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Experimental study on the effect of flexible joints of a deep-buried tunnel across an active fault under high in-situ stress conditions

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Underground Space 2024年第6期19卷 189-207页

作者： Jiawei Zhang Zhen Cui qian sheng Wanhua Zhao Liang Song State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering Institute of Rock and Soil MechanicsChinese Academy of SciencesWuhan 430071China School of Civil Engineering and Architecture Wuhan Polytechnic UniversityWuhan 430023China

During dislocation,a tunnel crossing the active fault will be damaged to varying degrees due to its permanent stratum *** previous studies did not consider the influence of the tunnel’s deep burial and the high in-situ stress,so the results were not entirely *** this paper,the necessity of solving the anti-dislocation problem of deep-buried tunnels is systemically *** the model test of tunnels across active faults,the differences in failures between deep-buried tunnels and shallow-buried tunnels were compared,and the dislocation test of deep-buried segmental tunnels was carried out to analyze the external stress change,lining strain,and failure mode of *** results are as follows.(1)The overall deformation of deep-buried and shallow-buried tunnels is both *** failure mode of deep-buried tunnels is primarily characterized by shear and tensile failure,resulting in significant compressive deformation and a larger damaged *** contrast,shallow-buried tunnels mainly experience shear failure,with the tunnel being sheared apart at the fault crossing,leading to more severe damage.(2)After the segmental structure design of the deep-buried tunnel,the‘‘S”deformation pattern is transformed into a‘‘ladder”pattern,and the strain of the tunnel and the peak stress of the external rock mass are reduced;therefore,damages are significantly mitigated.(3)Through the analysis of the distribution of cracks in the tunnel lining,it is found that the tunnel without a segmental structure design has suffered from penetrating failure and that cracks affect the entire *** cracks in a flexible segmental tunnel affect about 66.6%of the entire length of the tunnel,and cracks in a tunnel with a short segmental tunnel only affect about 33.3%of the entire length of the ***,a deep-buried tunnel with a short segmental tunnel can yield a better anti-dislocation effect.(4)By comparing the shallow-buried segmental tunnel in previous

关键词： Tunnel project Crossing active fault High in-situ stress Segmental structure design Flexible joint

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Aseismic performances of constrained damping lining structures made of rubber-sand-concrete

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Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2024年第5期16卷 1522-1537页

作者： Xiancheng Mei qian sheng Jian Chen Zhen Cui Jianhe Li Chuanqi Li Daniel Dias State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering Institute of Rock and Soil MechanicsChinese Academy of SciencesWuhan430071China University of Chinese Academy of Sciences Beijing100049China Key Laboratory of Water Grid Project and Regulation of Ministry of Water Resources Changjiang Institute of SurveyPlanningDesign and ResearchWuhan430010China Laboratory 3SR CNRS UMR 5521Grenoble Alpes UniversityGrenoble38000France School of Automotive and Transportation Engineering Hefei University of TechnologyHefei23009China

Flexible damping technology considering aseismic materials and aseismic structures seems be a good solution for engineering *** this study,a constrained damping structure for underground tunnel lining,using a rubber-sand-concrete(RSC)as the aseismic material,is *** aseismic performances of constrained damping structure were investigated by a series of hammer impact *** damping layer thickness and shape effects on the aseismic performance such as effective duration and acceleration amplitude of time-domain analysis,composite loss factor and damping ratio of the transfer function analysis,and total vibration level of octave spectrum analysis were *** hammer impact tests revealed that the relationship between the aseismic performance and damping layer thickness was not linear,and that the hollow damping layer had a better aseismic performance than the flat damping layer *** aseismic performances of constrained damping structure under different seismicity magnitudes and geological conditions were *** effects of the peak ground acceleration(PGA)and tunnel overburden depth on the aseismic performances such as the maximum principal stress and equivalent plastic strain(PEEQ)were *** numerical results show the constrained damping structure proposed in this paper has a good aseismic performance,with PGA in the range(0.2-1.2)g and tunnel overburden depth in the range of 0-300 m.

关键词： Constrained damping structure Aseismic performance Hammer impact tests Damping layer Peak ground acceleration Overburden depth

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An injectable,self-healable,and reusable PEDOT:PSS/PVA hydrogel patch electrode for epidermal electronics

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Nano Research 2024年第6期17卷 5479-5490页

作者： Yang Li Yuzhe Gu sheng qian Shuwen Zheng Yuncong Pang Lele Wang Baoguang Liu Shujuan Liu qiang Zhao College of Electronic and Optical Engineering and College of Flexible Electronics(Future Technology) Nanjing University of Posts and Telecommunications(NJUPT)Nanjing 210023China State Key Laboratory of Organic Electronics and Information Displays and Jiangsu Key Laboratory for Biosensors Institute of Advanced Materials(IAM)Nanjing University of Posts and Telecommunications(NJUPT)Nanjing 210023China

Injectability empowers conductive hydrogels to transcend traditional limitations,unlocking a realm of possibilities for innovative medical,wearable,and therapeutic applications that can significantly enhance patient care and quality of ***,we report an injectable,self-healable,and reusable hydrogel obtained by mixing the concentrated poly(3,4-ethylenedioxythiophene)doped with polystyrene sulfonate(PEDOT:PSS)suspension(~2 wt.%solid content),polyvinyl alcohol(PVA),and *** the presence of reversible borax/hydroxyl bonds and multiple hydrogen bonds,this PEDOT:PSS/PVA hydrogel exhibits notable shear-thinning behavior and self-healing capabilities,enabling it to be injected as a gel fiber from a ***-prepared injectable hydrogel also demonstrates an ultra-low modulus(~2.5 MPa),reduced on-skin impedance(~45%of commercial electrodes),and high signal-to-noise ratio(SNR)(~15-22 dB)in recording of electrocardiography(ECG),electromyography(EMG),and electroencephalogram(EEG)***,the injectable hydrogels can be remolded and reinjected as the reusable electrodes,maintaining nearly identical electrophysiological recording capabilities and brain-computer interface(BCI)performance compared to commercial wet *** their straightforward fabrication,excellent material properties and electronic performance,ease of cleaning,and remarkable reusability,our injectable PEDOT:PSS/PVA hydrogels hold promise for advancements in BCI based electronics and wearable bioelectronics.

关键词： epidermal hydrogel electrodes reusability injectability self-healing electrophysiological recording brain-computer interface

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Self-healable gels in electrochemical energy storage devices

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Nano Research 2024年第4期17卷 3302-3323页

作者： Yang Li PeiPei Ding Yuzhe Gu sheng qian Yuncong Pang Lele Wang Jiayang Feng Baoguang Liu Qi Wan Ping Li Zhiwei Liu College of Electronic and Optical Engineering&College of Flexible Electronics(Future Technology) Nanjing University of Posts&Telecommunications(NJUPT)Nanjing 210023China State Key Laboratory of Organic Electronics and Information Displays&Jiangsu Key Laboratory for Biosensors Institute of Advanced Materials(IAM)Nanjing University of Posts and Telecommunications(NJUPT)Nanjing 210023China College of Materials Science&Engineering Beijing University of TechnologyBeijing 100124China Beijing Advanced Innovation Center for Materials Genome Engineering Institute for Advanced Materials and TechnologyUniversity of Science and Technology BeijingBeijing 100083China Pillar of Engineering Product Development Singapore University of Technology and DesignSingapore 487372Singapore School of Energy and Environmental Engineering University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China

In the green energy and carbon-neutral technology,electrochemical energy storage devices have received continuously increasing attention ***,due to the unavoidable volume expansion/shrinkage of key materials or irreversible mechanical damages during application,the stability of energy storage and delivery as well as the lifetime of these devices are severely shortened,leading to serious performance degradation or even safety ***,the utilization of self-healable gels into electrochemical energy storage devices,such as electrodes,binders,and electrolytes,is proven as an effective method to realize long-term stable operation of these devices via the self-repairing of mechanical and electrochemical ***,this review first summarizes the feature and fabrication of different gels,paying special attention to hydrogels,organohydrogels,and ***,basic concepts and figure of merit of self-healable gels are analyzed with a detailed discussion at the healing mechanisms,from reversible dynamic bonds to physical molecular diffusion,and to external healing *** we introduce all the important parts of electrochemical energy storage devices,which could be replaced by healable gels to enhance the durability,including electrodes,binders,and ***,the critical challenges and future perspectives regarding the future development of healable gels based high-performance electrochemical energy storage devices or electronics are provided.

关键词： self-healable gels healing mechanisms electrodes binders gel electrolytes

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徐浦大桥结构健康监测系统传感器布点方案设计

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上海船舶运输科学研究所学报 2024年第4期47卷 59-71页

作者：钱晟中远海运科技股份有限公司上海200135

为防范桥梁运行重大安全风险,提升桥梁结构的安全保障水平,以上海徐浦大桥为例,设计一种桥梁结构健康监测系统布点方案。根据徐浦大桥的结构特点布设传感器,将传感器采集的数据作为桥梁结构监测的基础数据来源,结合自动化监测技术和结... 详细信息

为防范桥梁运行重大安全风险,提升桥梁结构的安全保障水平,以上海徐浦大桥为例,设计一种桥梁结构健康监测系统布点方案。根据徐浦大桥的结构特点布设传感器,将传感器采集的数据作为桥梁结构监测的基础数据来源,结合自动化监测技术和结构安全评估技术达到全天候、全方位了解桥梁的运营环境及结构状况的目的。实际应用结果表明,该方案可行,能有效监测桥梁的运营环境和结构状况,提高大桥的管养工作效率和突发状况应急处置能力,使其在整个设计使用寿命周期内安全可靠运营。

关键词：桥梁结构健康监测系统传感器数据

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输出约束的有限时间自适应区间二型模糊输出反馈PMSM伺服控制

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控制与决策 2024年第4期39卷 1212-1222页

作者：刘晏李前胜姜彦辰王永富东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 华能国际电力股份有限公司大连电厂辽宁大连116100

针对永磁同步电机驱动的伺服系统在不确定性摩擦和未知负载的影响下难以达到高精度的控制效果,提出一种基于区间二型模糊系统的带有输出约束的有限时间自适应输出反馈控制方案.首先,构建一个基于非线性扰动观测器的区间二型模糊状态观测... 详细信息

针对永磁同步电机驱动的伺服系统在不确定性摩擦和未知负载的影响下难以达到高精度的控制效果,提出一种基于区间二型模糊系统的带有输出约束的有限时间自适应输出反馈控制方案.首先,构建一个基于非线性扰动观测器的区间二型模糊状态观测器,分别完成对于未知扰动和速度的估计,区间二型模糊系统完成对于非线性摩擦的逼近;然后,在此基础上,结合滤波误差补偿机制和有限时间技术,引入障碍Lyapunov函数和反步控制技术设计输出约束的自适应区间二型模糊输出反馈控制器;最后,根据Lyapunov稳定性理论提出严格的稳定性分析,保证闭环系统的所有信号均是有限时间内有界的,并通过数值仿真和实验验证了所提出方法的有效性.

关键词：伺服系统区间二型模糊逻辑系统障碍Lyapunov 自适应反步控制永磁同步电机有限时间控制

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混凝土三点弯曲梁随机骨料模型的开裂模拟

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第7期45卷 1037-1046页

作者：王青原许颖钱胜哈尔滨工业大学(深圳)深圳市城市与土木工程防灾减灾重点实验室广东深圳518055 哈尔滨工业大学(深圳)广东省土木工程智能韧性结构重点实验室广东深圳518055 哈尔滨工业大学(深圳)深圳市土木工程智能结构系统重点实验室广东深圳518055

在试验表征及工程实践中,仿真可以准确反映裂缝的发展规律.采用内聚力模型来研究混凝土梁三点弯曲试验的宏观力学性能和细观开裂损伤破坏行为.在三点弯曲试验中的受力破坏的全过程研究中,对I型断裂能、II型断裂能、抗剪强度、抗拉强度... 详细信息

在试验表征及工程实践中,仿真可以准确反映裂缝的发展规律.采用内聚力模型来研究混凝土梁三点弯曲试验的宏观力学性能和细观开裂损伤破坏行为.在三点弯曲试验中的受力破坏的全过程研究中,对I型断裂能、II型断裂能、抗剪强度、抗拉强度及弹性模量(刚度)这5个控制单元开裂的关键参数进行了反演研究.通过宏观力学性能和细观开裂的试验结果,对一组试件的试验结果与参数化模型结果进行逆推分析,得到了控制因素在模拟中适用的参数范围.然后结合不同配合比试件的骨料定量化信息,对3个骨料面积不同的模型,应用已得到的参数范围中值来模拟获得裂缝扩展的定量结果,并对照模拟与试验的力学性能和裂缝量化结果验证参数范围的准确性.

关键词：内聚力模型断裂参数三点弯曲试验裂缝扩展细观尺度

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高流速铅铋环境下板型燃料组件流致振动特性研究

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核动力工程 2024年第3期45卷 246-251页

作者：孙瑜刘建王浩煜钱升齐欢欢中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

液态铅铋合金具有导热性能好、热容量高等特点,是新一代先进反应堆的理想冷却剂。本文建立了高流速铅铋环境下板型燃料组件全尺寸计算流体动力学(CFD)模型,基于大涡模拟湍流模型开展了瞬态流体力学分析并获得了燃料板所受的流体激励力... 详细信息

液态铅铋合金具有导热性能好、热容量高等特点,是新一代先进反应堆的理想冷却剂。本文建立了高流速铅铋环境下板型燃料组件全尺寸计算流体动力学(CFD)模型,基于大涡模拟湍流模型开展了瞬态流体力学分析并获得了燃料板所受的流体激励力。建立燃料板CFD模型,基于瞬态流体激励数据开展基于时域的结构动力学计算并获得燃料板的位移响应。计算结果显示,由于吊装结构形成的漩涡脱落,中间位置燃料板所受流体激励力远大于两侧位置燃料板。燃料板位移响应集中于自身的一阶频率,并且单组燃料板的一阶频率远大于湍流激励主频,因此燃料板没有在流体激励下共振的风险。考虑到入口湍流强度影响,基于矩形流道功率密度谱的流致振动分析方法保守性能不足。本研究可为新一代高性能燃料组件研发提供参考。

关键词：大涡模拟流致振动液态铅铋合金

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美国科学学科教师用书的编制与启示

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教学与管理 2024年第27期 98-104页

作者：钱旭升张雨露浙江师范大学教育学院浙江金华321004 江苏理工学院学工处江苏常州213001

为促进教师学习的日常性、内生性发展,美国学者开发出教育性教师用书。通过文献及文本分析梳理美国科学教师用书发现:在理念上以提升科学关键能力为基础促进学生发展,以提高教学设计能力为重点支持教师学习;在具体编制过程中依据舒尔曼... 详细信息

为促进教师学习的日常性、内生性发展,美国学者开发出教育性教师用书。通过文献及文本分析梳理美国科学教师用书发现:在理念上以提升科学关键能力为基础促进学生发展,以提高教学设计能力为重点支持教师学习;在具体编制过程中依据舒尔曼教师专业发展知识提出了启发式设计框架;在教师使用中强调教师与教师用书参与式互动并设计在线资源;在衡量其质量时划分不同维度对教师用书的基本内容和教育支持展开形成性评估和总结性评估。借鉴美国科学教师用书编制的经验,我国科学教师用书的编制应紧扣课程标准,以教师学习促进学生发展,在内容上嵌入三类专业知识以提供教育支持,使用上完善在线课程资源,保障教师多渠道使用。

关键词：美国科学学科科学教育教师用书教师学习

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中国考古学的重大课题

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广西师范大学学报（哲学社会科学版） 2024年第2期60卷 161-170页

作者：陈胜前中国人民大学历史学院考古文博系北京100872

学术重大课题是引领学科发展的具有前瞻性的方向标。2014年美欧考古学界就未来25年的考古学发展推出了25个重大课题,在国际考古学界产生了较大影响,同样有必要探讨中国考古学的重大课题。分析中国考古学的重大课题需要结合学科所处的内... 详细信息

学术重大课题是引领学科发展的具有前瞻性的方向标。2014年美欧考古学界就未来25年的考古学发展推出了25个重大课题,在国际考古学界产生了较大影响,同样有必要探讨中国考古学的重大课题。分析中国考古学的重大课题需要结合学科所处的内外背景关联。回顾百年中国考古学发展,可以看出不同阶段重大课题的引领作用,最终指向是要建立自主学术体系。展望未来,主导中国考古学发展的时代精神应该是超越,包括摆脱对西方学术体系的依赖,建立中国考古学的主体性;超越既有的主流范式,拓展学术领域;超越考古学的学科范畴,参与讨论与人类社会发展相关的重大问题;超越中国的研究范围,研究世界文明等。归根结底,是要建立一个具有创新与开拓能力的自主学术体系。

关键词：考古学理论重大课题自主学术体系内外背景关联

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