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高速铁路斜拉桥钢—混叠合箱梁受力特性及剪力钉抗剪性能研究

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高速铁路斜拉桥钢—混叠合箱梁受力特性及剪力钉抗剪性能研究

作者：秦搏聪西南交通大学

学位级别：硕士

钢—混叠合箱梁充分发挥了钢与混凝土两种材料的特点,具有结构刚度大、自振频率高、稳定性好、施工便捷等诸多优势。由于铁路列车荷载集度高、活恒比大的特点,几十年来铁路斜拉桥大多采用钢桁梁,较少采用钢—混叠合箱梁,关于铁路及高速... 详细信息

钢—混叠合箱梁充分发挥了钢与混凝土两种材料的特点,具有结构刚度大、自振频率高、稳定性好、施工便捷等诸多优势。由于铁路列车荷载集度高、活恒比大的特点,几十年来铁路斜拉桥大多采用钢桁梁,较少采用钢—混叠合箱梁,关于铁路及高速铁路斜拉桥钢—混叠合箱梁的相关研究存在不足。赣江特大桥为目前国内首例时速350km的大跨度高速铁路混合梁斜拉桥,由边跨预应力混凝土箱梁、主跨钢—混叠合箱梁以及钢—混结合段组成,作为高速铁路混合梁斜拉桥的主跨结构,钢—混叠合箱梁的结构形式复杂、特点突出,其在荷载作用下的受力特性还有待深入分析;剪力钉作为钢—混叠合箱梁的剪力连接件,其抗剪性能对整个钢—混叠合箱梁结构而言起着至关重要的作用。本文基于赣江特大桥工程实例,针对钢—混叠合箱梁的受力特性及其剪力钉的抗剪性能进行了研究,主要的研究内容及成果如下:1、基于文献调研,总结并归纳了钢—混叠合箱梁及两种常用剪力连接件的国内外相关研究成果;分析了剪力钉在钢—混叠合箱梁中的受力模式与破坏机理;基于Eurocode 4对剪力钉抗剪性能参数指标及评定方法进行了阐述,并详细介绍了国内外规范及学者给出的关于剪力钉抗剪承载力、抗剪刚度的计算表达式。2、考虑几何、材料、接触状态三种非线性问题,针对***等完成的剪力钉实体推出试验,采用Abaqus进行了非线性有限元计算,通过理论与实测结果对比,验证了非线性有限元模型的准确性。3、针对赣江特大桥钢—混叠合箱梁中的剪力钉,采用同样的非线性有限元方法得到了剪力钉的荷载-滑移曲线以及抗剪性能参数值,并对剪力钉受力状态进行了分析。采用单因素变量参数分析法研究了混凝土强度、钢梁强度、剪力钉强度、长度及直径对剪力钉抗剪性能参数值的影响,并分析了各参数变化时剪力钉的应力分布规律。4、针对赣江特大桥受力最不利的M89索间钢—混叠合箱梁标准梁段,基于Ansys平台建立了板壳-实体-非线性弹簧单元有限元模型。基于有限元计算结果,研究了在计算荷载作用下钢—混叠合箱梁主要构件的应力分布及传力机理,考察了高速铁路列车荷载作用下钢—混叠合箱梁的桥面变形情况,并对剪力钉群在计算荷载作用下的受力、滑移分布以及内力形式对滑移的影响进行了分析。研究表明,钢—混叠合箱梁具有良好的桥面刚度,主要构件应力分布均匀且处于弹性受力状态;沿梁高方向边、中腹板的应力呈非线性分布,位移则大致呈线性分布;混凝土板为主要的轴力传递构件,“顶板-边腹板-斜底板”为钢箱梁内部主要的传力路径;剪力钉群在计算荷载下所受剪力与产生的滑移变形呈相似的分布规律,其横桥向受力及滑移呈明显的M型分布,钢—混滑移效应较小;轴力对剪力钉群滑移效应具有显著的抑制作用,从而反映了混合梁斜拉桥赣江特大桥在主跨采用钢—混叠合箱梁结构的合理性及先进性。

关键词：高速铁路斜拉桥钢—混叠合箱梁受力特性桥面刚度剪力钉抗剪性能滑移

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大型沉井基础初沉阶段受力特性及开裂控制

中国铁道科学 2021年第2期42卷 9-18页

作者：施洲李佳奇秦搏聪李冰李思阳西南交通大学土木工程学院四川成都610031 中国铁路上海局集团有限公司南京铁路枢纽工程建设指挥部江苏南京210042

大型沉井基础在初沉阶段因平面面积巨大、高度低、整体刚度小、基底土体不均匀性等而导致受力安全问题十分突出。以长100.7 m、宽72.3 m的五峰山长江大桥北锚碇沉井基础为背景,运用仿真分析和现场试验,进行大型沉井初沉阶段的受力特性... 详细信息

大型沉井基础在初沉阶段因平面面积巨大、高度低、整体刚度小、基底土体不均匀性等而导致受力安全问题十分突出。以长100.7 m、宽72.3 m的五峰山长江大桥北锚碇沉井基础为背景,运用仿真分析和现场试验,进行大型沉井初沉阶段的受力特性及开裂控制研究。结果表明:大型沉井在初沉阶段因面积大、高度低而受弯明显;采用传统大锅底下沉时内隔墙底部混凝土拉应力达到11.4 MPa,远超混凝土开裂限值2.2 MPa,开裂风险明显;采用中、小锅底下沉时,因中部隔墙底部支撑混凝土拉应力降至2.31和1.28 MPa;3种下沉方法下沉井底部的最大变形分别为−20.0,−1.6和−0.25 mm,变形均较小。工程实际采用小锅底下沉时,沉井顶部挠度、底部混凝土实测应力基本在有限元计算控制值的范围内;采用大锅底下沉时,在沉井中部隔墙及井墙底部布置预应力钢束,能有效降低混凝土的拉应力水平并提升沉井结构的抗裂性能。

关键词：桥梁基础大型沉井初沉阶段受力特性开裂控制

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控制自复位高墩高阶效应的双摇摆界面法

振动与冲击 2020年第1期39卷 274-280页

作者：张育智秦搏聪周凯旋黄荣胡豪刘冬冬西南交通大学土木工程学院

为控制只在墩底设置1个摇摆界面的自复位高墩(结构1)的高阶模态地震响应,研究了分别在1/2墩高截面(结构2)和墩身弯矩最大截面(结构3)设置第2个摇摆界面的双摇摆界面法的控制效果。以3种强度条件下的7条地震动作为输入,利用时程分析获得... 详细信息

为控制只在墩底设置1个摇摆界面的自复位高墩(结构1)的高阶模态地震响应,研究了分别在1/2墩高截面(结构2)和墩身弯矩最大截面(结构3)设置第2个摇摆界面的双摇摆界面法的控制效果。以3种强度条件下的7条地震动作为输入,利用时程分析获得了3种结构的墩身最大弯矩、最大剪力及墩顶最大水平位移。通过对比分析发现:结构2不能有效控制高阶模态效应,而结构3能有效控制高阶模态效应。随地震动及其强度的不同,与结构1相比,结构3能使墩身最大弯矩及最大剪力分别减小20%~46%和19%~65%,但结构3会增大墩顶最大水平位移,需采用有效手段加以控制。

关键词：摇摆自复位高墩高阶模态效应双摇摆界面法时程分析法

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剪力钉推出试验非线性有限元模拟研究

四川建筑 2018年第6期38卷 199-201页

作者：秦搏聪西南交通大学土木工程学院四川成都610031

剪力钉的抗剪性能参数主要通过推出试验获得,实体推出试验存在着试验周期长、费用高等缺点。文章为了对剪力钉推出试验进行精确有限元模拟,基于ABAQUS平台并采用非线性有限元方法建立了剪力钉推出试验的有限元模型,模型中均考虑了几何... 详细信息

剪力钉的抗剪性能参数主要通过推出试验获得,实体推出试验存在着试验周期长、费用高等缺点。文章为了对剪力钉推出试验进行精确有限元模拟,基于ABAQUS平台并采用非线性有限元方法建立了剪力钉推出试验的有限元模型,模型中均考虑了几何、材料、接触三种非线性关系。计算结果表明,在设置了合理参数条件下,采用非线性有限元方法可以较为准确地模拟剪力钉实体推出试验,从而提供了一种数值计算途径获得剪力钉的抗剪性能参数。

关键词：剪力钉推出试验 ABAQUS 数值模拟

悬索桥平行钢丝主缆强度模型研究及承载力评估

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世界桥梁 2022年第4期50卷 95-101页

作者：秦搏聪李鹏李煦阳何少阳四川省公路规划勘察设计研究院有限公司四川成都610031 中交公路规划设计院有限公司北京100088 浙江数智交院科技股份有限公司浙江杭州310030

主缆是悬索桥的重要受力构件,美国国家公路合作研究项目报告(NCHRP Report 534)定义了脆性钢丝、有限延性和简化3种主缆强度模型。为准确计算及评估运营期悬索桥主缆的承载力,以某大跨度悬索桥为研究对象,进行开缆试验,采用3种强度模型... 详细信息

主缆是悬索桥的重要受力构件,美国国家公路合作研究项目报告(NCHRP Report 534)定义了脆性钢丝、有限延性和简化3种主缆强度模型。为准确计算及评估运营期悬索桥主缆的承载力,以某大跨度悬索桥为研究对象,进行开缆试验,采用3种强度模型对主缆承载力进行计算,对比分析各强度模型的适用性,并评估该桥主缆的安全性。结果表明:脆性钢丝模型综合考虑了各组钢丝的极限应力统计数据,具有较强的适用性;有限延性模型综合考虑了各组钢丝的应力~应变关系,宜在各组钢丝应力~应变曲线差异显著时使用;在未出现第五组腐蚀钢丝时,可采用简化模型初步评估主缆承载力;基于脆性钢丝模型、有限延性模型和简化模型得到的主缆下游跨中节段的承载力损失率分别为6.53%、10.65%、6.30%,安全系数分别为2.80、2.68、2.81;该桥最小安全系数大于设计值,主缆跨中节段在运营20余年后仍具有充足的安全储备。

关键词：悬索桥主缆钢丝腐蚀承载力强度模型开缆试验安全系数

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40~90 nm波段极紫外多层膜研究进展

光学精密工程 2024年第9期32卷 1293-1306页

作者：来搏蒋励齐润泽王占山同济大学物理科学与工程学院精密光学工程技术研究所先进微结构材料教育部重点实验室上海200092

极紫外多层膜反射镜在许多科学与技术领域,如极紫外光刻、天体物理学、等离子体诊断、阿秒物理和自由电子激光等方面有重要应用。多层膜使极紫外波段反射镜在正入射条件下具有高反射率和窄带宽成为可能。多层膜反射镜是极紫外成像和光... 详细信息

极紫外多层膜反射镜在许多科学与技术领域,如极紫外光刻、天体物理学、等离子体诊断、阿秒物理和自由电子激光等方面有重要应用。多层膜使极紫外波段反射镜在正入射条件下具有高反射率和窄带宽成为可能。多层膜反射镜是极紫外成像和光谱应用的重要器件,多层膜构成的极紫外成像系统已成功完成多个太阳单一谱线的成像观测。本文综述了40~90 nm波段最有前景的多层膜的研究进展。首先简要介绍了多层膜的基本原理,叙述了40~90 nm波段材料光学常数的测量,总结了Mg基、Sc基和镧系材料以及其他材料组成多层膜的进展,给出了目前达到的最佳反射率和带宽,阐明了多层膜的时间稳定性,从而为40~90 nm波段多层膜制备提供了技术指导。

关键词：光学薄膜极紫外多层膜窄带高反射

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绿鳍马面鲀中轴骨骼早期发育规律

动物学杂志 2024年第4期59卷 597-606页

作者：朱金超边力李凤辉吴丹陈莹秦搏杨立国吴艳庆英娜陈四清中国水产科学研究院黄海水产研究所海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室青岛266071 青岛海洋科技中心海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室青岛266237 上海海洋大学水产与生命学院上海201306 中国水产科学研究院东海水产研究所上海201306

运用阿新利蓝-茜素红双染色技术研究绿鳍马面鲀(Thamnaconus septentrionalis)初孵仔鱼和1~60 dah(孵出后日龄)仔、稚和早期幼鱼中轴骨骼(头骨和脊柱)的发育规律。结果表明:绿鳍马面鲀初孵仔鱼头部无明显骨骼元件,3 dah脑颅软骨元件有... 详细信息

运用阿新利蓝-茜素红双染色技术研究绿鳍马面鲀(Thamnaconus septentrionalis)初孵仔鱼和1~60 dah(孵出后日龄)仔、稚和早期幼鱼中轴骨骼(头骨和脊柱)的发育规律。结果表明:绿鳍马面鲀初孵仔鱼头部无明显骨骼元件,3 dah脑颅软骨元件有前索软骨、侧索软骨、筛板和耳软骨环,咽颅软骨元件有米克尔氏软骨、腭方软骨、角鳃软骨和基鳃软骨;8 dah脑颅耳软骨环愈合成圆,咽颅上颌骨两侧末端与腭方软骨相连,角鳃软骨从前往后逐渐变短;15 dah脑颅耳软骨环凸出,咽颅齿骨和续骨出现,鳃丝密集分布,头部骨骼框架趋于稳定;18 dah脑颅嗅软骨环出现,咽颅米克尔氏软骨发生退化,下舌骨和上舌骨出现,上下颌前端出现锥形齿;20 dah脑颅出现额骨和筛骨,咽颅上下颌下移,前鳃盖骨和前颌骨出现并硬骨化;22 dah咽颅前鳃盖骨向下延伸出骨片,7对鳃条骨硬骨化;24 dah顶骨、副蝶骨、下鳃盖骨、主鳃盖骨和角舌骨出现并硬骨化;26 dah头部布满硬骨化的锥形小鳞;33 dah脑颅额骨、筛骨和缘带完全硬骨化,吻端变长,咽颅下鳃盖骨和主鳃盖骨完全硬骨化,锥形齿变门齿状;50 dah头部除鳃丝其余骨骼均完全硬骨化,可认为头部骨骼硬骨化完成。绿鳍马面鲀的脊柱14 dah前透明无色;18 dah尾端的髓弓和脉弓分化出现;25 dah椎体分节完成;28 dah椎体硬骨化完成;30 dah部分椎体的后关节突与髓弓相愈合;45 dah各椎体间间距缩短,脊柱完全硬骨化。研究理清了绿鳍马面鲀早期发育过程中轴骨骼元件的发育时序和骨化特征,初步阐释了其中轴骨骼的生长发育规律和特殊性,可为此物种苗种培育提供参考。

关键词：绿鳍马面鲀阿新利蓝-茜素红染色仔鱼稚鱼中轴骨骼

基于核酸适配体传感器的伏马毒素B1快速检测方法研究

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基于核酸适配体传感器的伏马毒素B1快速检测方法研究

作者：张峻搏牡丹江师范学院

学位级别：硕士

伏马毒素B1（Fumonisin B1,FB1）是串珠镰刀菌的次级代谢产物,毒性极强,被国际癌症研究机构列为2B类致癌物,威胁人畜健康。现有FB1检测方法尚无法满足快速、高灵敏度、操作简单等要求。针对该问题,本研究基于核酸适配体荧光传感器建立了... 详细信息

伏马毒素B1（Fumonisin B1,FB1）是串珠镰刀菌的次级代谢产物,毒性极强,被国际癌症研究机构列为2B类致癌物,威胁人畜健康。现有FB1检测方法尚无法满足快速、高灵敏度、操作简单等要求。针对该问题,本研究基于核酸适配体荧光传感器建立了FB1快速检测方法,结果如下:（1）设计了荧光基团修饰的FB1适配体FAM-APT,其通过π-π堆叠附着在氧化石墨烯（Graphene oxide,GO）表面,荧光共振能量转移作用使FAM荧光猝灭;当存在FB1时,FAM-APT从GO表面解离与FB1结合,荧光恢复。实验结果显示,该FB1检测方法在10-100000 ng/L浓度范围内线性关系良好,R=0.9976;检测限0.26μg/k g,定量限0.86μg/kg,优于现有对FB1快速检测的方法;玉米样品回收率为88.47%-101.8%、大米样品回收率为84.17%-91.89%。（2）通过空气低温等离子体射流对GO进行改性。结果表明,改性后GO吸附性能增强,水溶液稳定性增加,以其为猝灭剂的核酸适配体传感器的FB1检测方法线性范围变宽为10-5000000 ng/L,R=0.9974;检测限低至0.16μg/kg,定量限0.49μg/kg,结果优于改性前;玉米样品回收率为95.83%-104.7%、大米样品回收率为89.31%-94.46%。（3）设计并筛选出FAM-APT互补DNA（Complementary DNA,c DNA）和c DNA的互补cr RNA;55℃退火条件下,c DNA与FAM-APT在链霉亲和素磁珠（Magnetic beads,MBs）表面结合成双链DNA（double-stranded DNA,ds DNA）,cr RNA与Cas12a酶结合成CRISPR-Cas12a,并加入荧光探针序列形成CRISPR-Cas12a系统;FB1引入MBs体系,与FAM-APT结合,ds DNA链解释放出c DNA,引入c DNA并激活CRISPR-Cas12a系统反式切割特性,荧光产生。实验结果显示,该FB1检测方法在0.1-500000ng/L浓度范围内线性关系良好,R=0.9985;检测限0.52μg/kg,定量限1.56μg/kg;玉米样品回收率为98.77%-107.3%、大米样品回收率为89.57%-94.95%。

关键词：伏马毒素B1 适配体氧化石墨烯 CRISPR-Cas12a

症状性大脑中动脉狭窄支架治疗的安全性和有效性分析

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症状性大脑中动脉狭窄支架治疗的安全性和有效性分析

作者：于鹏搏吉林大学

学位级别：硕士

目的:通过对比分析支架植入与药物治疗症状性大脑中动脉粥样硬化性狭窄(MCAS)的疗效与并发症发生情况,评估支架植入术治疗症状性MCAS的安全性及有效性;并进一步分析不同类型支架疗效间的差异,探讨不同类型支架治疗MCAS的选择依据。方法... 详细信息

目的:通过对比分析支架植入与药物治疗症状性大脑中动脉粥样硬化性狭窄(MCAS)的疗效与并发症发生情况,评估支架植入术治疗症状性MCAS的安全性及有效性;并进一步分析不同类型支架疗效间的差异,探讨不同类型支架治疗MCAS的选择依据。方法:回顾性分析2021年9月～2023年12月于我院神经外科就诊的症状性MCAS患者122例,通过治疗方式的不同,将其分为采用支架治疗的手术组(n=103)以及采用药物治疗的药物组(n=19)。利用改良Rankin量表(m RS)、蒙特利尔认知量表(Mo CA)、简易智能精神状态检查量表(MMSE)分析治疗前后患者功能恢复的情况,并通过随访评估出院后再狭窄情况或狭窄加重、不良事件的发生情况,对比两种方式治疗MCAS的差异。并进一步通过手术过程中使用的支架类型将手术组患者分为Enterprise组(n=63)、Apollo组(n=26)和Wingspan组(n=14)。在手术过程中根据MCAS的Mori分型选择不同类型的支架,分析Enterprise支架、Wingspan支架以及Apollo支架在治疗MCAS时的选择依据和不同支架类型对疗效的影响。结果:1.手术组与药物组在性别、年龄、高血压、糖尿病、高脂血症、冠心病、脑梗死个人史、吸烟史、治疗前m RS评分、治疗前Mo CA评分、治疗前MMSE评分等基线资料上差异均无统计学意义(P>0.05)。2.治疗后手术组m RS评分低于药物组(P0.05)。5.不同支架组间在性别、年龄、高血压、糖尿病、高脂血症、冠心病、脑梗死个人史、吸烟史、治疗前m RS评分、治疗前Mo CA评分、治疗前MMSE评分上,差异均无统计学意义(P>0.05)。经卡方检验发现,Enterprise组患者Mori C型占比人数高于Apollo组和Wingspan组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:1.与药物治疗相比,支架治疗症状性MCAS更有利于患者术后认知功能的改善及生活能力的恢复。2.支架治疗症状性MCAS相较于药物治疗,不良事件发生率更低。***、Apollo、Wingspan支架用于治疗症状性MCAS的疗效相似,但Enterprise支架更适用于狭窄长度长、成角大的MCAS患者,术中应根据病变情况进行个体化选择。

关键词：症状性大脑中动脉狭窄血管介入治疗 Enterprise支架安全性有效性