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Inverse reliability analysis and design for tunnel face stability considering soil spatial variability

Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2024年第5期16卷 1552-1564页

作者： Zheming Zhang Jian Ji xiangfeng guo Siang Huat Goh Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering Hohai UniversityNanjing210098China Department of Civil and Environmental Engineering National University of SingaporeSingapore

The traditional deterministic analysis for tunnel face stability neglects the uncertainties of geotechnical parameters,while the simplified reliability analysis which models the potential uncertainties by means of random variables usually fails to account for soil spatial *** overcome these limitations,this study proposes an efficient framework for conducting reliability analysis and reliability-based design(RBD)of tunnel face stability in spatially variable soil *** three-dimensional(3D)rotational failure mechanism of the tunnel face is extended to account for the soil spatial variability,and a probabilistic framework is established by coupling the extended mechanism with the improved Hasofer-Lind-Rackwits-Fiessler recursive algorithm(iHLRF)as well as its inverse analysis *** proposed framework allows for rapid and precise reliability analysis and RBD of tunnel face *** demonstrate the feasibility and efficacy of the proposed framework,an illustrative case of tunnelling in frictional soils is presented,where the soil's cohesion and friction angle are modelled as two anisotropic cross-correlated lognormal random *** results show that the proposed method can accurately estimate the failure probability(or reliability index)regarding the tunnel face stability and can efficiently determine the required supporting pressure for a target reliability index with soil spatial variability being taken into ***,this study reveals the impact of various factors on the support pressure,including coefficient of variation,cross-correlation between cohesion and friction angle,as well as autocorrelation distance of spatially variable soil *** results also demonstrate the feasibility of using the forward and/or inverse first-order reliability method(FORM)in high-dimensional stochastic *** is hoped that this study may provide a practical and reliable framework for determining the stability of tunnels in complex

关键词： Limit analysis Tunnel face stability Spatial variability HLRF algorithm Inverse reliability method

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Reliability-based settlement analysis of embankments over soft soils reinforced with T-shaped deep cement mixing piles

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Frontiers of Structural and Civil Engineering 2022年第5期16卷 638-656页

作者： Chana PHUTTHANANON Pornkasem JONGPRADIST Daniel DIAS xiangfeng guo Pitthaya JAMSAWANG Julien BAROTH Construction Innovations and Future Infrastructures Research Center Department of Civil EngineeringFaculty of EngineeringKing Mongkut’s University of Technology ThonburiBangkok 10140Thailand 3SR Laboratory Grenoble INPFrench National Centre for Scientific Research(CNRS)Grenoble Alpes UniversityGrenoble 38000France Antea Group Antony 92160France Soil Engineering Research Center Department of Civil EngineeringKing Mongkut’s University of Technology North BangkokBangkok 10800Thailand

This paper presents a reliability-based settlement analysis of T-shaped deep cement mixing(TDM)pile-supported embankments over soft *** uncertainties of the mechanical properties of the in-situ soil,pile,and embankment,and the effect of the pile shape are considered *** analyses are performed using Monte Carlo Simulations in combination with an adaptive Kriging(using adaptive sampling algorithm).Individual and system failure probabilities,in terms of the differential and maximum settlements(serviceability limit state(SLS)requirements),are *** reliability results for the embankments supported by TDM piles,with various shapes,are compared and discussed together with the results for conventional deep cement mixing pile-supported embankments with equivalent pile *** influences of the inherent variabilities in the material properties(mean and coefficient of variation values)on the reliability of the piled embankments,are also *** study shows that large TDM piles,particularly those with a shape factor of greater than 3,can enhance the reliability of the embankment in terms of SLS requirements,and even avoid unacceptable reliability levels caused by variability in the material properties.

关键词： T-shaped deep cement mixing piles piled embankments settlement reliability analysis soil uncertainties

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Reliability assessment for serviceability limit states of stiffened deep cement mixing column-supported embankments

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Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2023年第9期15卷 2402-2422页

作者： Chana Phutthananon Pornkasem Jongpradist Kangwan Kandavorawong Daniel Dias xiangfeng guo Pitthaya Jamsawang Construction Innovations and Future Infrastructures Research Center Department of Civil EngineeringFaculty of EngineeringKing Mongkut’s University of Technology ThonburiBangkok10140Thailand Laboratory 3SR Grenoble INPCNRSGrenoble Alpes UniversityGrenoble38000France Department of Civil and Environmental Engineering National University of SingaporeSingapore119077Singapore Soil Engineering Research Center Department of Civil EngineeringKing Mongkut’s University of Technology North BangkokBangkok10800Thailand

The reliability and deterministic analyses of wood-cored stiffened deep cement mixing and deep cement mixing column-supported embankments(referred to as WSCSE and DCSE,respectively)considering serviceability limit state requirements are presented in this *** field theory was used to simulate the spatial variability of soilcement mixing(SCM)material in which the adaptive Kriging Monte Carlo simulation was adopted to estimate the failure probability of a columnsupported embankment(CSE)system.A new method for stochastically generating random values of unconfined compressive strength(qu)and the ratio(Ru)between the undrained elastic modulus and qu of SCM material based on statistical correlation data is *** performance of CSEs concerning changes in the mean(μ),coefficient of variation(CoV),and vertical spatial correlation length(θv)of qu and Ru are presented and *** obtained results indicate that WSCSE can provide a significantly higher reliability level and can tolerate more SCM material spatial variability than *** performance of DCSE and WSCSE,which can be considered satisfactory in a deterministic framework,cannot guarantee an acceptable reliability level from a probabilistic *** highlights the importance and necessity of employing reliability analyses for the design of ***,consideration of only μ and CoV of qu seems to be sufficient for reliability analysis of WSCSE while for DCSE,uncertainties regarding the Ru(*** μ and CoV)and θv of qu cannot be ignored.

关键词： Reliability analysis Column-supported embankment(CSE) Stiffened deep cement mixing column Serviceability Adaptive kriging Monte Carlo simulation

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Improving hydrogen evolution reaction efficiency through lattice tuning

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Nano Research 2024年第7期17卷 5907-5913页

作者： Zipeng Zhao Haotian Liu Wenpei Gao Praveen Kolla Wang Xue Zeyan Liu Jinghua guo Sanjeev Mukerjee Xiaoqing Pan Qingying Jia xiangfeng Duan Yu Huang Department of Materials Science and Engineering University of CaliforniaLos AngelesCalifornia 90095USA Department of Chemical Engineering and Materials Science University of CaliforniaIrvineCalifornia 92697USA Materials Science and Engineering North Carolina State UniversityRaleighNorth Carolina 27695USA Department of Chemistry and Chemical Biology Northeastern UniversityBostonMassachusetts 02115USA Department of Chemistry and Biochemistry University of CaliforniaLos AngelesCalifornia 90095USA Advanced Light Source Lawrence Berkeley National LaboratoryBerkeleyCalifornia 94720USA Department of Chemistry and Biochemistry University of CaliforniaSanta CruzCalifornia 95064USA Department of Physics and Astronomy University of CaliforniaIrvineCalifornia 92697USA California Nanosystems Institute University of CaliforniaLos AngelesCalifornia 90095USA

The intermittent nature of renewable energy sources sets a requirement for efficient energy storage to mitigate the conflict between energy supply and *** is a promising choice for energy storage due to its high energy ***,the conversion of electrical energy to chemical energy stored in hydrogen through water electrolysis suffers from low efficiency,and the electricity cost dominates the total cost of hydrogen ***,we report the study of improving the hydrogen evolution reaction activity of Pt-based catalysts by building a nanoscale surface NiO and Pt interface,further optimizing the performance via tuning the lattice parameter of the core of nanoparticles,which can be achieved by varying the dealloying annealing *** optimized PtCuNi-O/C and PtNi-O/C catalysts are demonstrated to be one of the best catalysts,with a mass activity(MA)of 9.1 and 8.7 mA/μgPt,which is 9.9-fold and 9.5-fold of that of Pt/C,respectively.

关键词： lattice tuning Pt-based catalyst hydrogen evolution reaction electrocatalysis

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Cu掺杂对介孔VO_x-TiO_2催化苯羟基化制苯酚的影响

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催化学报 2013年第2期34卷 341-350页

作者：徐丹贾丽华郭祥峰齐齐哈尔大学化学与化学工程学院黑龙江齐齐哈尔161006 黑龙江省普通高校精细化工重点实验室黑龙江齐齐哈尔161006

将Cu作为第二金属,制备了不同Cu掺杂量的和不同温度下焙烧的双金属改性的Cu/VOx-TiO2复合催化剂,并用于液相苯直接羟基化制苯酚反应中.固定钒的含量为4.3%,合成了一系列不同Cu掺杂量(w=0.29%~2.5%)的催化剂,并在不同的温度下(350~650°C... 详细信息

将Cu作为第二金属,制备了不同Cu掺杂量的和不同温度下焙烧的双金属改性的Cu/VOx-TiO2复合催化剂,并用于液相苯直接羟基化制苯酚反应中.固定钒的含量为4.3%,合成了一系列不同Cu掺杂量(w=0.29%~2.5%)的催化剂,并在不同的温度下(350~650°C)进行了焙烧.利用X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电镜、透射电镜、H2程序升温还原以及X射线光电子能谱对催化剂进行了表征.结果表明,加入Cu后催化剂仍保持有序的介孔结构,并且有效地促进了VOx物种在载体TiO2上的分散和VOx物种的还原,同时提高了催化剂的热稳定性,其中Cu以+2价的形态存在于催化剂中.另外,考察了催化剂用量,反应温度等对苯羟基化反应性能的影响.

关键词：铜钒物种介孔二氧化钛苯羟基化苯酚

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不同类型牡丹花的营养成分及体外抗氧化活性分析

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农业机械学报 2006年第8期37卷 111-114页

作者：史国安郭香凤包满珠河南科技大学农学院河南科技大学食品与生物工程学院华中农业大学园艺林学学院

选择5个牡丹品种,采用紫外分光光度计、荧光分光光度计、氨基酸自动分析仪和原子吸收分光光度计,测定了牡丹花中多酚类物质、维生素、氨基酸和10种矿物元素的含量;体外法分析了牡丹花水提液清除O2-和·OH的效能。结果表明:5个牡丹品种... 详细信息

选择5个牡丹品种,采用紫外分光光度计、荧光分光光度计、氨基酸自动分析仪和原子吸收分光光度计,测定了牡丹花中多酚类物质、维生素、氨基酸和10种矿物元素的含量;体外法分析了牡丹花水提液清除O2-和·OH的效能。结果表明:5个牡丹品种花瓣中含有丰富的多酚类物质、维生素、蛋白质、矿物质;所含氨基酸种类齐全,必需氨基酸和呈味氨基酸含量较高;不同品种牡丹花水提液清除O2-和·OH的效能有明显差异,清除O2-的能力高于清除·OH的能力。综合分析认为牡丹花具有较高的营养价值,值得进一步研究开发。

关键词：牡丹花营养成分水提液抗氧化活性

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非金钱债务继续履行责任的司法适用

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法律适用 2018年第10期 68-74页

作者：陈成建郭翔峰苏溪人民法庭浙江省义乌市人民法院知识产权庭

继续履行是我国《合同法》第107条确立的首要的违约责任形式,诠释了大陆法国家"合同必须履行"的法谚。不同于金钱债务,非金钱债务的继续履行仍存在较大争议,从实际案例出发,分析当下司法实务对继续履行责任的态度,提出非金钱债务的继续... 详细信息

继续履行是我国《合同法》第107条确立的首要的违约责任形式,诠释了大陆法国家"合同必须履行"的法谚。不同于金钱债务,非金钱债务的继续履行仍存在较大争议,从实际案例出发,分析当下司法实务对继续履行责任的态度,提出非金钱债务的继续履行除须符合可能性、合理性、时效性要件还应平衡与第三人的利益冲突,并进一步分析其与合同解除、赔偿损失、民事执行等制度的协调与处理。

关键词：继续履行构成要件合同解除赔偿损失

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Ag/SBA-15低温气相选择性催化氧化苯甲醇合成苯甲醛（英文）

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催化学报 2014年第1期35卷 108-119页

作者：马良贾丽华郭祥峰项礼军齐齐哈尔大学黑龙江省普通高校精细化工重点实验室黑龙江齐齐哈尔161006 齐齐哈尔大学化学与化学工程学院黑龙江齐齐哈尔161006

以SBA-15为载体,采用浸渍法制备了不同Ag含量的Ag/SBA-15,通过N2吸附-脱附、X射线衍射、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X射线光电子能谱和电感耦合等离子体质谱对催化剂进行了表征.将Ag/SBA-15用于苯甲醇气相选择性催化氧化合... 详细信息

以SBA-15为载体,采用浸渍法制备了不同Ag含量的Ag/SBA-15,通过N2吸附-脱附、X射线衍射、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X射线光电子能谱和电感耦合等离子体质谱对催化剂进行了表征.将Ag/SBA-15用于苯甲醇气相选择性催化氧化合成苯甲醛,研究了反应条件对转化率和选择性的影响.结果表明,Ag/SBA-15具有均一的一维孔道结构、较厚的孔壁(3–5 nm)及较大的比表面积(411–541 m2/g),其规整纳米空间的限域作用使一定负载量的Ag以纳米尺寸均匀分散于介孔SBA-15孔道内,增加了活性组分的比表面积.亲核性氧物种从Ag到SBA-15表面的氧溢流,提高了低温下Ag/SBA-15对苯甲醇气相选择性氧化合成苯甲醛的催化性能.5.3%Ag/SBA-15中的Ag粒径为5–6 nm,且均匀分散于载体孔道中,反应温度为220°C时,苯甲醇转化率为87%,苯甲醛选择性为95%;240°C时,苯甲醇转化率和苯甲醛选择性分别高达94%和97%;并在240–300°C范围内,其催化活性和选择性保持不变,表现出了良好的温度耐受能力.催化剂经活化再生可以连续使用40 h,选择性基本保持不变.

关键词：银 SBA-15 低温气相氧化苯甲醇苯甲醛

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微波辐射相转移催化合成乙酸苄酯

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化学反应工程与工艺 2013年第6期29卷 563-567页

作者：平原郭祥峰贾丽华黑龙江省普通高校精细化工重点实验室齐齐哈尔大学化学与化学工程学院黑龙江齐齐哈尔161006

在微波辐射下,以氯化苄和乙酸钠为原料,四丁基溴化铵(TBAB)为相转移催化剂,在水溶液中合成了乙酸苄酯。研究了反应物投料比、催化剂和溶剂用量、微波功率、辐射时间、反应温度及搅拌速率等对产率的影响。结果表明:微波功率为300 W,反应... 详细信息

在微波辐射下,以氯化苄和乙酸钠为原料,四丁基溴化铵(TBAB)为相转移催化剂,在水溶液中合成了乙酸苄酯。研究了反应物投料比、催化剂和溶剂用量、微波功率、辐射时间、反应温度及搅拌速率等对产率的影响。结果表明:微波功率为300 W,反应温度为100℃,搅拌速率为400 r/min的条件下,氯化苄4.44 g,乙酸钠5.17 g,TBAB0.68 g,水为8 mL时,反应35 min的产率约为97%,其反应速率是传统加热方法的12倍。反应后,滤出水相中析出的氯化钠,补加化学计量的乙酸钠和初次投料量2/3的TBAB继续反应,连续5次后的产率仍在92%以上。

关键词：微波相转移合成乙酸苄酯

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铁镧交联蒙脱土的合成及催化氧化性能

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化学反应工程与工艺 2009年第4期25卷 306-310页

作者：宋贺郭祥峰贾丽华齐齐哈尔大学黑龙江齐齐哈尔161006

以临安钠基蒙脱土为原料,制备了铁交联和铁镧复合交联蒙脱土催化剂,利用物理吸附(BET)、扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)对催化剂进行表征,并以铁镧复合交联蒙脱土(Fe/La-PILC)为催化剂,质量分数为30%的过氧化氢水溶液为氧化剂,考察反... 详细信息

以临安钠基蒙脱土为原料,制备了铁交联和铁镧复合交联蒙脱土催化剂,利用物理吸附(BET)、扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)对催化剂进行表征,并以铁镧复合交联蒙脱土(Fe/La-PILC)为催化剂,质量分数为30%的过氧化氢水溶液为氧化剂,考察反应时间、催化剂用量和过氧化氢用量对苯甲醇催化氧化制苯甲醛的影响。结果表明:铁镧复合交联蒙脱土形成了比较均一的中孔骨架结构;当苯甲醇与过氧化氢物质的量之比为1:2,Fe/La(200)-PILC(Fe与La物质的量之比为200)质量分数为4%,反应5 h时,苯甲醇转化率和苯甲醛选择性分别为62.1%和86.4%。研究铁镧交联蒙脱土催化剂的催化氧化机理,发现Fe/La-PILC催化氧化苯甲醇的活性氧来自于Fe/La-PILC所吸附的氧。

关键词：铁镧复合交联蒙脱土苯甲醇苯甲醛催化氧化

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