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斜拉桥拱形钢桥塔受力分析与设计

斜拉桥拱形钢桥塔受力分析与设计

作者：余文洋西南交通大学

学位级别：硕士

随着现代城市的快速发展,人们对城市斜拉桥的景观要求越来越高,拱形钢桥塔由于其造型优美、节能高效、绿色环保的优势而被广泛采用,但国内相关研究相对较少。而拱形钢桥塔的受力参数、整体稳定形、局部稳定性和极限承载力是设计中考虑... 详细信息

随着现代城市的快速发展,人们对城市斜拉桥的景观要求越来越高,拱形钢桥塔由于其造型优美、节能高效、绿色环保的优势而被广泛采用,但国内相关研究相对较少。而拱形钢桥塔的受力参数、整体稳定形、局部稳定性和极限承载力是设计中考虑的关键问题。本文首先阐述了钢桥塔的国内外应用和研究状况,对拱形钢桥塔的受力特点和存在的问题进行了梳理。以某工程项目作为研究背景,计算分析了该斜拉桥拱形桥塔在不同荷载下的受力特性,以清晰该形式桥塔的受力形式及设计中需要着重关注的部位。分析表明该桥的拱形钢桥塔的力学性能良好,能够满足正常使用要求。然后通过调整桥塔截面尺寸、塔柱壁板厚度、横梁尺寸、拉索初拉力和桥塔锚固区位置的参数,研究这些参数的变化对桥塔的静力和弹性稳定性的影响。分析表明桥塔截面尺寸与横梁尺寸、初拉力和锚固区位置相比对桥塔的应力影响较大,随着桥塔截面尺寸减小桥塔应力有明显增大的趋势,且截面尺寸变化与桥塔应力变化近似反比例关系。同时截面尺寸及壁板厚度引起的桥塔刚度变化和拉索初拉力变化对斜拉桥弹性稳定影响较大,横梁尺寸和锚固区位置对斜拉桥稳定性影响较小。针对拱形钢桥塔的局部稳定问题,首先阐述了受压加劲板的计算理论,对比了各国规范关于加劲板的设计及极限承载力计算方法,建立了ABAQUS板单元模型进行极限承载力模拟分析。结果表明相对弯曲度较小的加劲板,可视为初始几何缺陷平直板,存在屈曲后的强度,其极限承载力接近与平直板,应按照平直板的翘曲稳定系数进行极限承载力计算;而对于相对弯曲度较大的板件,其极限承载力折减程度较大,面内弯曲的加劲板的翘曲稳定系数随着相对弯曲度的增大而线性减小,面外弯曲的加劲板翘曲稳定系数随这相对弯曲度的增大而趋于一定值。最后对比并运用各国钢桥规范分析计算了桥塔节段的极限承载力,尽管方法上有所差别,但结果相差不大,其中我国新规范计算结果与有限元结果最为接近。研究表明拱形钢桥塔的设计不仅要按照规范要求还应该考虑其相对弯曲度进行设置横隔板,通过优化研究案例中的塔柱设计,依然具有较好的力学性能,提高了截面利用效率和经济性。

关键词：斜拉桥拱形钢桥塔结构参数局部稳定极限承载力加劲板

武汉市典型地区PM2.5中含氧有机物的分布特征及来源解析

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武汉市典型地区PM2.5中含氧有机物的分布特征及来源解析

作者：余文洋武汉理工大学

学位级别：硕士

大气细颗粒物PM2.5对大气能见度、气候变化、大气环境质量和人体健康起重要作用,也被认为是城市和区域灰霾形成的重要因子。PM2.5的化学组成总体上包括不可溶矿物质、水溶性无机盐和含碳物质等,其中有机气溶胶是其重要成分,由于有机物... 详细信息

大气细颗粒物PM2.5对大气能见度、气候变化、大气环境质量和人体健康起重要作用,也被认为是城市和区域灰霾形成的重要因子。PM2.5的化学组成总体上包括不可溶矿物质、水溶性无机盐和含碳物质等,其中有机气溶胶是其重要成分,由于有机物的物理化学性质差异很大,且部分在大气中的浓度极低,这使得从分子水平上表征颗粒有机物非常困难,目前关于PM2.5的有机组成、形成机制与来源的认识还比较有限。本文通过连续采集武汉市典型地区(交通商业密集区、工业区和植物园)不同季节PM2.5样品,采用超声萃取和BSTFA/TMCS衍生化等预处理方法,运用气相色谱/质谱(GC/MS)联用技术,精细分析PM2.5的有机化学组成。根据其质量色谱图和特征碎片离子、标准谱库和保留指数,鉴定出糖类、正构烷醇、甾醇类、邻苯二甲酸酯类以及其他含羟基化合物等含氧有机化合物,得出以下结论:(1)武汉市大气PM2.5浓度范围为18.85-454.43μg·m-3,平均浓度为144.71μg·m-3,污染较严重。(2)(2)三个采样点中糖类化合物浓度都呈现出冬季>秋季>春季>夏季的季节变化趋势。左旋葡聚糖是所有糖类化合物中浓度最高的组分,其浓度范围为147.49-2132.79 ng·m-3,最高点出现在秋季。葡萄糖和果糖呈现出相同的趋势,都表现为秋季含量最高、夏季含量最低的变化趋势。糖醇的相对含量较低,其浓度范围为14.78-278.51 ng·m-3。蔗糖和海藻糖在秋季的浓度分别为247.90 ng·m-3和27.34 ng·m-3,高于其余三个季节。(3)正构烷醇的总浓度为12.384.54 ng·m-3,CPI的值为3.551.46,呈现出明显的偶碳优势和夏季>春季>秋季>冬季的规律。(4)三个采样点甾醇总浓度变化范围分别为0.416.49 ng·m-3,平均浓度为8.61ng·m-3。胆甾醇在交通区的含量最高,浓度为9.52 ng·m-3。β-谷甾醇与左旋葡聚糖在秋季和冬季有着相同的变化趋势,可能都来自生物质源。(5)三个采样点中邻苯二甲酸酯类化合物浓度分别为762.26 ng·m-3(工业区)、291.57 ng·m-3(交通区)和537.11 ng·m-3(植物园)。邻苯二甲酸酯类化合物与气象因子中的温度和风速呈负相关,与湿度成正相关。武汉市PM2.5中邻苯二甲酸酯类占武汉市大气PM2.5中有机物的相对含量稳定,维持在2%-4%之间,基本不受区域传输的影响。(6)武汉市大气PM2.5中还检测到邻苯二酚、二苯并呋喃、壬醛、羟基苯甲酸、脱氢松香酸和蒎酸等6种其他含氧有机物,这6种含氧有机物因为物理化学性质特殊,常被用来作为有机示踪物。(7)通过对武汉市大气细颗粒物PM2.5样品中含氧有机物进行因子分析,结果表明工业区含氧有机物有7个来源,主要3种来源为生物质燃烧(22.971%)、植物释放(14.187%)和土壤再悬浮(13.385%)。交通区含氧有机物有6个来源,主要3种来源为土壤再悬浮(26.888%)、生物质燃烧(20.421%)和高等植物释放(14.131%)。植物区有4个来源,分别为土壤再悬浮、生物质燃烧、肉类烹饪和植物释放。

关键词： PM2.5 含氧有机化合物时空变化主因子分析来源解析

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弓网耦合力对接触网覆冰的影响分析

弓网耦合力对接触网覆冰的影响分析

作者：余文洋西南交通大学

学位级别：硕士

接触网覆冰严重影响电气化铁路的安全可靠运行,会导致一系列安全事故,造成人身和财产损失。研究接触网覆冰机理,确定不同环境条件下的覆冰情况,能为防冰除冰措施提供决策依据。接触网覆冰后,受电弓与接触网之间的接触力对已形成的覆冰... 详细信息

接触网覆冰严重影响电气化铁路的安全可靠运行,会导致一系列安全事故,造成人身和财产损失。研究接触网覆冰机理,确定不同环境条件下的覆冰情况,能为防冰除冰措施提供决策依据。接触网覆冰后,受电弓与接触网之间的接触力对已形成的覆冰有一定的冲击作用。在覆冰强度较低,行车密度较大的区间,弓网耦合力的除冰效率高,能减小除冰经济投入。本文研究弓网耦合力在不同环境条件和不同工况下的除冰效率及可行性,对保证电气化铁路的安全可靠运行以及经济性具有一定指导意义。首先,本文基于Makkonen覆冰数值模型,根据覆冰热平衡方程推导计算了不同环境条件下接触线的覆冰强度,通过覆冰实验模拟数据验证了覆冰强度的适用性,分析了不同环境因素对覆冰强度、覆冰增长类型的影响。其次,对接触网实际模型进行了简化,基于ANSYS有限元分析,通过负弛度法建立了接触网初始平衡状态有限元模型,并通过弛度、吊弦初长度和模态振型验证了模型的正确性;在此基础上通过覆冰单元耦合法建立了覆冰接触网模型,分析了覆冰对接触网静、动态参数的影响。最后,在轨道交通实验室平台上,通过接触网脱冰实验分析了不同工况下接触网的脱冰跳跃,并通过对比验证了仿真模拟的适用性,进而分析了不同覆冰条件和工况下列车的运行状态以及弓网耦合力的除冰效率。通过仿真模拟,从接触力波动和除冰率两个方面分析了弓网耦合力除冰的可行性,确定了接触网最大容忍覆冰厚度,并进一步确定不同气象区的最大容忍覆冰时间。

关键词：电气化铁路接触网覆冰覆冰数值模型弓网耦合力脱冰

猪圆环病毒2型的分离鉴定及六种PCV2商品疫苗的免疫效果评价

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猪圆环病毒2型的分离鉴定及六种PCV2商品疫苗的免疫效果评价

作者：余文洋江西农业大学

学位级别：硕士

猪圆环病毒病(Porcine circovirus disease,PCVD)是由猪圆环病毒2型(Porcine circovirus type 2,PCV2)引起的猪的多种疾病的总称,该病可导致猪群产生免疫抑制,会使猪群出现严重的发育迟缓,这对养猪业造成了巨大的经济损失。猪是猪圆环病... 详细信息

猪圆环病毒病(Porcine circovirus disease,PCVD)是由猪圆环病毒2型(Porcine circovirus type 2,PCV2)引起的猪的多种疾病的总称,该病可导致猪群产生免疫抑制,会使猪群出现严重的发育迟缓,这对养猪业造成了巨大的经济损失。猪是猪圆环病毒2型的主要宿主,也有文献表明,PCV2能在小鼠之间复制并传播,呈隐性感染。疫苗接种是目前防控猪圆环病毒病的主要措施,PCV2商品疫苗类型包括全病毒灭活疫苗、亚单位疫苗、嵌合疫苗等,本研究通过小鼠动物模型评价不同类型PCV2疫苗的免疫效果。1、猪圆环病毒2型的分离鉴定本研究利用猪肾细胞(PK15细胞)对江西某猪场疑似PMWS患病猪的肾脏组织病料进行病毒分离,通过PCR鉴定和全基因组测序确定该分离毒株为猪圆环病毒2型,命名为PCV2-ZQP株。全基因组测序结果显示,该毒株全基因组全长1768 bp,ORF1基因全长945 bp,ORF2基因全长702 bp。与Gen Bank中收录的不同基因型PCV2毒株进行同源性及遗传进化分析,发现该分离株属于PCV2d型,与PCV2参考毒株全基因组核苷酸序列同源性在92.8%～99.9%;与PCV2参考毒株ORF1基因核苷酸序列同源性在97.1%～100%;与PCV2参考毒株ORF2基因核苷酸序列同源性在84.3%～99.6%。2、猪圆环病毒2型TaqMan探针实时荧光定量PCR检测方法的建立本研究根据Gen Bank中收录的猪圆环病毒2型ORF1基因序列(登录号:HM038017.1)设计合成了特异性引物和探针,通过SYBR Green I染料法以及TaqMan探针法对引物的筛选,且对荧光定量PCR反应条件进行优化,成功建立了一种PCV2 TaqMan探针实时荧光定量PCR检测方法。结果表明当模板浓度在7×10～7×10拷贝/μL时,模板浓度与阈值循环数(Ct值)具有良好的线性关系;该方法最低检出量为7×10拷贝/μL;该方法与PRV、Po RV、PRRSV以及PEDV均无特异性扩增;该方法组内变异系数和组间变异系数均小于2%,重复性好。本研究所建立的荧光定量PCR检测方法可用于定量检测PCV2核酸含量。3、六种PCV2商品疫苗的免疫效果评价基于PCV2能在小鼠中复制呈隐性感染,本研究以昆明小鼠作为PCV2感染动物模型,对六种PCV2商品疫苗的免疫效果进行评价(命名为疫苗A～疫苗F)。取6～8周龄的雌性昆明小鼠,免疫接种不同类型PCV2疫苗,每只腿部肌肉注射0.03头份(15μL～60μL),免疫后每周断尾采血收集血清,测定血清中PCV2特异性抗体水平。结果显示,疫苗B免疫后2周即可检测到特异性抗体,其他组疫苗无法检出,第4周到达免疫高峰,并保持高抗体水平直至实验结束,显著优于其他组疫苗。六种不同PCV2商品疫苗免疫小鼠后抗体水平排序为疫苗B>疫苗C>疫苗D>疫苗E>疫苗F>疫苗A。PCV2商品疫苗免疫小鼠后4周,以PCV2-ZQP毒株作为毒种进行免疫攻毒试验,按照1×10拷贝数/只的攻毒剂量腹腔注射病毒液,感染15天后宰杀小鼠,采用本研究建立的PCV2荧光定量PCR方法测定小鼠肺脏中PCV2病毒载量,比较不同疫苗的免疫保护效果。结果显示,未免疫攻毒小鼠后PCV2病毒载量为1.02×10拷贝数/0.1g肺脏,疫苗A～疫苗F免疫攻毒小鼠后PCV2病毒载量依次为2.88×10拷贝数/0.1g肺脏、2.72×10拷贝数/0.1g肺脏、3.5×10拷贝数/0.1g肺脏、7.89×10拷贝数/0.1g肺脏、4.05×10拷贝数/0.1g肺脏、4.31×10拷贝数/0.1g肺脏,其中疫苗B的免疫保护效果最好。六种不同PCV2商品疫苗的免疫保护效果排序为疫苗B>疫苗A>疫苗C>疫苗E>疫苗F>疫苗D。

关键词：猪圆环病毒2型分离鉴定荧光定量PCR 疫苗免疫保护

武汉市大气PM_(2.5)中有机酸的季节变化及其来源解析

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环境科学与技术 2014年第4期37卷 90-95页

作者：郭浩天周家斌余文洋肖经汗武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070

经过预处理的样品用BSTFA／TMCS衍生化试剂衍生后，采用GC—MS技术对武汉市一年四季3个不同类型采样点中大气气溶胶中有机酸进行定量分析。共测定武汉市大气PM2.5中22种饱和脂肪酸（C11～C32）、油酸（C181）、亚油酸（C182）和8种二元... 详细信息

经过预处理的样品用BSTFA／TMCS衍生化试剂衍生后，采用GC—MS技术对武汉市一年四季3个不同类型采样点中大气气溶胶中有机酸进行定量分析。共测定武汉市大气PM2.5中22种饱和脂肪酸（C11～C32）、油酸（C181）、亚油酸（C182）和8种二元羧酸（di-C2-di—C9）。3个采样点四季脂肪酸均呈现出明显的碳偶数优势，其中最丰富的物种均为棕榈酸（年均值ID：85．86ng／m3，DT：56．43ng／m3，BG：52．39ng／m3）和硬脂酸（年均值ID：57．05ng／m3，DT：32．68ng／m3，BG：37．37ng／m3）。同时通过c18l与cl∞的比值用来判断武汉市不同季节、不同类型污染源气溶胶的老化程度。二元羧酸中最丰富的物种为草酸（年均值ID：254．62ng／m3，DT：367．38ng／m3，BG：235．19ng／m。），其次为丁二酸（年均值ID：214．70ng／m3，DT：312．44ng／m3，BG：168．46ng／m3）、丙二酸（年均值ID：103．45ng／m3，DT：70．56ng／m3，BG：44．48ng／m3），二元羧酸总浓度呈现出明显的季节变化，表现为夏季〉春季〉秋季〉冬季。通过di—C2与di—C3之比之来判断二次源对不同类型采样点气溶胶的贡献程度。主成分分析法结果显示化石燃料燃烧、机动车排放及光化学氧化、生物质燃烧、肉类烹饪是武汉市大气气溶胶中有机酸的主要来源。

关键词： PM2 5 有机酸 GC—MS 气溶胶老化二次气溶胶

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PSO-BP与GA结合的发动机不锈钢配件铸造工艺优化

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机械科学与技术 2023年

作者：余文洋何福善姚尧黄晔向红亮黄金亮福州大学先进制造学院泉州锦煌机械有限公司

针对发动机不锈钢配件熔模铸造出现缩松缩孔等铸造缺陷问题，采用粒子群优化神经网络结合遗传算法优化工艺参数的模型。借助正交试验分析法与PROCAST软件数值模拟，利用误差反向传播神经网络建立浇注温度、模壳焙烧温度、浇注速度与铸... 详细信息

针对发动机不锈钢配件熔模铸造出现缩松缩孔等铸造缺陷问题，采用粒子群优化神经网络结合遗传算法优化工艺参数的模型。借助正交试验分析法与PROCAST软件数值模拟，利用误差反向传播神经网络建立浇注温度、模壳焙烧温度、浇注速度与铸件的缩孔体积、等效应力之间的非线性映射关系。通过粒子群算法优化反向传播神经网络并结合遗传算法全局寻优，获得熔模铸造较佳工艺参数组合。结果表明，当浇注温度为1581℃、模壳焙烧温度为1159℃、浇注速度为1 kg·s-1时能有效改善熔模铸造铸件的缩孔体积和等效应力问题。

关键词：熔模铸造数值模拟粒子群算法 BP神经网络遗传算法

公路桥梁施工中钻孔灌注桩质量控制的措施分析

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2021年第6期 25-27页

作者：余文洋史锦河南省交通规划设计研究院股份有限公司河南郑州450000

在公路桥梁工程建设中,钻孔灌注桩质量控制非常关键,作为公路桥梁基础的一部分,钻孔灌注桩的施工质量对于公路桥梁整体的施工质量和使用安全影响巨大,需要得到足够的重视。而从实践的角度分析,钻孔灌注桩的施工流程复杂,施工过程的可控... 详细信息

在公路桥梁工程建设中,钻孔灌注桩质量控制非常关键,作为公路桥梁基础的一部分,钻孔灌注桩的施工质量对于公路桥梁整体的施工质量和使用安全影响巨大,需要得到足够的重视。而从实践的角度分析,钻孔灌注桩的施工流程复杂,施工过程的可控性相对较差,容易出现相应的质量问题,需要有关部门重视起来,切实做好钻孔灌注桩的质量控制工作。

关键词：公路桥梁施工钻孔灌注桩质量控制措施

武汉大气PM_(2.5)中烃类有机物污染特征及来源辨析

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武汉理工大学学报 2013年第12期35卷 140-145页

作者：王磊周家斌苑金鹏郭浩天肖经汗周颖余文洋刘艳丽武汉理工大学资源与环境工程学院武汉430070 山东省分析测试中心济南250014

采集了武汉工业区、交通区和植物园秋冬季大气PM2.5样品，采用GO／MS定量分析了细粒子中烃类有机物污染特征。共检测出C10～C33正构烷烃、11种甾烷和12种萜类化合物、2～6环的母核以及少量C，取代的共27种PAHs，并运用分子地球化学参数... 详细信息

采集了武汉工业区、交通区和植物园秋冬季大气PM2.5样品，采用GO／MS定量分析了细粒子中烃类有机物污染特征。共检测出C10～C33正构烷烃、11种甾烷和12种萜类化合物、2～6环的母核以及少量C，取代的共27种PAHs，并运用分子地球化学参数和特征比值法对污染源进行初步示踪研究。结果表明，武汉市PM妯平均浓度为144．71μg／m^3，正构烷烃CPI值、植物蜡百分数（％WaxCn）呈现出比较明显的功能区差异，具体表现为植物园秋季％WaxCn最高，交通区冬季CPI值最低。16种优控PAHs全被检出，不同环数PAHs分布规律为：（4～5）环〉（6～7）环〉（2～3）环。工业区特征比值和分子地球化学参数明显指示了燃煤烟尘污染，交通区指示了汽油车和柴油车混合污染和地面扬尘污染，植物园受到高等植物输入、木材、秸秆等燃烧影响，同时，部分污染来源于工业区的长距离传输。

关键词： PM2 5 烃类有机物时空分布源辨析

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武汉市工业区PM_(2.5)中含氧有机物的组成及来源

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环境科学与技术 2016年第3期39卷 156-161页

作者：余文洋周家斌郭浩天肖经汗邱婷武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070

采用衍生化预处理和GC-MS分析技术,在武汉市工业区的PM_(2.5)样品中检测出糖类、酞酸酯类、甾醇类、羟基苯甲酸以及甘油等一系列化合物,并运用主成分分析法(PCA)对其来源进行了初步分析。脱水糖类和单糖类呈现出明显的季节变化趋势,表... 详细信息

采用衍生化预处理和GC-MS分析技术,在武汉市工业区的PM_(2.5)样品中检测出糖类、酞酸酯类、甾醇类、羟基苯甲酸以及甘油等一系列化合物,并运用主成分分析法(PCA)对其来源进行了初步分析。脱水糖类和单糖类呈现出明显的季节变化趋势,表现为秋季>冬季>春季>夏季。糖类化合物中左旋葡聚糖年均值为1 140.57 ng/m^3,占糖类化合物总浓度的比例为68%。糖醇和双糖的含量较低,年均值分别为44.34和94.54 ng/m^3。酞酸酯和羟基苯甲酸的浓度分别为181.03~1 107.97 ng/m^3和4.12~80.23 ng/m^3,这2种物质的含量较高,表明化工源是一个不可忽视的来源。3种甾醇类含量也较高,4个季节的总浓度分别为78.18、16.30、116.67和86.25 ng/m^3。主成分分析法结果显示武汉市含氧有机物的来源复杂,5个主要的来源是生物质燃烧、植物释放、土壤再悬浮、塑料制品释放和化工来源。

关键词： PM2.5 含氧有机化合物化学组成季节变化来源

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