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板式支护结构变形特性与稳定性研究

板式支护结构变形特性与稳定性研究

作者：付小蝶西北农林科技大学

学位级别：硕士

板式支护结构因其受力明确和施工便捷的特点,在基坑支护工程已成为最常见的支护结构,在其设计计算与稳定性分析方面也已有大量的研究。目前,板式支护结构的设计计算中侧向土压力问题常假定土体处于极限平衡状态,采用朗肯理论展开分析,... 详细信息

板式支护结构因其受力明确和施工便捷的特点,在基坑支护工程已成为最常见的支护结构,在其设计计算与稳定性分析方面也已有大量的研究。目前,板式支护结构的设计计算中侧向土压力问题常假定土体处于极限平衡状态,采用朗肯理论展开分析,但在实际工程中,土体往往达不到极限平衡状态导致支护结构侧向土压力也达不到临界值,因此在板式支护结构的设计计算中考虑侧向土压力的非线性变化存在重要的实际意义。板式支护结构的稳定性分析问题中弹性理论仅研究未破坏土体的应力与变形,无法考虑支护结构与土体的极限破坏条件,因此引入塑性理论对板式支护结构进行稳定性分析是非常必要的;此外为满足板式支护结构强度与稳定性的要求,对其进行加固优化也具有重要的工程价值。因此,在现有研究的基础上,本文以解析推导、室内试验及数值计算为分析手段,分别从板式支护结构的变形特性、稳定性及加固方法三个方面展开深入探讨,主要研究工作及成果如下:(1)依据弹性理论及基本假定,建立了板式支护结构应力与位移分布计算模型。结合边界条件与相容方程,采用半逆解法推导出极限位移条件下支护结构应力与位移分量解析公式,并引入有限位移条件下土压力计算公式,考虑土压力与支护结构侧向位移的非线性关系,修正完善了土压力-RB位移模式下支护结构应力与位移解析计算公式。采用ADINA有限元数值计算,验证了板式支护结构位移与应力的弹性理论解的正确性,证明了该方法可作为支护结构常规设计的工具,具有重要的实用价值。(2)依据Winkler地基梁理论及基本假定,将支护结构视为竖放的弹性地基梁,将土压力简化为土压力弹簧,考虑支护结构刚度与土体-支护间的相互作用,建立了板式支护结构位移与内力分布计算模型。结合支护结构挠曲线微分方程与边界条件,引入p-y曲线法考虑土压力的非线性变化,基于有限差分法完成了支护结构位移与内力解析计算公式的求解,并采用ADINA有限元数值计算,验证了板式支护结构位移与内力的Winkler解析解的正确性,该成果可用于支护结构设计理论的完善。(3)依据塑性理论上限定理,完成了支护结构临界高度解析计算公式的推导,参考现有研究成果验证了支护结构临界高度解析解的正确性,证明了该方法可以作为刚性支护结构的稳定性分析的初步方法;采用室内模型试验方法与数值方法模拟了土体滑动现象,验证了土体自然休止角与土体滑动破裂面的形成规律。(4)依据杨广庆计算方法完成了板式支护结构加筋优化的初步设计,结合PLAXIS有限元计算方法重新计算作用于支护面板的附加应力,完成了支护结构加筋优化设计,并给出筋带尺寸与布置的最终优化方案,通过室内砂箱模型试验验证了加固方案的承载力与稳定性,该成果对支护结构加筋优化理论的发展具有重要的价值。

关键词：板式支护结构土压力解析计算室内试验数值计算稳定性分析

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肋式支护结构支护性能分析与位移预测

水资源与水工程学报 2023年第2期34卷 186-193,201页

作者：王彬铧张爱军付小蝶刘宏泰西北农林科技大学陕西杨凌712100 机械工业勘察设计研究院有限公司陕西西安710043

肋式支护结构是由钢板桩和与钢板桩刚性连接的肋板组成的新型基坑支护结构,已有工程案例证明其支护性能较好,然而其支护机理尚缺乏深入研究及试验佐证。运用有限元数值分析方法研究了肋式支护结构在基坑开挖过程中的变形和受力特征以及... 详细信息

肋式支护结构是由钢板桩和与钢板桩刚性连接的肋板组成的新型基坑支护结构,已有工程案例证明其支护性能较好,然而其支护机理尚缺乏深入研究及试验佐证。运用有限元数值分析方法研究了肋式支护结构在基坑开挖过程中的变形和受力特征以及基坑的稳定性,与实测数值进行了对比;分析计算了不同肋板宽度和间距对结构水平位移和稳定性的影响规律,提出了肋式支护结构最大水平位移预测公式,可用来预估实际支护结构的可能位移值。研究结果表明:对于同一个实例工程,相较于传统钢板桩结构,采用肋式支护结构时结构位移和内力显著减小,在肋板宽度为1.60 m、肋板间距为0.80 m时板桩最大水平位移可减小71.56%,板桩弯矩分布得以改变,桩身弯矩大幅减小,基坑稳定性更高;增设肋板不仅使结构抗弯刚度大幅提高,而且能够产生较大的锚固拉力来抵抗前排钢板桩所受的主动土压力。

关键词：基坑支护肋式支护结构组合支护土体位移预测数值模拟 Plaxis 3D

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板桩支挡结构的应力与位移弹性理论解

中国水利水电科学研究院学报（中英文） 2022年第6期20卷 540-548页

作者：付小蝶张爱军王彬铧刘宏泰西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 机械工业勘察设计研究院有限公司陕西西安710043

基坑支护挡墙的应力及位移计算是进行基坑支护设计的关键,对保证基坑安全具有重要意义。因此,基于弹性理论,建立了挡墙应力及位移的计算模型;结合边界条件与相容方程,采用半逆解法得出了极限土压力条件下挡墙应力及位移分量解析解;并考... 详细信息

基坑支护挡墙的应力及位移计算是进行基坑支护设计的关键,对保证基坑安全具有重要意义。因此,基于弹性理论,建立了挡墙应力及位移的计算模型;结合边界条件与相容方程,采用半逆解法得出了极限土压力条件下挡墙应力及位移分量解析解;并考虑土压力随挡墙侧向位移非线性变化,假定挡墙处于RB位移模式,引入有限位移条件下土压力-位移效应公式,修正挡墙应力及位移解析计算式,得出了有限位移条件下挡墙应力及位移分量解析解。同时,利用ADINA软件建立了基坑及挡墙的二维数值计算模型,将解析解与数值计算结果进行对比,两者符合较好,证明了本解析方法的正确性。研究结果表明:文中提出的有限位移条件下的解析计算公式,较将挡墙简单当做悬臂梁计算更为精确可靠,较数值计算更为简单便捷,并考虑了土压力随挡墙位移的非线性变化,可作为支护挡墙常规设计的工具,具有重要的实用价值。

关键词：板桩支挡结构解析计算弹性理论位移模式土压力数值计算

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独行菜法尼基焦磷酸合酶基因的克隆与原核表达

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河南农业科学 2017年第9期46卷 92-97页

作者：马利刚赵乐付小蝶冯卫生匡海学郑晓珂河南中医药大学药学院河南郑州450046 呼吸疾病诊疗与新药研发河南省协同创新中心河南郑州450046 黑龙江中医药大学药学院黑龙江哈尔滨150040

从独行菜(Lepidium apetalum)中克隆强心苷合成途径的法尼基焦磷酸合酶(FPS)基因,并在大肠杆菌中表达,为进一步研究独行菜强心苷的合成途径提供参考。分析前期获得的独行菜幼苗转录组数据,选择其中注释为FPS且具有完整开放阅读框的序列... 详细信息

从独行菜(Lepidium apetalum)中克隆强心苷合成途径的法尼基焦磷酸合酶(FPS)基因,并在大肠杆菌中表达,为进一步研究独行菜强心苷的合成途径提供参考。分析前期获得的独行菜幼苗转录组数据,选择其中注释为FPS且具有完整开放阅读框的序列,从独行菜叶片c DNA中通过PCR克隆该序列,并进行序列分析。结果表明,克隆得到独行菜FPS基因的cDNA序列,Gen Bank登录号KY366218,命名为La FPS。序列长度为1 332 bp,含有1 161 bp的开放阅读框,推测编码386个氨基酸。La FPS蛋白可能不含跨膜结构,定位于线粒体中,含有聚异戊二烯合成酶结构域。La FPS蛋白氨基酸序列与拟南芥(Arabidopsis thaliana)FPS1蛋白相似性高达92%,进化树分析结果表明,La FPS与同为十字花科的拟南芥FPS1、遏蓝菜(Noccaea caerulescens)FPS1、高山南芥(Arabis alpina)FPS亲缘关系最近。构建的载体p ET-32a-La FPS可在大肠杆菌中成功诱导表达。表明成功克隆了独行菜FPS基因,并建立了其原核表达体系。

关键词：独行菜法尼基焦磷酸合酶基因克隆序列分析原核表达

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非离子型水性环氧乳化剂的合成及乳化效果

华南理工大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 101-107页

作者：李文波易蝶华南理工大学材料科学与工程学院广东广州510640

为提高乳化剂与环氧树脂的相容性,以不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG6000、PEG4000、PEG2000)、甲基六氢邻苯二甲酸酐(MHHPA)和环氧树脂(E44)为原料,采用两步法合成了一系列A-B-A型(A为环氧链段,B为亲水链段)结构的非离子型水性环氧乳... 详细信息

为提高乳化剂与环氧树脂的相容性,以不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG6000、PEG4000、PEG2000)、甲基六氢邻苯二甲酸酐(MHHPA)和环氧树脂(E44)为原料,采用两步法合成了一系列A-B-A型(A为环氧链段,B为亲水链段)结构的非离子型水性环氧乳化剂。采用傅里叶变换红外光谱仪对乳化剂结构进行表征,并通过红外光谱分析与酸值滴定确定了该乳化剂的最佳合成工艺:PEG和MHHPA按照物质的量之比为1∶2.1进行酯化反应,温度为110℃,时间为3h;然后加入与MHHPA等物质的量的E44,在催化剂四丁基溴化铵(TBAB,环氧树脂用量的1%)的作用下进行环氧开环反应,温度为110℃,时间为3h。将合成的乳化剂应用于环氧树脂E44制备出水性环氧乳液,研究了乳液稳定性的多种影响因素,包括PEG相对分子质量、乳化剂含量、乳化温度和搅拌速度。综合考虑乳液稳定性、粒径及其分布等因素,发现采用PEG6000合成的乳化剂具有更好的乳化效果,其HLB值为16.5、浊点为90℃,优于使用PEG4000与PEG2000合成的乳化剂。当乳液固含量约为45%时,在20%的乳化剂含量下,以75℃的乳化温度、2000r/min的搅拌速度进行乳化处理,能够得到平均粒径较小且分布较窄的水性环氧乳液,其具有良好的乳液稳定性。

关键词：非离子型乳化剂合成相反转法

含氟改性剂对Cr(Ⅲ)/PNSiP/MMAO乙烯齐聚反应体系催化性能的影响

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石油学报(石油加工) 2025年第1期41卷 62-70页

作者：杨小蝶邵会娟蒿标标范昊男王亚婷姜涛天津科技大学化工与材料学院天津300457 天津大学化工学院精馏技术国家工程研究中心天津300072

在Cr(Ⅲ)/PNSiP/MMAO乙烯齐聚催化体系中分别加入不同种类的10种含氟改性剂,考察改性剂种类和加入量对乙烯齐聚反应活性和产物组成的影响规律,并提出改性剂与改性甲基铝氧烷(MMAO)的可能作用机理。结果表明:考察的不同种类含氟改性剂(... 详细信息

在Cr(Ⅲ)/PNSiP/MMAO乙烯齐聚催化体系中分别加入不同种类的10种含氟改性剂,考察改性剂种类和加入量对乙烯齐聚反应活性和产物组成的影响规律,并提出改性剂与改性甲基铝氧烷(MMAO)的可能作用机理。结果表明:考察的不同种类含氟改性剂(直链烷烃类、环烷烃类、杂原子类和其他)中,杂原子类和其他含氟改性剂加入后使Cr(Ⅲ)/PNSiP/MMAO乙烯齐聚催化体系在高温(90℃)下的催化活性降低;而直链烷烃类和环烷烃类含氟改性剂的加入均能提升催化体系在高温(90℃)下的催化活性,全氟己烷和全氟萘烷对催化反应活性的提高最显著。在温度为90℃、压力为1.0 MPa的条件下,当全氟己烷和全氟萘烷与助催化剂MMAO中Al的摩尔比分别为0.5和0.3时,乙烯齐聚催化体系的反应活性最高,分别为1.82×10^(6)和1.65×10^(6) g/(mol·h),是催化体系中未加改性剂时反应活性的1.9倍和1.7倍。催化体系中全氟萘烷与MMAO反应可能会产生全氟萘基团修饰的MMAO,全氟萘基团不仅能增大MMAO的空间位阻,而且能改善MMAO和阳离子铬活性中心的电子效应。

关键词：乙烯齐聚铬催化剂 1-己烯 1-辛烯改性剂氟代烃

α-亚麻酸通过TLR4/MyD88/NF-κB信号通路抑制脂多糖诱导的巨噬细胞炎症

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食品工业科技 2025年第1期46卷 377-383页

作者：蔡瑞鑫陈小蝶朱海彬钱雨顺谢建华申明月南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室江西南昌330047

ω-3脂肪酸具有自然的抗炎属性,而α-亚麻酸(ALA)是一种人体必需的ω-3脂肪酸,为了阐明其体外抗炎机制,本实验采用脂多糖(LPS)刺激巨噬细胞构建炎症模型,通过测定单核细胞趋化蛋白(MCP-1)、白细胞介素4(IL-4)、白细胞介素13(IL-13)等炎... 详细信息

ω-3脂肪酸具有自然的抗炎属性,而α-亚麻酸(ALA)是一种人体必需的ω-3脂肪酸,为了阐明其体外抗炎机制,本实验采用脂多糖(LPS)刺激巨噬细胞构建炎症模型,通过测定单核细胞趋化蛋白(MCP-1)、白细胞介素4(IL-4)、白细胞介素13(IL-13)等炎症因子的水平、活性氧(ROS)生成量和炎症信号通路相关蛋白表达情况探讨α-亚麻酸减轻脂多糖诱导的炎症反应的机制。结果表明,α-亚麻酸能显著抑制MCP-1的释放,提高抗炎细胞因子IL-13的分泌水平;同时,α-亚麻酸还可以降低ROS生成量,缓解ROS介导的炎性损伤。此外,α-亚麻酸可以通过增加抗氧化酶SOD的表达,减少MDA的堆积,从而减轻炎症反应中氧化应激的伴随性危害。蛋白印迹分析进一步证实,α-亚麻酸可抑制TLR4、MyD88的表达以及下游p65和IκBα的磷酸化水平。以上结果表明,α-亚麻酸可明显抑制LPS诱导的RAW264.7细胞炎症反应,其机制可能与抑制TLR4/MyD88/NF-κB信号通路激活有关。

关键词： α-亚麻酸巨噬细胞炎症信号通路

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蒸汽驱动下平面纸片的多模态自持续运动

固体力学学报 2025年第01期 117-128页

作者：赵俊孙晓蝶左伟安徽建筑大学土木工程学院

自持续运动在仿生学、软机器人以及工程学等多个学科领域都取得了显著的进展，其高效性、机敏性和灵活性使其成为解决复杂问题的强大工具.然而，针对不同的环境，单一模式的自持续运动通常只适用于特定类型的任务.鉴于其运动通常缺乏对... 详细信息

自持续运动在仿生学、软机器人以及工程学等多个学科领域都取得了显著的进展，其高效性、机敏性和灵活性使其成为解决复杂问题的强大工具.然而，针对不同的环境，单一模式的自持续运动通常只适用于特定类型的任务.鉴于其运动通常缺乏对环境变化的适应能力，本文旨在发展多模式自持续系统.文章发现了热蒸汽可以驱动硅油纸产生自持续运动，构建了圆环硅油纸片多模式自持续运动的系统，实现了两种自持续运动模式：摇摆和翻滚，并对两种运动模式的机理进行分析.理论上建立了圆环硅油纸片自持续运动的几何模型，通过编程研究圆环硅油纸片的摇摆频率和振幅与热蒸汽温度、结构尺寸之间的关系.给出了运动模式转换的临界条件和相图，通过实验研究验证了理论预测的合理性.结果表明通过调整结构尺寸和蒸气温度，可以实现圆环硅油纸静止、自持续摇摆和自持续翻滚三种模式的自由转换.增大蒸汽温度、圆环的外径和内外径比值可以增大系统自持续运动的振幅和频率.文章构建的多模式自持续运动系统可以更好地适应多样化的任务和环境，同时降低成本和能源消耗.因此，在自主机器人、医疗设备、余热回收、热-机械转化等领域具备一定的应用潜力.

关键词：蒸汽驱动圆环纸片自持续运动多模态

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基于顶空-气相色谱-离子迁移谱探究不同成熟期番茄果实风味的差异

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食品科学 2025年第2期46卷 138-147页

作者：付小辉施露孙清珍董晓星朴凤植杜南山河南农业大学园艺学院河南郑州450046 江苏省食品质量安全重点实验室江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所江苏南京210014

以野生型番茄‘Alisa Craig’为试材,采用高效液相色谱和顶空-气相色谱-离子迁移谱等方法,从代谢和转录水平分析挥发性代谢物质在绿熟期、转色期、坚熟期和完熟期4个成熟阶段的变化趋势。结果表明:随果实成熟,柠檬酸、番茄红素及β-胡... 详细信息

以野生型番茄‘Alisa Craig’为试材,采用高效液相色谱和顶空-气相色谱-离子迁移谱等方法,从代谢和转录水平分析挥发性代谢物质在绿熟期、转色期、坚熟期和完熟期4个成熟阶段的变化趋势。结果表明:随果实成熟,柠檬酸、番茄红素及β-胡萝卜素的含量逐渐增加,苹果酸和β-隐黄质含量则逐渐降低。番茄果实在4个时期共检测到81种挥发性代谢物质,这些物质的总量呈以下规律:完熟期>坚熟期>转色期>绿熟期。进一步将筛选到的40种差异代谢物与品质指标进行相关性分析,发现番茄红素与挥发性代谢物质6-甲基-5-庚烯-2-酮呈正相关。此外,叶绿素降解相关基因SlSGR1、类胡萝卜素代谢相关基因SlPSY1在转色期表达量骤增,与(E)-2-己烯醛变化趋势相似,类胡萝卜素代谢相关基因SlLCYb和SlBCH2则均在完熟期表达量最高,与6-甲基-5-庚烯-2-酮的变化趋势一致。进一步推测,番茄果实在成熟过程中可能通过调控类胡萝卜素代谢相关基因的表达,从而改变果实风味。研究结果将有助于全面了解番茄果实成熟的内在物质基础,为果实成熟过程风味的代谢调控以及改善果实品质提供新的理论依据。

关键词：番茄成熟期品质挥发性化合物