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桥梁动态称重系统在自锚式独塔悬索桥轻型组合桥面中的试验研究

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桥梁动态称重系统在自锚式独塔悬索桥轻型组合桥面中的试验研究

作者：房啸湖南大学

学位级别：硕士

球扁钢-STC轻型组合桥面采用超高韧性材料形成铺装层并与钢桥面协同受力,能显著提高正交异性钢桥面板的局部刚度,改善钢桥面受力性能。但是在超载车辆轮载的高应力水平反复作用下,钢桥面的焊缝处易出现疲劳开裂,这对桥梁的安全使用带来... 详细信息

球扁钢-STC轻型组合桥面采用超高韧性材料形成铺装层并与钢桥面协同受力,能显著提高正交异性钢桥面板的局部刚度,改善钢桥面受力性能。但是在超载车辆轮载的高应力水平反复作用下,钢桥面的焊缝处易出现疲劳开裂,这对桥梁的安全使用带来极大风险,并使维护运营成本大大增加。为了降低钢桥面焊缝疲劳开裂的风险,对交通量进行实时监测具有重要意义。本文以湖南湘潭昭华大桥(自锚式独塔悬索桥球扁钢-STC轻型组合桥面)为研究对象进行实桥试验,将Moses算法应用于实桥中并结合轴重识别结果进行优化,提出考虑整体效应分离的单轮算法进行车辆轴重信息识别。本文研究内容主要包括:(1)从测点选择、传感器布置等方面制定相应的试验方案,并根据试验方案进行现场试验,采用载重约35t和45t两种类型三轴加载车进行跑车试验,并采集车辆过桥时球扁钢纵肋上的实时动态响应。(2)详细推导了Moses算法的相关公式,利用Moses算法进行车辆信息识别,结果表明:车辆基本信息(车辆轴数、轴距和速度)识别精度高;跨中截面一、三和四车道轴重识别精度等级为D+(20)～D(25),桥塔截面一、三和四车道轴重识别精度等级均为C(15);跨中和桥塔截面带纵隔板车道实桥标定影响线重合度较差且影响线纵坐标值小于一、三和四车道,带纵隔板车道轴重识别精度均为D+(20)。跨中和桥塔截面均未分离整体效应成分,由于跨中截面整体效应大于桥塔截面,使得跨中截面一、三和四车道轴重识别精度小于桥塔截面;带纵隔板车道由于纵隔板局部加劲作用,刚度变大,纵肋上应变响应减小,标定影响线纵坐标值变小,使得带纵隔板车道轴重识别精度较差。Moses算法轴重计算采用全断面所有传感器信号之和,对于局部受力显著的结构来说,采用Moses算法会造成环境等因素造成的误差累积。(3)为消除Moses算法采用全截面响应参与计算造成的累计误差,利用实桥静力试验数据校正后的有限元模型计算得到单个轮载作用下的横向影响线以及根据现场试验数据分析轮载横向作用范围,得出单个轮载作用下横桥向影响范围为5根球扁钢纵肋。基于球扁钢-STC轻型组合桥面显著的局部受力特性,在Moses算法基础上,提出考虑整体效应分离的单轮算法并给出详细证明和推导。(4)利用单轮算法进行车辆信息识别。结果表明:在仅考虑左轮效应P、右轮效应P以及左轮和右轮效应P+P三种情况下,普通车道跨中和桥塔截面单轮标定影响线重合度非常好,轴重识别精度非常高,等级均为B(10)。带纵隔板车道跨中截面在P、P和P+P三种情况下标定影响线重合度较好,影响线纵坐标数值小于普通车道,轴重识别精度等级均为C(15)。桥塔截面带纵隔板车道P标定影响线重合度高,影响线纵坐标数值与普通车道基本相同,P和P+P作用下的标定影响线重合度较差,影响线纵坐标数值小于普通车道,P、P和P+P轴重识别等级分别为B(10)、E(55)以及D+(20),采用左轮P识别轴重能显著提高精度等级。纵隔板使得局部刚度增大,参与计算纵肋上的应变值减小,所得标定影响线数值降低,轴重识别精度等级下降。轴重识别精度等级由单轮精度控制,相比Moses算法,单轮算法在普通车道和带纵隔板车道中轴重识别精度显著提高。(5)对比分析Moses算法和单轮算法的异同点,相比于Moses算法,采用单轮算法传感器安装数量少、安装更方便、成本更低、轴重识别精度更高。

关键词：桥梁动态称重球扁钢-STC轻型组合桥面 Moses算法整体效应分离单轮算法轴重识别

高温熔渗反应制备C/C-SiC-ZrC复合材料及性能研究

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高温熔渗反应制备C/C-SiC-ZrC复合材料及性能研究

作者：房啸中南大学

学位级别：硕士

摘要：C/C复合材料作为热结构材料被广泛应用于航空、航天等领域,使用环境多为高温有氧环境,因此对其抗氧化耐烧蚀性能提出了苛刻的要求。本论文在分析了国内外C/C复合材料耐高温研究的基础上,开展了对C/C-SiC-ZrC复合材料的研究,具体... 详细信息

摘要：C/C复合材料作为热结构材料被广泛应用于航空、航天等领域,使用环境多为高温有氧环境,因此对其抗氧化耐烧蚀性能提出了苛刻的要求。本论文在分析了国内外C/C复合材料耐高温研究的基础上,开展了对C/C-SiC-ZrC复合材料的研究,具体研究内容包括：研究了不同工艺参数对高温熔渗反应制备C/C-SiC-ZrC复合材料密度的影响;研究了C/C-SiC-ZrC复合材料的力学性能、氧化性能和烧蚀性能及影响因素。主要结论如下：(1)实验表明,熔渗温度较高,制得材料的密度高;预制体纤维密度高,引入陶瓷相少,最终材料密度低。初始密度为1.4g/cm3的2.5D C/C复合材料在2100℃下进行熔渗反应,最终材料密度可达2.16g/cm3。(2)3D复合材料纤维与热解炭结合差,断裂时吸收能量少;内部陶瓷相含量少,整体密度低;而且部分纤维参与熔渗反应变成较脆的陶瓷相,导致3D复合材料力学性能较差。本实验制得2.5D复合材料的弯曲强度为147.38MPa,压缩强度为252.4MPa,3D复合材料的弯曲强度为50.4MPa,压缩强度为132.3MPa,两种材料的弯曲强度较改性前分别提高17.6%和23.4%。(3)温度低时SiO2保护层的自愈合效果不好,导致材料抗氧化性能不佳;3D复合材料陶瓷相少,抗氧化性能不佳。2.5D复合材料在1200℃下氧化30min失重率为1.473%,表现出较好的抗氧化性能;3D复合材料在1200℃下氧化30min失重率为14.097%。(4)表面光滑的材料受到机械剥蚀效果小,具有较好的耐烧蚀性能;材料的轴向方向具有陶瓷含量高的网胎层,烧蚀性能较好;3D复合材料的陶瓷相少,耐烧蚀性能不佳。2.5D复合材料从材料轴向方向使用氧乙炔焰烧蚀20s后质量烧蚀率为1.768mg/s,线烧蚀率为9.6μm/s。3D复合材料使用氧乙炔焰烧蚀20s后质量烧蚀率为2.445mg/s,线烧蚀率为19μm/s。图37幅,表13个,参考文献56篇。

关键词：高温熔渗反应碳化锆(ZrC) 碳化硅(SiC) C/C复合材料

2种C/C材料高温熔渗制备C/C-SiC-ZrC复合材料的力学性能

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粉末冶金材料科学与工程 2013年第6期18卷 899-905页

作者：房啸苏哲安黄启忠杨鑫中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

分别以针刺编织预制体(2.5D)和三维编织预制体(3D)为增强体,采用化学气相沉积结合高温熔渗工艺制备2种不同预制体结构的C/C-SiC-ZrC复合材料。利用X射线衍射仪,扫描电镜和能谱分析仪等测试手段,对材料的微观结构进行分析,采用三点弯曲... 详细信息

分别以针刺编织预制体(2.5D)和三维编织预制体(3D)为增强体,采用化学气相沉积结合高温熔渗工艺制备2种不同预制体结构的C/C-SiC-ZrC复合材料。利用X射线衍射仪,扫描电镜和能谱分析仪等测试手段,对材料的微观结构进行分析,采用三点弯曲实验和压缩实验研究材料的力学性能,得出不同预制体对最终复合材料断裂性能的影响规律。结果表明:材料中的SiC与ZrC呈偏聚态分布,2.5D复合材料的弯曲强度和压缩强度高达147.38 MPa,252.4 MPa;与3D复合材料相比,2.5D复合材料强度分别提高了192%和90.7%。这主要是由于2.5D复合材料纤维含量少,孔隙多,反应后密度较高所致。

关键词： C C-SiC-ZrC复合材料预制体结构断裂性能

桥梁动态称重系统在自锚式独塔悬索桥轻型组合桥面中的试验研究

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铁道科学与工程学报 2020年第10期17卷 2558-2567页

作者：房啸赵华张斌廖万成张钰菲湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室湖南长沙410082

将桥梁动态称重(BWIM)系统应用在采用球扁钢-超高性能混凝土(STC)轻型组合桥面的自锚式独塔悬索桥中,根据球扁钢-STC轻型组合桥面局部受力显著的特点,通过标定球扁钢加劲纵肋来获取桥梁应变响应,基于BWIM系统算法反算车辆轴重信息。为... 详细信息

将桥梁动态称重(BWIM)系统应用在采用球扁钢-超高性能混凝土(STC)轻型组合桥面的自锚式独塔悬索桥中,根据球扁钢-STC轻型组合桥面局部受力显著的特点,通过标定球扁钢加劲纵肋来获取桥梁应变响应,基于BWIM系统算法反算车辆轴重信息。为最大化局部受力效应,选取桥塔截面为测试断面。实桥试验结果表明:采用各趟自身标定影响线的单轴轴重及总重识别误差要优于采用平均影响线的识别误差,但这2种情况均具有较高的轴重识别精度;BWIM系统可以高精度识别车辆单轴轴重以及总重,单轴轴重识别误差平均值为1.8%,总重识别误差平均值为0.2%;BWIM系统应用在采用球扁钢-STC轻型组合桥面的自锚式独塔悬索桥中能有效识别车辆速度、轴数、轴距以及轴重,为车辆超载监管和桥梁健康监测提供了一种有效方法。

关键词：球扁钢-STC轻型组合桥面自锚式独塔悬索桥桥梁动态称重标定影响线单轴轴重及总重识别

热解炭涂层对C/C复合材料高温氧乙炔焰烧蚀性能的影响

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粉末冶金材料科学与工程 2013年第4期18卷 585-593页

作者：杨鑫苏哲安黄启忠柴立元殷腾房啸中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 中南大学冶金科学与工程学院长沙410083

采用化学气相沉积工艺在C/C复合材料表面制备热解炭涂层,利用扫描电镜以及能谱仪等分析手段研究涂层的结构,通过氧乙炔焰烧蚀试验考察热解炭涂层对C/C复合材料高温耐烧蚀性能的影响。结果表明:在C/C复合材料表面沉积热解炭涂层可显著提... 详细信息

采用化学气相沉积工艺在C/C复合材料表面制备热解炭涂层,利用扫描电镜以及能谱仪等分析手段研究涂层的结构,通过氧乙炔焰烧蚀试验考察热解炭涂层对C/C复合材料高温耐烧蚀性能的影响。结果表明:在C/C复合材料表面沉积热解炭涂层可显著提高材料的短时高温耐烧蚀性能。经过20 s的高温氧乙炔焰烧蚀后,与无热解炭涂层的C/C复合材料试样相比,涂层试样的线烧蚀率和质量烧蚀率分别下降26.92%和75.76%。在烧蚀中心区,热解炭涂层完全被烧蚀损耗掉;在烧蚀过渡区,涂层表现为局部烧穿;而在烧蚀边缘区,涂层表面烧蚀后形成了众多的烧蚀孔洞,呈现出蜂窝状的结构形貌。烧蚀过程中,涂层的烧蚀机制以热氧化和燃气冲刷为主。

关键词： C C复合材料耐烧蚀涂层热解炭氧乙炔焰烧蚀

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浅谈高中语文教学中的情感教学

高考 2016年第21期 153-页

作者：房啸江苏省宝应县画川高级中学

现代化的教育应用中,应试教育导致审美建构严重缺失。在课堂创设中,对于学生审美的培养逐渐成为了课堂教学中一个较为重要的任务,对有效的展现语文学科的人文性以及创新性有促进作用。阅读教学在中学语文教学中占据着较为重要的地位,优... 详细信息

现代化的教育应用中,应试教育导致审美建构严重缺失。在课堂创设中,对于学生审美的培养逐渐成为了课堂教学中一个较为重要的任务,对有效的展现语文学科的人文性以及创新性有促进作用。阅读教学在中学语文教学中占据着较为重要的地位,优质的阅读对学生的情操有着较为关键的影响,有助于引发学生对于社会的思考,推动学生树立正确的人生观以及世界观。

关键词：情感教学语言情境感染陶冶

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高中语文教学中的合作学习教学组织对策探讨

作文成功之路(小学) 2016年第11期 21-21页

作者：房啸江苏省扬州市宝应画川高中

在如今的新课改的大趋势下,对于传统学习模式的创新改革已经是迫在眉睫的事。合作学习作为一项新式的高效率学习模式因此而应运而生。它主要代指在课堂上学生与教师共同完成一项任务,分工明确,互助互利式的进行双重教学,最终使教师良好... 详细信息

在如今的新课改的大趋势下,对于传统学习模式的创新改革已经是迫在眉睫的事。合作学习作为一项新式的高效率学习模式因此而应运而生。它主要代指在课堂上学生与教师共同完成一项任务,分工明确,互助互利式的进行双重教学,最终使教师良好的完成相应的教学目标。在如今的高中语文教学中合作学习模式已经得到了普及,被广大师生所欣然的接受。因为它的高效性与高质量性的存在,不但可以提升学生的自主学习能力,还对于学生的创新思维意识有一个很大的促进作用。笔者将以多年来的合作学习模式研究为基础,对于如今出现在高中语文课堂上的合作学习模式的现状和所出现的不足进行分析,期待可以为高中语文质量教学添砖加瓦。

关键词：高中语文合作学习策略研究

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在初中政治教学中渗透德育的策略

在初中政治教学中渗透德育的策略

第十六届《新课改教育理论探究》研讨会

作者：房啸云江苏省扬州市田家炳实验中学

随着社会的高速发展,培养德智体美劳全面发展的人才,增加国家高素质和高智慧人才的储备,是教育行业至关重要的任务。因此,对于我国初中政治教师来说,如何在课堂中更好地指导和培育初中学生,让他们明晰德育教育的作用和重要性,以正确的... 详细信息

随着社会的高速发展,培养德智体美劳全面发展的人才,增加国家高素质和高智慧人才的储备,是教育行业至关重要的任务。因此,对于我国初中政治教师来说,如何在课堂中更好地指导和培育初中学生,让他们明晰德育教育的作用和重要性,以正确的人生观、价值观和世界观约束自身变得非常重要,可以促进社会风气良好发展,值得初中英语教师深入研究和探索。

关键词：初中教学政治德育教育策略

来源： cnki会议评论

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初中政治教学中充分发挥学生的主体性

新课程教学（电子版） 2023年第3期 77-78页

作者：房啸云江苏省扬州市田家炳实验中学

现代教学注重以学生为本,也就是充分利用人的主观能动性。充分调动学生的主动性,是指在教学活动中,在教师的引导下,学生以自我为主体主动学习、掌握知识、提高能力。当前,我国中学的大部分课程依然采用常规的学习方法,包括政治科目在内... 详细信息

现代教学注重以学生为本,也就是充分利用人的主观能动性。充分调动学生的主动性,是指在教学活动中,在教师的引导下,学生以自我为主体主动学习、掌握知识、提高能力。当前,我国中学的大部分课程依然采用常规的学习方法,包括政治科目在内,在中学阶段几乎都没有发挥学生的主体性。初中政治课教师要改变传统的教育理念,把学生作为主体,激发学生的主体性和主动性,从而能更好地实现教育目的,因此探讨初中政治教学充分发挥学生主体性的策略显得尤为必要。

关键词：初中政治教学学生主体性