顾飞机分类号?道面分类号（aircraft classification number‐pavement classification number，ACN‐PCN）评价方法基本原理并总结其局限性的基础上，阐述了飞机分类等级?道面分类等级（aircraft classification rating‐pavement classification rating，ACR‐PCR）评价方法的优化内容；明确了ACR和PCR的计算方法，并通过算例对比分析了2种方法，同时提出了改进方向。结果表明，ACR‐PCR评价方法优化了标准道面结构、当量单轮胎压等参数，更新了道面结构破坏模式的控制准则及力学响应计算方法，实现了与现行设计方法的统一；ACR值不能简单地用10倍的ACN值表示，并且ACR‐PCR评价方法对刚性道面承载能力提出了更高要求；建议在优化标准结构的基础上，提出针对无机结合料稳定类基层道面的ACR计算方法以及刚性道面上加铺层复合道面承载能力ACR‐PCR评价方法。

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鉴于传统固定检测方法难以获取连续动态车辆信息的限制，提出一种非完全网联交通环境下基于虚拟动态检测的交叉口自适应信号控制方法（ACV2D方法），以解决信号控制精度不高的问题。通过ACV2D方法构建了一个位置可变的虚拟检测断面和区间来替代传统交通流检测器，每个信号相位取得通行权后，以排队车辆中最远网联车（CV）所在位置为依据测算初始绿灯时间，同时利用测得的CV信息来预测虚拟检测断面和区间内交通流状况和绿灯持续时间，在此过程中监视虚拟检测区内交通流状况与预测结果的一致性。当预测结果出现偏差时，以车均延误最小为优化目标，构建信号控制参数的实时修正模型，并以预测的车辆到达时间为决策点，采取动态规划法以信号相位为阶段正序求解最佳信号相位配时。仿真结果表明，当CV渗透率大于50%时，ACV2D方法在中高流量下的实施效果明显优于基于强化学习的自适应信号控制方法（3DQN和3DRQN方法）。进一步研究表明，ACV2D方法的控制成效受CV渗透率和关键车道组流率比之和（Y）2个因素的共同影响；Y 值越大，确保ACV2D方法有效的CV渗透率要求就越低，反之亦然。

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提出一种基于能量指标的常导高速磁浮系统平稳性评估方法。通过建立磁浮车?轨耦合动力学模型并开展多工况仿真，系统揭示轨道不平顺与系统能量传递累积特征的映射规律。最后，结合上海高速磁浮示范线轨道线形维护中的实测不平顺数据，验证了该方法的有效性。

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基于流场结构与车内热环境相关性，提出5种不同于传统方式的新型空调送出风方式。采用计算流体力学（CFD）仿真结合人体热调节模型，分析不同送出风方式下车内热环境特点。利用等效均匀温度（EHT）热舒适性评价法对各送出风方式进行评估。结果表明，平均辐射温度和平均风速对驾乘人员热感觉的影响大于车内平均温度；顶送顶出方式和2种混合送出风方式具有最好和最差综合性能，而传统送出风方式下乘员舱热舒适均匀性和能耗性能均较差。

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为探究提高发动机效率和降低排放的方法，开展了燃烧闭环控制关键参数CA50对天然气掺氢混合燃料（HCNG）发动机燃烧和排放影响的试验研究，并基于试验结果对CA50进行统计分析。利用粒子群优化反向传播神经网络（PSO-BPNN）算法对CA50进行预测，并探究了混合策略优化对PSO-BPNN模型预测性能的影响。结果表明，CA50对HCNG发动机的燃烧特性和排放有显著影响；CA50服从正态分布，不存在自相关，可作为燃烧闭环控制的反馈参数；通过PSO-BPNN方法建立的CA50预测模型具有较高的预测性能和良好的泛化能力，平均绝对误差为0.25°CA，相关系数大于0.997；混合策略可在不降低预测精度的情况下显著提高模型的收敛速度，CPU运行时间最多可缩短73.02%。

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针对驾驶员分心行为识别问题，将信息瓶颈理论与图卷积网络相结合，提出一个基于二维姿态估计的动作识别网络，增加神经网络对有效信息的保留程度，从而弥补输入信息量的不足。基于通道级拓扑细化图卷积网络，在有限输入信息下实现了准确的动作识别。

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结合云模型与最优最劣法（best worst method，BWM）、逼近理想解距离法（TOPSIS）提出一个综合考虑定性与定量指标的数据资产质量评价模型。首先，构建数据资产的质量评价指标体系，并基于云模型的黄金分割法将单个自然语言评价等级值转化为云模型；其次，分别对定性和定量指标计算评价群决策值，并结合基于BWM获取的指标权重计算得到云‐TOPSIS决策矩阵；再次，基于TOPSIS对评价方案进行质量排序；最后，将所构建模型应用于阿里云公开数据集的质量评价，验证模型的可行性与有效性。