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卷积神经网络在涌潮冲击桩柱体水动力特性上的应用研究

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海洋工程 2024年

作者：王旭屈科杨元平高榕泽门佳洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室浙江省水利河口研究院水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室长沙理工大学水利与环境工程学院

涌潮作为一种特殊的强非线性间断流，携带着巨大的能量。在涌潮区域，桥墩等桩柱式建筑物受到的涌潮冲击作用力巨大，可能对涉水结构造成严重破坏。因此，迅速预测和评估涌潮对桩柱体的冲击作用是预防涌潮破坏工作中的关键部分，对海洋... 详细信息

涌潮作为一种特殊的强非线性间断流，携带着巨大的能量。在涌潮区域，桥墩等桩柱式建筑物受到的涌潮冲击作用力巨大，可能对涉水结构造成严重破坏。因此，迅速预测和评估涌潮对桩柱体的冲击作用是预防涌潮破坏工作中的关键部分，对海洋工程建设和人民生命财产安全至关重要。以一维卷积神经网络(CONV1D)为基础，搭建涌潮对桩柱体冲击过程水动力特性演变的预测模型。同时利用开源CFD软件OpenFOAM和Wave2Foam库，建立了涌潮数值水槽，通过数值计算得到涌潮对桩柱体冲击的水动力特性数据集。以多测点的水位时间序列为输入样本，完成涌潮对桩柱体冲击载荷的预测和评估。结果表明：该预测模型得到的涌潮对桩柱体的冲击载荷和数值计算结果基本吻合。在最大的误差平方和的情况下，模型评估涌潮对桩柱体的冲击作用的最大载荷误差平均值为3.71%，最大荷载到达时间误差平均值仅为2.1%；且只需要较少的计算资源便可获得较高的计算效率，能提前准确获取桩柱体所受载荷信息。通过神经网络预测，可以评估灾害发生的可能性，提前进行防御措施，减少灾害造成的损失。

关键词：涌潮卷积神经网络载荷预测桩柱体冲击载荷

城市河流CH_(4)和N_(2)O产生及排放研究进展

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环境科学 2024年第8期45卷 4932-4945页

作者：李轩苑心门聪杨静怡左剑恶清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 北京科技大学能源与环境工程学院工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室北京100083 清华大学深圳国际研究生院深圳518055

甲烷(CH_(4))和氧化亚氮(N_(2)O)是备受关注的温室气体.近年来,城市河流已经成为不可忽视的CH_(4)和N_(2)O排放源,亟需予以关注.探究城市河流CH_(4)和N_(2)O产生及排放的时空特征、机制和影响因素对城市碳减排具有重要意义.通过梳理近2... 详细信息

甲烷(CH_(4))和氧化亚氮(N_(2)O)是备受关注的温室气体.近年来,城市河流已经成为不可忽视的CH_(4)和N_(2)O排放源,亟需予以关注.探究城市河流CH_(4)和N_(2)O产生及排放的时空特征、机制和影响因素对城市碳减排具有重要意义.通过梳理近20年国内外文献关于城市河流CH_(4)和N_(2)O溶存浓度与排放通量实测数据,总结了当前城市河流CH_(4)和N_(2)O排放的时空特征;估算得到2018年北京市城市河流的CH_(4)和N_(2)O排放量(以CO_(2)-eq计)分别为234.63 Gg和59.53 Gg,估算得到2018年上海市城市河流的CH_(4)和N_(2)O排放量(以CO_(2)-eq计)分别为159.86 Gg和260.24 Gg,表明城市河流是不容忽视的CH_(4)和N_(2)O排放源;整理了城市河流中CH_(4)和N_(2)O的产生/消耗过程与输入/输出过程;从河流内部理化性质、河流外部水文及植被条件、城市化进程的角度,分析了城市河流CH_(4)和N_(2)O产生与排放过程的主要影响因素;最后提出了城市河流CH_(4)和N_(2)O排放核算与减排的未来研究重点,为今后城市河流的温室气体减排提供理论支持.

关键词：城市河流碳排放甲烷(CH_(4)) 氧化亚氮(N_(2)O) 时空特征产排机制影响因素

C_(4)A_(3)S-CS对硅酸盐水泥体积稳定性与力学性能的影响

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硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1520-1531页

作者：裴天蕊齐冬有邹德麟赵卫丽汪智勇郝禄禄王亚丽张钰刘洪印北京工业大学材料科学与工程学院北京100124 建筑材料工业技术监督研究中心北京100024 中核国电漳州能源有限公司福建漳州363300 国家建筑材料展贸中心北京100080

针对预制构件存在早期强度发展不足,后期体积稳定性差的缺点,以无水硫铝酸钙(C_(4)A_(3)S-CS)和硬石膏(CS)作为调控胶凝材料,针对C_(4)A_(3)S-CS对硅酸盐水泥体积稳定性和力学性能的影响机理进行了探讨,对制备体积稳定的早强硅酸盐水泥... 详细信息

针对预制构件存在早期强度发展不足,后期体积稳定性差的缺点,以无水硫铝酸钙(C_(4)A_(3)S-CS)和硬石膏(CS)作为调控胶凝材料,针对C_(4)A_(3)S-CS对硅酸盐水泥体积稳定性和力学性能的影响机理进行了探讨,对制备体积稳定的早强硅酸盐水泥基胶凝材料具有一定的指导意义。先用自由膨胀率与抗压强度分析了C_(4)A_(3)S-CS-PC水泥浆体的体积及力学性能变化规律,再用X射线衍射仪、热分析仪、压汞仪和扫描电镜探究了该体系膨胀及水化机理。结果表明:C_(4)A_(3)S-CS能改善硅酸盐水泥的体积稳定性,提高其早期强度,加速水泥的水化进程。当C_(4)A_(3)S-CS含量为10%、CS/C_(4)A_(3)摩尔比为11时,12h钙矾石(AFt)含量可达5.61%,28 d含量为8.51%。C_(4)A_(3)S-CS和CS的水化作用会消耗硅酸盐矿物水化产生的Ca(OH)2。细针棒状的AFt生长在水泥硬化浆体的表面及孔隙中,与水化硅酸钙(C-S-H)凝胶在水泥浆体中相互胶结,使得孔径明显细化,最可几孔径减小至12 nm,水泥浆体的28 d总孔隙率下降至17.24%,结构更加致密,利于硅酸盐水泥体积稳定性发展。

关键词：硅酸盐水泥无水硫铝酸钙硬石膏水化体积稳定性

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基于仿生的增韧环氧树脂的冲蚀磨损特性研究

表面技术 2024年第13期53卷 118-127,138页

作者：徐林红沈东杨皓卢禄华邓州州中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院武汉430074 厦门三烨清洁科技股份有限公司福建厦门361101

目的针对钾盐输送过程中钾盐颗粒对设备造成的冲蚀磨损问题,以及具有较好可溶性和吸湿性的钾盐易黏附于金属设备,从而造成的腐蚀和堵塞问题,将耐冲蚀磨损、耐腐蚀的高分子复合材料与耐冲蚀磨损仿生结构相结合对冲蚀关键零件进行设计,以... 详细信息

目的针对钾盐输送过程中钾盐颗粒对设备造成的冲蚀磨损问题,以及具有较好可溶性和吸湿性的钾盐易黏附于金属设备,从而造成的腐蚀和堵塞问题,将耐冲蚀磨损、耐腐蚀的高分子复合材料与耐冲蚀磨损仿生结构相结合对冲蚀关键零件进行设计,以提高散料输送过程中相关部件表面的耐冲蚀磨损性能和防黏附性能。方法利用自备的疏水二氧化硅对环氧树脂进行增韧处理,结合贝壳表面肋条结构及鲨鱼表皮盾鳞的特殊排列方式对冲蚀表面进行仿生设计,再利用翻模法在增韧环氧树脂表面制备耐冲蚀仿生结构,完成接触角的测量,以及表面耐磨性、表面硬度、耐冲蚀磨损性能等测试,探究疏水二氧化硅颗粒质量分数、仿生结构对环氧树脂综合性能的影响。结果增加疏水二氧化硅的含量,可以提高试样的疏水性;相较于无仿生结构试样,贝壳/鲨鱼复合仿生结构试样的耐磨性能更强,其质量损失率由0.22%降至0.072%。同时,在疏水二氧化硅的质量分数为4%时,冲蚀率最低,仅为1.4%。结论疏水二氧化硅的质量分数为4%的增韧环氧树脂贝壳/鲨鱼仿生结构试样的综合性能最优,其疏水性、耐磨性、耐冲蚀性能均得到提升。

关键词：冲蚀磨损仿生结构增韧环氧树脂疏水二氧化硅

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基于可拉伸反射基底介质超光栅的太赫兹增强吸收谱

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光子学报 2024年第9期53卷 81-92页

作者：聂禄李向军王梓灏孙文骁孙杰中国计量大学信息工程学院浙江省电磁波信息技术与计量检测重点实验室杭州310018 中国计量大学信息工程学院太赫兹研究所杭州310018 浙江省计量科学研究院信息与电磁计量研究所杭州310018

提出了一种利用纳米银浆作为反射层的可拉伸介质超光栅的亚波长增强结构,在指纹谱检测时可以有效提升待测物周围的局域场而实现超宽带太赫兹吸收谱信号增强。当太赫兹波以一定角度照射到可拉伸弹性衬底介质超光栅上表面时,对衬底进行一... 详细信息

提出了一种利用纳米银浆作为反射层的可拉伸介质超光栅的亚波长增强结构,在指纹谱检测时可以有效提升待测物周围的局域场而实现超宽带太赫兹吸收谱信号增强。当太赫兹波以一定角度照射到可拉伸弹性衬底介质超光栅上表面时,对衬底进行一系列拉伸,不同的拉伸因子激发出一系列导模共振,对应的介质超光栅响应曲线上的谐振峰频率覆盖0.46~0.61 THz。选择0.2~1.0μmα-乳糖薄膜作为待测微量分析物时,各拉伸因子对应的谐振峰幅度随待测物的吸收谱大幅度改变,其包络线组成的吸收谱峰值比没有介质超光栅周期结构时,最多增强111倍。该基于金属基底的可拉伸微结构为微量分析物的太赫兹高灵敏度检测提供了一种新的有效方法。

关键词：太赫兹波指纹谱动态拉伸介质超光栅纳米银反射

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混凝土单箱多室箱梁温度梯度地域差异性

交通运输工程学报 2024年第1期24卷 185-201页

作者：徐向锋马禄爱张峰张磊邬刚山东交通学院交通土建工程学院山东济南250357 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 东南大学交通学院江苏南京211189

为确定不同地区混凝土单箱多室箱梁日照温差代表值,在西藏山南、陕西铜川与广西来宾分别建立了室外日照温度场试验模型,同时安装了大量温度传感器与气象采集器,通过现场实测数据总结了山南、铜川和来宾气象差异性;通过长期箱梁测试温度... 详细信息

为确定不同地区混凝土单箱多室箱梁日照温差代表值,在西藏山南、陕西铜川与广西来宾分别建立了室外日照温度场试验模型,同时安装了大量温度传感器与气象采集器,通过现场实测数据总结了山南、铜川和来宾气象差异性;通过长期箱梁测试温度与逐时气象数据的逐步回归,提出了山南、铜川和来宾箱梁温差计算公式;调研了西藏6个地级市、陕西10个地级市和广西14个地级市1955—2016年的气象数据,并将气象日值数据分解为逐时气象数据用于温差计算,基于超阈值分布模型得到了3个地区重现期为50年的温度作用代表值,并绘制了温度作用分布地图。研究结果表明:箱梁模型实测的向阳侧边腹板竖向温差、中腹板竖向温差、顶板横向温差与底板横向温差从高到低依次为山南、铜川和来宾,说明受地理位置影响,中国不同地区的箱梁竖向温差和横向温差具有差异性;混凝土箱梁顶板向阳侧横向温差均高于底板,山南、铜川和来宾箱梁顶板向阳侧横向温差比底板分别高30.7%、23.2%和11.1%;西藏、陕西和广西的中腹板竖向温差地域差异性最大可达10.5℃,顶板横向温差地域差异性最大可达20.3℃,说明混凝土桥梁的日照作用具有明显的地域差异性。

关键词：桥梁工程混凝土箱梁模型试验温差计算模型地域差异性温差极值

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消能抗震锚杆的研究进展与思考

地球科学 2024年第2期49卷 522-537页

作者：石振明谢可禄俞松波杜长城赵飞同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

消能锚杆在加固边坡工程、基坑工程和巷道工程中具有良好的支护和容错能力,已经被广泛地研究和应用.系统地介绍了传统消能抗震锚杆的研发现状.根据消能抗震锚杆在外荷载消失后是否可自行恢复,进一步将其分为变形不可自复位型锚杆和变形... 详细信息

消能锚杆在加固边坡工程、基坑工程和巷道工程中具有良好的支护和容错能力,已经被广泛地研究和应用.系统地介绍了传统消能抗震锚杆的研发现状.根据消能抗震锚杆在外荷载消失后是否可自行恢复,进一步将其分为变形不可自复位型锚杆和变形可自复位型锚杆,并就几种典型消能抗震锚杆的工作机理及优缺点做了分析.在此基础上,进一步总结了现有抗震锚杆技术存在的主要问题:现在消能锚杆结构存在设计缺陷、不同荷载力学作用机制导致锚杆力学响应存在显著差异、现有消能锚杆无法适应岩土体的动力变形.最后,基于抗震结构自复位性的特点,提出了一种具有自复位结构的新型多级消能抗震锚杆,该锚杆具有多级缓冲消能的特点,且能实现在外部荷载减小或消失时其消能部件变形可恢复的效果,有望为强震区、爆破区及高地应力区的边坡、隧道、矿井巷道等工程持续提供有效的支护力.

关键词：消能抗震锚杆边坡工程强震作用自复位结构工作原理工程地质

高血压性基底节区脑出血患者aβ2GP1、FT3水平与病情及预后的关系

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中国老年学杂志 2024年第7期44卷 1557-1560页

作者：门焕丽宋贺李亚维石家庄市人民医院河北石家庄050000 河北医科大学第一附属医院

目的探讨高血压性基底节区脑出血患者血清抗β2糖蛋白1抗体(aβ2GP1)、血清游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)水平与病情及预后的关系。方法选取经头颅CT确诊的110例高血压性基底节区脑出血患者为观察组,并选取同期体检无异常的50例健康者为... 详细信息

目的探讨高血压性基底节区脑出血患者血清抗β2糖蛋白1抗体(aβ2GP1)、血清游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)水平与病情及预后的关系。方法选取经头颅CT确诊的110例高血压性基底节区脑出血患者为观察组,并选取同期体检无异常的50例健康者为对照组。根据入院时格拉斯哥昏迷指数将患者分为轻度组(13~15分)35例、中度组(9~12分)39例、重度组(0~8分)36例。3个月后采用改良Rankin量表(mRS)评分评估患者预后分为预后良好组(0~3分)83例和预后不良组(4~6分)27例。采用全自动生化分析仪检测患者入院第1、7、90天及对照组体检时FT3水平,采用酶联免疫吸附试验检测aβ2GP1水平,分析血清aβ2GP1、FT3水平与高血压性基底节区脑出血患者病情及预后的关系。结果入院第1、7、90天,脑出血患者血清aβ2GP1水平逐渐降低,而FT3水平逐渐升高,差异具有显著意义(P0.05)。大量血肿组血清aβ2GP1水平高于少量血肿组和中等量血肿组患者,而血清FT3水平低于少量血肿组和中等量血肿组,差异具有显著意义(P0.05)。入院第1、7天时脑出血破入脑室患者血清aβ2GP1水平显著高于脑出血未破入脑室组,而血清FT3水平显著低于脑出血未破入脑室组(P<0.05)。结论高血压性基底节区脑出血患者aβ2GP1、FT3水平与脑损伤严重程度、颅内血肿量及预后密切相关,可为高血压性基底节区脑出血患者病情及预后评估提供重要参考依据。

关键词：高血压基底节区脑出血抗β2糖蛋白1抗体游离三碘甲状腺原氨酸

互联网平台经济垄断的类型学分析及其治理逻辑

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学术研究 2024年第8期 9-17页

作者：孟天广门钰璐严宇清华大学社会科学学院北京100084 北京师范大学政府管理学院北京100875

在数字化转型迅猛发展的当下,互联网平台经济成为推动我国乃至全球经济发展的重要引擎。平台企业借助数据和技术资源带动平台经济发展的同时,也存在利用数据、算法和价格等工具实施垄断行为、滥用市场支配地位的现象,对经济发展、行业... 详细信息

在数字化转型迅猛发展的当下,互联网平台经济成为推动我国乃至全球经济发展的重要引擎。平台企业借助数据和技术资源带动平台经济发展的同时,也存在利用数据、算法和价格等工具实施垄断行为、滥用市场支配地位的现象,对经济发展、行业创新和社会福祉增长带来负面影响。针对平台经济领域的垄断现象,在界定平台经济垄断内涵及其特征的基础上,根据垄断影响对象和垄断工具两个维度可对平台企业垄断行为进行类型学分析。平台企业垄断行为可分为数据支配型、价格操控型、数据封锁型、价格托拉斯型四种垄断类型,通过案例可分析阐释不同类型的内涵和特征。借鉴数字治理生态理论的视角,有助于提出我国平台反垄断的理论体系和治理逻辑,平台反垄断的治理主体之间应利用所掌握的多种治理资源形成治理合力,并通过资源整合和功能互补促进生态合作。

关键词：互联网平台经济垄断垄断类型反垄断治理生态治理逻辑