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隧道盾构施工对地表沉降及临近建筑物影响的正反分析研究

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隧道盾构施工对地表沉降及临近建筑物影响的正反分析研究

作者：张帅超西安理工大学

学位级别：硕士

随着城市化进程的加速,交通及输水等城市地下隧道建设需求日益增长,隧道盾构施工作为一种高效、安全的地下施工方法,在城市地下空间开发中得到了广泛应用。盾构隧道施工过程中,由于其特殊的地下作业方式,往往会对地表及临近建筑物产生... 详细信息

随着城市化进程的加速,交通及输水等城市地下隧道建设需求日益增长,隧道盾构施工作为一种高效、安全的地下施工方法,在城市地下空间开发中得到了广泛应用。盾构隧道施工过程中,由于其特殊的地下作业方式,往往会对地表及临近建筑物产生不同程度的影响,如地表沉降、建筑物倾斜甚至结构损伤,这些问题不仅关系到工程的安全性和可靠性,也涉及到周边居民的生活安全和财产保护。本文依托杭州之江路地下盾构隧道工程,针对该工程沿线分布重要临近建筑物以及穿越软土地层问题进行分析研究。提出以软土地层参数敏感性分析结果为基础,构建智能算法模型对盾构穿越软土地层参数进行反演优化,以提高数值模拟预测精度;同时采用离散元方法进一步分析盾构施工过程中刀盘旋转切削土体对地层产生的影响;最后建立精细化盾构施工流程的有限元数值模型并分析隧道盾构施工穿越对地表既有建筑物的沉降及变形影响,具体研究内容及成果如下:(1)在隧道盾构施工过程中,存在力学性质较差的软土地层,其受赋存环境、沉积年代等不同条件影响,参数取值差异较大,影响盾构施工安全。针对软土地层,本文选用能精确反映软土力学特性的小应变土体硬化模型(HSS)进行计算。同时采用EFAST敏感性分析方法对软土地层材料参数进行敏感性分析,结果表明:软土地层材料参数中对地表沉降量影响最大的参数分别是割线刚度E50ref、卸载再加载刚度Eurref、有效粘聚力c',对应的敏感性系数分别为0.964、0.495、0.267。此外,针对隧道盾构施工过程中施工参数对地表沉降量的影响,采用皮尔逊相关法进行分析,结果表示气泡仓压力、盾构机总推力以及刀盘扭矩与地表沉降量之间的相关性更强。(2)在进行隧道盾构施工地表沉降预测的过程中,软土地层材料参数空间变异性较大,通过单一测点数据进行模拟得到的结果不够准确,利用算法模型对软土地层关键材料参数进行反演优化,可以显著提升数值模拟的预测精度。本研究构建了 SSA-XGBoost智能参数反演算法,对软土土层敏感性最高的三个参数进行反演计算,并针对之江路工程中含软土地层的工程段进行分析验证,将经过反演优化的土体材料参数应用于数值模拟计算,将计算所得地表沉降量与实际监测到的地表沉降数据进行了对比分析。结果表明,经过参数反演优化后的数值模拟计算得到的地表沉降量与实际监测数据之间的误差更小,表明参数反演在解决软土地层材料参数赋值上具有可行性,且大大提高了隧道盾构施工穿越软土地层时对地表沉降量预测的精度。(3)考虑到隧道盾构施工中刀盘切削土体是一个动态的过程,为了分析施工过程中开挖面的土层位移变形规律以及不同施工参数对土层扰动的影响,本文通过构建连续-非连续耦合计算模型,模拟盾构机刀盘动态切削土体的过程,从而实现对开挖面土层变形规律的分析。在模型构建中建立了以实际刀盘为参照的简化刀盘模型,并赋予其不同工况的掘进速度以及刀盘转速进行计算,模拟结果表明:盾构机掘进时刀盘切削土体使得不同土层产生随刀盘运动方向的旋转位移并逐渐混合,并通过盾构机仓被运出;施工参数对比计算工况的结果表明,过大的盾构掘进速度会导致在开挖面前方土体出现较大的位移,而过大的刀盘转速也会导致地表沉降量增大,以及隧道两侧的不均匀沉降,在工程中需要依据实际情况合理选择施工参数。(4)基于参数反演结果建立有限元计算模型,展开隧道盾构施工穿越地表临近建筑物的分析计算,本文所依托的地下盾构隧道工程地表影响范围内存在诸多重要既有建筑物,对重点保护单位六和塔、白塔、钱塘江大桥进行建模计算分析。结果表明:盾构穿越六和塔时,塔基产生了最大-1.20mm的沉降,塔身整体产生5.93×10-5的倾斜率;白塔地基最大沉降量-2.64mm,整体变形极小;在针对隧道盾构施工穿越钱塘江大桥分析时考虑盾构穿越对大桥桩基的影响,靠近隧道的桩基最大水平位移2.87mm,结构整体变形相对安全。

关键词：盾构隧道既有建筑物软土参数反演数值模拟离散元

GHR基因多态性与鸡生长、屠体性状的相关性分析

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中国畜牧杂志 2024年第7期60卷 95-100页

作者：张帅郑子健罗文华南农业大学动物科学学院广东广州510642 广东省农业动物基因组学与分子育种重点实验室广东广州510642

鸡的生长轴上,GH(生长激素)作为调节动物生长的重要激素,具有促进生长的功能。GH通过结合靶细胞表面的GHR(生长激素受体),形成GHR传导信号进入细胞产生生理功能。因此,GHR基因是GH调节细胞生理功能的关键基因。为了解GHR基因多态性与肉... 详细信息

鸡的生长轴上,GH(生长激素)作为调节动物生长的重要激素,具有促进生长的功能。GH通过结合靶细胞表面的GHR(生长激素受体),形成GHR传导信号进入细胞产生生理功能。因此,GHR基因是GH调节细胞生理功能的关键基因。为了解GHR基因多态性与肉鸡生长、屠体性状的关联,本试验以“杏花鸡×隐性白洛克鸡”F2代资源群作为试验材料,通过PCR扩增和直接测序方法对GHR基因外显子的多态性进行检测,在第10外显子区域中发现2个SNP位点:A1514T和G1595A。关联分析结果显示,A1514T与鸡的活重、胸重、腿重、翅膀重、屠体重、胸肌剪切力等多个与生长和肉质相关的性状显著关联,G1595A与鸡的活重、腿肉重、屠体重、腿肌肉色、腿肌剪切力、胸肌剪切力、腿肌pH值和腿肌电导率等多个性状显著相关。生物信息学分析表明,2个SNPs属于同义突变,其可能导致GHR mRNA二级结构改变,还将导致GHR mRNA翻译过程中选择使用频率更低的密码子,从而可能影响GHR mRNA的翻译效率,进而影响GHR蛋白含量。综上所述,鸡GHR基因第10外显子上的2个同义突变可影响肉鸡生长和屠体性状。

关键词：生长激素受体基因(GHR) SNP 生长性状同义突变鸡

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守护经典匠心传续--祖莪谈古书画临摹复制

美术观察 2024年第1期 114-118页

作者：张帅祖莪故宫博物院

传统书画临摹是非常强调技艺传承的非遗项目,故宫博物院在此项工作方面一直传承有序。故宫博物院研究馆员祖莪是国家级非物质文化遗产项目古书画临摹复制技艺代表性传承人,中国美术家协会会员,1956年生于北京,毕业于北京师范大学,1979... 详细信息

传统书画临摹是非常强调技艺传承的非遗项目,故宫博物院在此项工作方面一直传承有序。故宫博物院研究馆员祖莪是国家级非物质文化遗产项目古书画临摹复制技艺代表性传承人,中国美术家协会会员,1956年生于北京,毕业于北京师范大学,1979年进入故宫博物院从事古书画临摹复制与研究工作,先后临摹复制了唐代卢楞伽的《六尊者像》、五代顾阅中的《韩熙载夜宴图》等百余件古画作品。本期[案边点滴]走进祖工作室,请她分享古书画临摹与复制的经验与感悟。

关键词：中国美术家协会《韩熙载夜宴图》传统书画古书画研究馆员故宫博物院临摹工作室

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基于等效声速剖面原理的测深误差改正方法

海洋通报 2024年第5期 620-631页

作者：李仲尧张琪张帅李程张凯山东科技大学测绘与空间信息学院

水下地形测量中，水中声速误差的存在，造成在多波束测深数据中边缘波束区域测深误差显著增大，严重影响了多波束测深精度。对此，本文提出一种基于等效声速剖面原理的测深误差改正方法。针对相邻测线重叠区域的测深不符值序列，以声速... 详细信息

水下地形测量中，水中声速误差的存在，造成在多波束测深数据中边缘波束区域测深误差显著增大，严重影响了多波束测深精度。对此，本文提出一种基于等效声速剖面原理的测深误差改正方法。针对相邻测线重叠区域的测深不符值序列，以声速误差、整体测深偏差、随机测深误差在等效声速剖面框架结构下构建函数模型，基于稳健估计原理对声速误差进行估计，进而实现测深偏差的整体改正。基于广东红海湾浅水测量数据和西太平洋深海测量数据的实验结果表明，本文所提方法可有效削弱声速导致的测深误差，改正后测深精度分别提升33.3%和32.6%。

关键词：多波束测深声速误差等效声速剖面

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基于皮层-基底神经节环路模型的经颅磁声电刺激对大鼠行为决策的影响

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电工技术学报 2024年第2期39卷 356-368页

作者：张帅由胜男党君武杜文静王磊省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室河北工业大学天津300130 河北工业大学河北省生物电磁与神经工程重点实验室(筹) 天津300130 天津市生物电工与智能健康重点实验室河北工业大学天津300130

经颅磁声电刺激(TMAES)是一种新型、无创、可改变不同脑区电活动的神经调控方法。前额叶皮层与基底神经节中各脑区相互影响,在行为决策中起着关键作用,然而目前涉及其调节机理的研究相对较少。前运动皮层神经元活性和前额叶皮层突触可... 详细信息

经颅磁声电刺激(TMAES)是一种新型、无创、可改变不同脑区电活动的神经调控方法。前额叶皮层与基底神经节中各脑区相互影响,在行为决策中起着关键作用,然而目前涉及其调节机理的研究相对较少。前运动皮层神经元活性和前额叶皮层突触可塑性与行为决策关系密切。该文基于皮层-基底神经节回路模型,模拟分别对健康大鼠、帕金森大鼠施加刺激后,不同脑区在奖赏选择任务中的神经活动,仿真分析不同感应电流强度对皮层神经元放电率和脑区间突触权重的影响。并通过行为学实验进一步探讨经颅磁声电刺激对健康大鼠与帕金森模型大鼠行为决策的影响。仿真结果显示,对健康大鼠施加刺激可提高前额叶皮层与纹状体、前运动皮层之间的突触权重;对帕金森大鼠施加刺激可提高前运动皮层神经元放电率,调节前额叶皮层与纹状体、前运动皮层之间的突触权重。实验结果显示,施加刺激后,大鼠的学习探索能力和空间记忆能力均得到了提高,且帕金森模型大鼠受刺激的作用效果更显著。研究结果表明,经颅磁声电刺激可提高大鼠的运动积极性和学习效率,且有助于改善基底神经节的功能失衡。研究结果为进一步探索经颅磁声电刺激调节决策认知功能的作用机制奠定基础。

关键词：经颅磁声电刺激皮层神经元基底神经节行为决策突触权重

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轴向预紧作用下的组合转子轴系模态特性研究

振动与冲击 2024年第4期43卷 76-86,157页

作者：李维博王维民李铭王威张帅北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室北京100029 北京化工大学发动机健康监测及网格化教育部重点实验室北京100029 北京航天动力研究所北京100076

组合转子轴系结构是空天动力装备中发动机转子系统的主要结构,由于轴系中各部件接触面的存在使得转子系统动力学特性难以准确掌握,当涉及转子工作转速裕度时会产生一定的设计风险。针对组合转子轴系单主轴多部件轴向预紧结构特点,考虑... 详细信息

组合转子轴系结构是空天动力装备中发动机转子系统的主要结构,由于轴系中各部件接触面的存在使得转子系统动力学特性难以准确掌握,当涉及转子工作转速裕度时会产生一定的设计风险。针对组合转子轴系单主轴多部件轴向预紧结构特点,考虑转子不同接触面之间非线性连接参数,提出一种综合利用薄层单元和零长单元建模的两步模型修正方法,采用基于响应面优化的静态结构非线性分析以及基于随机统计学模型的粗糙表面接触分析进行薄层单元材料参数以及零长单元接触刚度系数识别,建立组合转子轴系动力学模型。根据某型发动机氢涡轮泵转子结构特点设计制造转子试件,对其自由模态进行试验研究,得到了不同螺纹预紧状态以及轴向预紧作用对组合转子轴系前两阶模态特性的影响。对比试验数据可知所提模型优化方法可以很好地反映出不同轴向预紧作用下组合转子轴系前两阶模态频率的变化趋势,在转子模态参数线性变化范围内计算误差小于1%,验证了该方法的正确性和有效性,为组合转子轴系精细化建模提供了参考依据。

关键词：涡轮泵组合转子轴系模态特性薄层单元零长单元参数识别

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汉代射礼用器“中”考

故宫博物院院刊 2024年第8期 75-83,156,157页

作者：张帅张闻捷厦门大学历史与文化遗产学院

在大量汉代器座中,有部分双孔器座,其造型、组合与单孔器座有别。作者通过对出土情境、文献与图像资料的梳理,指出这类双孔器座应为汉代射礼用器中的“中”,即射礼中承装算筹的一种器物。同时,目前出土所见汉代的“中”与礼书记载也存... 详细信息

在大量汉代器座中,有部分双孔器座,其造型、组合与单孔器座有别。作者通过对出土情境、文献与图像资料的梳理,指出这类双孔器座应为汉代射礼用器中的“中”,即射礼中承装算筹的一种器物。同时,目前出土所见汉代的“中”与礼书记载也存在差异,主要表现在材质、孔的数量乃至造型方面。相比之下,先秦时期的“中”还缺乏实物资料,值得进一步探索。

关键词：中双孔器座射礼投壶礼

GH4169合金激光选区熔化成形工艺与缺陷特征的相关性

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航空材料学报 2024年第1期44卷 104-111页

作者：高祥熙杨平华张帅中国航发北京航空材料研究院北京100095 航空材料检测与评价北京市重点实验室北京100095 中国航空发动机集团材料检测与评价重点实验室北京100095

通过改变激光选区熔化成形工艺,即激光功率和扫描速度,制备多个GH4169试样。采用金相法观察显微组织及其内部缺陷的形貌与分布,采用X射线断层成像获得试样孔隙率,并统计分析缺陷三维特征,研究成形工艺与缺陷特征的相关性。结果表明:当... 详细信息

通过改变激光选区熔化成形工艺,即激光功率和扫描速度,制备多个GH4169试样。采用金相法观察显微组织及其内部缺陷的形貌与分布,采用X射线断层成像获得试样孔隙率,并统计分析缺陷三维特征,研究成形工艺与缺陷特征的相关性。结果表明:当能量输入密度为59.1 J/mm^(3)的优化工艺时成形试样中互相搭接的熔道形貌齐整、随机分布的规则气孔尺寸小于30μm、致密度高达99.9998%。在较窄的工艺窗口下(220~300 W、700~1300 mm/s),试样致密度对扫描速度更为敏感,高扫描速度易形成分布在熔道搭接区内极不规则的未熔合。偏离优化工艺时,缺陷数量增多,部分缺陷尺寸大于30μm,其中高激光功率形成的气孔形状或高扫描速度形成的未熔合形状都与各自的尺寸密切相关,即尺寸越大,形状越不规则,产生的不利影响要远大于规则气孔。

关键词：激光选区熔化 GH4169合金成形工艺熔道缺陷

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澳洲茄碱的抗肿瘤活性及其机制研究进展

中国肿瘤生物治疗杂志 2024年第4期31卷 404-409页

作者：韩秋荣(综述) 张春泽(审阅) 张帅(审阅) 天津中医药大学中西医结合学院天津301617 天津市人民医院肛肠外科天津300121

澳洲茄碱(SS)是一种天然来源的生物活性小分子化合物,已经被证实具有抗菌、抗炎和抗肿瘤等功效。在抗肿瘤作用方面,SS可以通过多种机制在不同类型肿瘤中有效发挥抗肿瘤作用,其作用机制包括诱导肿瘤细胞凋亡、阻滞肿瘤细胞周期、诱导肿... 详细信息

澳洲茄碱(SS)是一种天然来源的生物活性小分子化合物,已经被证实具有抗菌、抗炎和抗肿瘤等功效。在抗肿瘤作用方面,SS可以通过多种机制在不同类型肿瘤中有效发挥抗肿瘤作用,其作用机制包括诱导肿瘤细胞凋亡、阻滞肿瘤细胞周期、诱导肿瘤细胞铁死亡、调控肿瘤相关非编码RNA、调节免疫和炎症反应、削弱肿瘤细胞的侵袭和转移能力、抑制糖酵解进程和肿瘤干细胞的产生等,涵盖了肺癌、肝癌、胃癌、乳腺癌、胆管癌、膀胱癌、胰腺癌、白血病、骨肉瘤等多种癌症类型。阐明SS在不同类型肿瘤中的抗肿瘤活性及其作用机制,为促进SS抗肿瘤作用机制的进一步研究和开发更有效安全的抗肿瘤药物提供了重要的理论基础。

关键词：澳洲茄碱肿瘤天然产物肿瘤治疗作用机制