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关键词： 廊道   反应位移法   基床系数   地震反应  

摘要： 为分析核安全级廊道在采用不同回填材料的情况下,廊道地震响应的变化规律,以某核电站电缆廊道为背景,借助数值模拟的方法,研究核安全级廊道采用松砂、级配砂石、C15素混凝土三种不同材料情况下,结构受力、变形等规律。模拟计算结果表明,C15素混凝土基床系数较大,对结构约束作用强,结构受到的地震效应较小。随着回填材料刚度的减小,地震对结构的破坏作用也趋于增大。

关键词： 层状岩体   爆破   不同抵抗线   裂纹扩展   应力波传播  

摘要： 层状岩体是地下工程建设常见的地质构造,钻爆法施工在层状岩体中表现为爆破成型效果差、超欠挖现象严重、振动传播不均衡等问题。抵抗线是影响爆破效果的关键参数,本研究以最小抵抗线为控制指标,研究初始应力与节理角度等影响下的层状岩体爆破破岩规律。以Ⅲ级围岩为地质背景,采用分层浇筑的方法制备不同节理参数的混凝土试块作为层状岩体的模拟材料,进行了一系列不同爆破条件下的爆破试验,结合高速摄影机、动态信号分析系统以及智能五段爆速仪等设备监测了试验过程;利用LS-DYNA三维数值仿真模型,分析了地应力静载与爆炸动载耦合作用下层状岩体的损伤及应力波传规律。研究结果表明:节理对爆破应力波地传播有阻隔作用,改变了裂纹扩展的方向和形态,应力波传至节理面后大量能量发生反射现象,少量能量发生透射现象穿过节理面,爆破效果上表现为主裂纹首先沿节理弱面贯穿,垂直于节理方向迎爆侧的岩石裂纹发育优于背侧裂纹,迎爆侧岩石内的应变强度大于背爆侧;随着抵抗线在6~10 cm增大,层状岩体爆破产生的爆破粉碎区及裂隙区范围逐渐减小,但爆破空腔范围先增大后减小,抵抗线较小时爆炸能量主要以气体形式逸出造成能量浪费,较大时爆炸能量作用于岩石内部难以抛掷岩石,当抵抗线为H=8 cm时,爆破产生的破岩效果最好;节理面迎爆侧有效应力随最小抵抗线的增加呈现先增大后减小趋势,合速度呈现先减小后增大趋势,节理面背爆侧有效应力峰值和合速度峰值变化趋势平缓。研究成果有助于加深对地下工程中层状岩石爆破破岩机理的认识。

关键词： 滑坡位移预测   CRITIC赋权法   粒子群优化算法   支持向量回归机  

摘要： 针对支持向量机在滑坡位移预测中输入项权值无差异,从而影响模型预测精度的问题,提出一种基于CRITIC(criteria importance though intercrieria correlation)赋权法与粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)支持向量回归机(support vector regression,SVR)的滑坡位移预测模型。该模型首先采用皮尔逊相关性分析法,选取与模型输出项相关性较强的三项影响因素,然后由CRITIC赋权法求得对应权值,将加权后的训练集输入基于CRITIC赋权法与PSO-SVR的预测模型,以实现对滑坡地表位移的预测。结果表明:相比SVR、PSO-SVR以及基于熵权法与PSO-SVR的预测模型,本模型具有良好的泛化能力,均方根误差和判定系数分别比未赋权模型降低38.24%和提高6.64%,能有效提高预测精度,预测效果优于其他对比模型。

关键词： 纳米定位平台   压电驱动器   柔性放大机构   矩阵位移法   有限元仿真  

摘要： 针对原子力显微镜的扫描范围和扫描速度受限于柔性机构的工作行程和固有频率,而柔性机构在设计时难以兼顾大工作行程和高固有频率的问题,基于桥式放大机构设计了一款纳米定位平台,并对其构型和主要参数进行优化。首先研究了柔性臂数量和厚度对桥式机构固有频率及放大比的影响,建立了新型双桥式柔性放大机构构型;然后基于矩阵位移法实现了纳米定位平台离散化,构建纳米定位平台整体刚度矩阵及系统的力学模型;最后针对纳米定位平台的频响和行程对柔性放大机构的主要参数进行优化分析与仿真分析。仿真结果表明,优化后的压电驱动纳米定位平台的一阶固有频率为4.4 kHz,工作行程超过30μm×30μm。

关键词： 修正悬链线方程   弯曲非线性效应   抗弯刚度   柔性梁   垂弧  

摘要： 现有的悬链线理论通常建立在结构是完全柔性的假设之上,未考虑弯曲效应对悬链线构形的影响。截面的抗弯刚度引起的弯曲效应会对悬链线的构形产生影响,悬链线大斜率引发的非线性效应会影响弯曲效应,进一步影响悬链线的构形。柔性梁的截面结构具备一定的抗弯刚度,柔性梁理论在计算中考虑了弯曲效应对柔性梁构形的影响。目前的研究没有有效地将悬链线理论与柔性梁理论结合起来。通过结合经典的悬链线理论和柔性梁理论,通过深入的理论分析,推导得到了包含弯曲非线性效应的修正后的悬链线方程。研究发现,在结构的长径比相对较小、跨中截面应力较低,以及结构承受较大向下荷载的情况下,弯曲非线性效应产生的影响较大,这种效应会导致结构的垂弧减小。利用有限元仿真软件对多种不同情况下的悬索进行了计算,结果表明,有限元仿真的结果与文中理论推导公式的计算结果基本一致,有效地证明了理论推导公式的可靠性。

关键词： 南洋参   线叶南洋参   细胞培养   丙二酰基人参皂苷   多糖苷E   人参皂苷R0   多糖苷A   齐墩果酸皂苷A  

摘要： 目的以南洋参Polyscias fruticose和线叶南洋参***的悬浮培养细胞为研究对象,研究在细胞培养过程中,丙二酰基人参皂苷(malonyl ginsenoside,M-GS)对细胞生长及皂苷合成的影响,以促进南洋参悬浮培养细胞的皂苷合成和积累。方法以南洋参和线叶南洋参的细胞系(编号6a和VDK)为试验材料,在悬浮培养的第7天添加M-GS,分析添加M-GS对细胞生长以及细胞中多糖苷E、人参皂苷R0、多糖苷A和齐墩果酸皂苷A含量的影响。结果M-GS对南洋参和线叶南洋参的生长均具有抑制作用,使其不能长期生存。M-GS可使南洋参6a细胞系的细胞密度以及干质量峰值提前出现,使细胞活力提前开始下降,缩短了细胞的培养周期。而线叶南洋参VDK细胞系的细胞密度、鲜质量以及干质量的峰值延迟出现,延长了细胞的培养周期。M-GS对南洋参6a细胞系的抑制作用比线叶南洋参VDK更强。在培养末期南洋参6a细胞系的细胞密度、活力、鲜质量以及干质量分别降低了25.43%、22.23%、46.56%以及45.56%。M-GS对南洋参和线叶南洋参细胞中皂苷积累的影响不同。对于南洋参6a细胞系,M-GS促进细胞中多糖苷E、多糖苷A、齐墩果酸皂苷A的合成,且对多糖苷E的促进能力最强(提高了79.67%),其次为齐墩果酸皂苷A(提高了70.67%),最后为多糖苷A(提高了19.67%),同时抑制了人参皂苷R0的含量(降低了74.00%)。对于线叶南洋参VDK细胞系,M-GS只促进了细胞中多糖苷A的合成,使其含量增加了63.29%,却抑制了细胞中多糖苷E、多糖苷A、齐墩果酸皂苷A的合成,且对多糖苷A抑制能力最强(降低了63.29%),其次为多糖苷E(减低了27.59%),最后为齐墩果酸皂苷A(减低了8.33%)。结论添加M-GS可以促进南洋参和线叶南洋参悬浮培养细胞的部分种类皂苷积累,但不宜于细胞长期培养;且M-GS对不同物种细胞系细胞中不同皂苷的影响不同,对南洋参6a细胞系的促进能力高于线叶南洋参VDK细胞系。因此在南洋参和线叶南洋参细胞悬浮培养中可根据培养细胞系和目的产物不同选择使用M-GS以提高目的皂苷产量。

关键词： 传统塔式建筑   天人长安塔   振动台试验   有限元分析   动力响应  

摘要： 为研究传统风格建筑塔式结构在地震作用下的动力响应和抗震性能,以西安天人长安塔为研究对象,设计并制作了缩尺比为1/15的模型结构并对其开展模拟地震振动台试验。通过白噪声扫频获得该模型在不同水准地震作用后的自振频率、阻尼比等动力特性和刚度退化规律,并研究了不同水准地震作用下结构的动力放大系数、楼层位移及层间位移角、楼层剪力等动力响应。试验结果表明:在罕遇地震作用后模型结构损伤范围相对较小,楼板混凝土开裂主要集中在柱脚附近;结构自振频率和刚度随输入峰值加速度的增大逐渐降低,而阻尼比逐渐增大;结构顶部的动力放大系数明显高于其他楼层的;楼层剪力整体分布随高度的增加呈减小趋势,同一楼层上暗层的层间剪力较明层的大。采用OpenSees软件对模型结构建立有限元模型,并对天人长安塔原型结构进行了抗震性能评估。计算结果表明:8度多遇地震作用下结构的最大层间位移角为1/782,两个方向上基底剪重比分别为3.57%和3.78%;8度罕遇地震作用下,最大层间位移角为1/128,满足现行规范的限值要求。

关键词： 梁桥   多源影响线   D-S证据理论   信息融合   损伤识别   融合模式  

摘要： 在梁桥损伤评估与性能评价时,针对使用影响线类方法存在单一测点数据导致识别结果的鲁棒性和准确性较差的问题,提出一种基于多源影响线信息融合的梁桥损伤识别新方法,并利用某实际钢混组合梁桥进行仿真验证。首先通过提取挠度、应变、转角、支座反力等影响线,分别构建影响线曲率差指标,然后基于D-S理论对多源影响线信息进行融合,并引入欧式距离赋权来提高距离测点空间更近处的置信程度,提出一种可用于梁桥结构损伤识别的融合指标,最后结合模型算例,计算得到包含四种不同数据的融合指标,讨论其测点位置、损伤程度和噪声水平对损伤诊断结果的影响。研究表明:多源影响线信息融合损伤识别方法比传统单一损伤识别在定位、定性上更精确;融合转角、支座反力、应变信息的损伤识别模式效果明显优于其他融合模式,且在10%噪声干扰下仍具有较好的噪声鲁棒性。

关键词： 土质斜坡   图表法   永久位移   快速评价  

摘要： 地震作用下土质斜坡的稳定性快速评价是目前土木工程界关注的热点。传统上,采用稳定性图和Newmark模型快速评价土质斜坡地震稳定性。然而,在大多数稳定性图的研究中,采用安全系数法评价斜坡地震稳定性。而以Newmark模型为基础的永久位移稳定性图由于假设斜坡模型为一个无限平面,导致计算结果往往偏大。为此,提出一种快速计算土质斜坡临界加速度的新方法,该方法克服了稳定性图和Newmark模型的局限性。基于摩尔-库仑强度准则采用有限元极限分析方法对概化土质斜坡进行数值建模,根据864个案例的计算结果,绘制了土质斜坡临界加速度图,通过两步回归分析,建立了土质斜坡临界加速度与斜坡参数间的函数表达式,并将该方法与Newmark模型和数值解进行比较。结果表明:该方法的计算精度比Newmark模型更接近数值解,且通过对拟静力法和永久位移法的比较,反映了开发该方法的必要性。所建立的土质斜坡永久位移评价方法可靠、简单,可用于设计初期的稳定性评价,并为后续土坡的抗震设计提供参考。

关键词： 变双曲圆弧齿线圆柱齿轮   变位系数   设计参数   齿根弯曲应力  

摘要： 针对变双曲圆弧齿线圆柱齿轮尚未研究其变位后齿根弯曲应力变化规律,以变位变双曲圆弧齿线圆柱齿轮为研究对象,推导获得了变位变双曲圆弧齿线圆柱齿轮齿面方程,基于所获得的齿面数学模型,通过有限元法计算获得了变位系数对齿根弯曲应力的影响规律,并在此基础上研究分析了刀盘半径、模数、齿宽、刀尖圆角半径等设计参数对齿根弯曲应力的影响。结果表明:当变位系数取值在-0.2~0.2时,主、从动轮齿根弯曲应力均随着变位系数的增加而明显下降,且主动轮下降趋势更明显;模数对齿根弯曲应力影响显著,模数越大齿根弯曲应力越小,且随着模数增大,齿根弯曲应力随变位系数增加其下降趋势变大;齿根弯曲应力随着齿宽、刀尖圆角半径变化规律相似,表现为随着齿宽和刀尖圆角半径的增大齿根弯曲应力均呈现先减小后逐渐平稳的趋势;而当齿宽保持不变时,随着刀盘半径的增大,齿根弯曲应力逐渐减小。其分析结果将为后续变位变双曲圆弧齿线圆柱齿轮参数优化选择等方面的研究提供基础。