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四周受火异形截面部分包覆钢-混凝土轴压组合柱耐火性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第2期45卷 52-62页

作者：杨欢刘用王静峰徐秋雨合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学先进钢结构技术与产业化协同创新中心安徽合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省重点实验室安徽合肥230009

异形截面部分包覆钢-混凝土组合(PEC)柱是解决高层钢结构住宅凸柱问题的有效方法之一,因其型钢翼缘外露,故而抗火问题备受关注。为研究异形截面PEC柱的抗火性能,以截面形式和轴压比为参数设计并制作了4根异形截面PEC柱,开展了恒载升温试... 详细信息

异形截面部分包覆钢-混凝土组合(PEC)柱是解决高层钢结构住宅凸柱问题的有效方法之一,因其型钢翼缘外露,故而抗火问题备受关注。为研究异形截面PEC柱的抗火性能,以截面形式和轴压比为参数设计并制作了4根异形截面PEC柱,开展了恒载升温试验,得到火灾下异形截面PEC柱的破坏模式、竖向与侧向变形-时间关系曲线和耐火极限,并分析其温度场分布与变形规律。研究结果表明:随着火灾下截面损伤增加,L形及T形截面PEC柱逐渐由轴压受力状态分别转为双向及单向偏压受力状态,十字形截面PEC柱仍保持轴压受力状态;在上端球铰和下端单向铰边界条件下,L形截面PEC柱发生双向弯曲失稳,T形截面PEC柱发生平面外弯曲失稳,十字形截面PEC柱发生平面内弯曲失稳;在轴压比为0.4、没有防火保护条件下,L形截面PEC柱耐火极限为41 min,T形截面和十字形截面PEC柱耐火极限分别为32.5 min和29 min;当轴压比由0.4增加至0.55时,十字形截面PEC柱耐火极限降低了28.7%。借鉴EN 1994-1-2中建议的四周受火规则截面PEC柱高温承载力简化计算方法,对异形截面PEC柱高温承载力进行计算,计算结果偏保守。

关键词：部分包覆钢-混凝土组合柱异形截面火灾试验耐火性能高温承载力

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基于虚拟点云的二阶段多模态融合网络

汽车工程 2024年第2期46卷 222-229页

作者：程腾倪昊张强王文冲石琴合肥工业大学自动驾驶汽车安全技术安徽省重点实验室合肥230009 安徽省智慧交通车路协同工程研究中心合肥230000 合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230000 奇瑞汽车股份有限公司芜湖241000

针对点云的稀疏性和无序性对目标检测准确率的影响,本文提出了一种基于虚拟点云的二阶段多模态融合网络VPC-VoxelNet。首先,利用图像检测目标信息构造虚拟点云,增加点云的密集程度,从而提高目标特征的表现;其次,增加点云特征维度以区分... 详细信息

针对点云的稀疏性和无序性对目标检测准确率的影响,本文提出了一种基于虚拟点云的二阶段多模态融合网络VPC-VoxelNet。首先,利用图像检测目标信息构造虚拟点云,增加点云的密集程度,从而提高目标特征的表现;其次,增加点云特征维度以区分真实和虚拟点云,并使用含置信度编码的体素,增强点云的相关性;最后,采用虚拟点云的比例系数设计损失函数,增加图像检测有监督训练,提高二阶段网络训练效率,避免二阶段端到端网络模型存在的模型误差累计问题。该目标检测网络VPC-VoxelNet在KITTI数据集上进行了测试,检测精度优于经典三维点云检测网络和某些多传感器信息融合网络,车辆检测精度达到了86.9%。

关键词：目标检测多模态感知虚拟点云损失函数

L型隔板弧形双钢板组合墙板抗爆性能试验与数值研究

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工程力学 2024年第9期41卷 79-90页

作者：赵春风何凯城李晓杰王静峰合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 大连理工大学工业装备与分析国家重点实验室辽宁大连116024 合肥工业大学安徽先进钢结构技术与产业化协同创新中心安徽合肥230009

弧形双钢板混凝土组合墙板结构具有和拱结构相同的传力机理,可以充分发挥混凝土优异的抗压性能,极大地提高了结构的承载力。该文开展了L型隔板弧形双钢板混凝土组合墙板(L-shaped-Curved Double Steel Concrete Composite Wallboard,L-C... 详细信息

弧形双钢板混凝土组合墙板结构具有和拱结构相同的传力机理,可以充分发挥混凝土优异的抗压性能,极大地提高了结构的承载力。该文开展了L型隔板弧形双钢板混凝土组合墙板(L-shaped-Curved Double Steel Concrete Composite Wallboard,L-CDSCW)在近场爆炸作用下的试验研究,通过混凝土的损伤分析和结构变形分析探究其抗爆性能。基于ANSYS/LS-DYNA软件进行了L-CDSCW试件爆炸响应的数值分析,参数化分析了不同关键参数对L-CDSCW试件抗爆性能的影响规律。结果表明:近场爆炸作用下,L-CDSCW试件未出现倒塌或崩塌现象,具有较强的抗爆性能;增加钢板厚度可以减小混凝土跨中凹陷深度和混凝土塑性破坏;增加TNT当量和降低爆距会显著增加底部钢板跨中最大挠度,同时也会增加混凝土跨中凹陷深度和混凝土损伤。研究结果可以为弧形双钢板混凝土组合板的应用提供一定的技术参考。

关键词：近场爆炸 L型隔板弧形双钢板混凝土组合墙板抗爆性能试验研究数值分析

环形脱空对圆钢管混凝土柱抗侧向冲击性能的影响分析

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振动与冲击 2024年第16期43卷 92-102,145页

作者：沈奇罕刘俊杰朱维军王静峰谢强合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 合肥工业大学水泥基材料低碳技术与装备教育部工程研究中心合肥230009 合肥工业大学先进钢结构技术与产业化安徽省协同创新中心合肥230009

近年来随着社会机械化水平的不断提高和交通事业的飞速发展,车辆、船舶及飞行器等机械撞击城市高架、跨河桥梁墩柱等事故的发生频率显著提升。而实际钢管混凝土(concrete-filled steel tubular, CFST)结构由于材料特性或服役环境等问题... 详细信息

近年来随着社会机械化水平的不断提高和交通事业的飞速发展,车辆、船舶及飞行器等机械撞击城市高架、跨河桥梁墩柱等事故的发生频率显著提升。而实际钢管混凝土(concrete-filled steel tubular, CFST)结构由于材料特性或服役环境等问题普遍存在脱空缺陷情况,但目前有关脱空缺陷对CFST冲击性能的影响研究仍相对较少。为此,构建了侧向冲击作用下含环形脱空圆钢管混凝土柱有限元分析模型,并通过相关试验验证模型的准确性。揭示了环形脱空对圆钢管混凝土柱在侧向冲击作用下破坏模式、时程曲线特征、冲击全过程应力应变发展和界面接触行为的影响机理,系统研究了脱空率、轴压比、边界条件、径厚比、冲击速度和冲击质量等诸多参数对侧向冲击作用下含环形脱空圆钢管混凝土柱冲击力、挠度变形和耗能等动力响应的影响规律。结果表明,环形脱空的存在将逐步降低圆钢管混凝土柱的抗侧向冲击能力。随着脱空率的增大,圆钢管混凝土柱的冲击力和耗能逐步减小,挠度变形相应增大。同时,由于缺乏混凝土的有效支撑,钢管在侧向冲击作用下的凹陷变形程度也随着脱空率的增大而愈发显著。

关键词：环形脱空钢管混凝土(CFST) 侧向冲击数值分析破坏机理

考虑球冠形脱空影响的圆钢管混凝土柱抗侧向冲击性能分析

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建筑钢结构进展 2024年

作者：朱维军沈奇罕王静峰胡子明合肥工业大学土木与水利工程学院合肥工业大学水泥基材料低碳技术与装备教育部工程研究中心合肥工业大学先进钢结构技术与产业化安徽省协同创新中心

近年来钢管混凝土作为城市高架、跨河桥梁的墩柱常受到车辆、船舶等机械冲击灾害，是引发其结构损伤、破坏甚至严重倒塌的最主要因素之一。而实际钢管混凝土结构由于材料、施工、环境等因素普遍存在脱空缺陷问题，但目前尚缺乏关于带脱... 详细信息

近年来钢管混凝土作为城市高架、跨河桥梁的墩柱常受到车辆、船舶等机械冲击灾害，是引发其结构损伤、破坏甚至严重倒塌的最主要因素之一。而实际钢管混凝土结构由于材料、施工、环境等因素普遍存在脱空缺陷问题，但目前尚缺乏关于带脱空缺陷钢管混凝土抗侧向冲击性能的相关研究报道。为此，建立了考虑球冠形脱空特征的圆钢管混凝土柱抗侧向冲击有限元分析模型，系统分析了脱空率、脱空方位、冲击速度、冲击质量、边界条件、轴压比、径厚比等参数对冲击力(包括峰值Fm和等效值Feq)、挠度变形（包括最大值δm和残余值δr）与能量吸收（Ea）的影响规律，揭示了侧向冲击作用下带球冠形脱空圆钢管混凝土柱的典型破坏形式，获悉了在侧向冲击全过程下考虑脱空影响的冲击时程特征曲线、冲击力全过程扩散机理、钢-砼接触行为。结果表明，带球冠形脱空缺陷的圆钢管混凝土柱在侧向冲击作用下的破坏形式仍表现为整体挠度变形，但其钢管局部凹陷程度与脱空率正相关。随着脱空的增大，构件的Feq、Fm和Ea逐渐减小，但δm和δr逐渐增大。

关键词：脱空缺陷钢管混凝土侧向冲击有限元分析破坏形态

池州长江大跨越超高输电塔高空摇臂抱杆吊装试验与数值分析

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建筑钢结构进展 2024年第7期26卷 60-71页

作者：彭德富王静峰刘云飞沈奇罕胡子明郑瑞琪安徽送变电工程有限公司合肥230022 合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 合肥工业大学先进钢结构技术与产业化协同创新中心合肥230009

安徽省池州段长江大跨越345 m超高杆塔是国家“西电东送”工程中白鹤滩-浙江±800 kV特高压直流输电线线路的重点工程。在超高杆塔施工中对摇臂抱杆高空吊装全过程受力分析是保证施工安全、保障西电东送工程顺利竣工的重要手段。开展了... 详细信息

安徽省池州段长江大跨越345 m超高杆塔是国家“西电东送”工程中白鹤滩-浙江±800 kV特高压直流输电线线路的重点工程。在超高杆塔施工中对摇臂抱杆高空吊装全过程受力分析是保证施工安全、保障西电东送工程顺利竣工的重要手段。开展了模拟施工过程的摇臂抱杆调幅加载试验,明确了分级加载下摇臂抱杆的全过程受力特征,建立了考虑动力特性的摇臂抱杆高空吊装有限元分析模型,明晰了在实际荷载工况下结构重要杆件与节点的应力分布规律,并基于诸多关键工况分析优化了高空摇臂抱杆的设计方案。研究成果可为超高杆塔的摇臂抱杆吊装施工提供理论支撑。

关键词：超高输电塔井筒吊装高空摇臂抱杆试验研究数值仿真

组态视角下大科学装置产业溢出效应影响因素研究

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中国科技论坛 2024年第2期 30-41页

作者：王帅孙鑫琴赵蕊时省合肥工业大学经济学院安徽合肥230601 安徽省科技成果转化促进中心安徽合肥230088

大科学装置是提升国家原始创新能力、解决重大科技问题的重要平台,兼具显著的科学效益与经济效益。已有文献着重于探讨大科学装置的科学效益,而对大科学装置的产业溢出效应、溢出机制及影响因素缺乏系统分析。本文基于知识溢出理论与TO... 详细信息

大科学装置是提升国家原始创新能力、解决重大科技问题的重要平台,兼具显著的科学效益与经济效益。已有文献着重于探讨大科学装置的科学效益,而对大科学装置的产业溢出效应、溢出机制及影响因素缺乏系统分析。本文基于知识溢出理论与TOE框架,以160家典型企业为案例样本,运用模糊集定性比较分析法从组态视角开展分析。研究发现:(1)技术、组织和环境中的任一单一条件均无法构成大科学装置产业溢出效应的必要条件;(2)存在“组织-环境”双重驱动型和“环境”单向驱动型两种驱动模式;(3)从要素替代关系看,知识产权保护度和政府财政科技支出在提升产业溢出效应上发挥关键作用。本研究为强化大科学装置产业溢出效应提供有益启示。

关键词：大科学装置产业溢出 TOE框架组态视角

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聚乙烯醇/壳聚糖膜制备及其包膜尿素特性

农业工程学报 2024年第9期40卷 128-136页

作者：张阳张旭韩效钊沈兆曦张祥路朱稳定合肥工业大学化学与化工学院安徽省绿色高分子材料重点实验室

为解决传统肥料养分利用率低，以及一般聚合物包膜肥料的膜材料难以降解、养分释放速率不可控等问题，该研究以聚乙烯醇（PVA）为膜基材，通过与壳聚糖（CS）共混、使用戊二醛（GA）交联、添加纳米SiO23种不同的方式，制备了3种膜：PVA... 详细信息

为解决传统肥料养分利用率低，以及一般聚合物包膜肥料的膜材料难以降解、养分释放速率不可控等问题，该研究以聚乙烯醇（PVA）为膜基材，通过与壳聚糖（CS）共混、使用戊二醛（GA）交联、添加纳米SiO23种不同的方式，制备了3种膜：PVA/CS膜、PVA/CS/GA膜、PVA/CS/GA/纳米SiO2膜，此外，制备了纯PVA膜作为对比。对4种膜进行了吸水率（Q）、生物降解性（De）、养分渗透系数（Ps）等表征，结果表明：CS的添加提升了膜的生物降解率，GA交联可以延缓膜在土壤中的生物降解速率，而纳米SiO2的添加对膜的生物降解性影响不大，总体来说4种膜都显示出良好的生物降解性（77 d内的生物降解率在30%～60%）；相比于PVA膜，PVA/CS、PVA/CS/GA和PVA/CS/GA/纳米SiO2膜的吸水率分别降低43.00%、68.79%和82.73%；相比于PVA/CS膜，PVA/CS/GA和PVA/CS/GA/纳米SiO2膜的养分渗透系数分别降低48.51%和57.59%，说明CS的添加、GA的交联和纳米SiO2的添加都增强了PVA膜的疏水性。将4种膜液通过转鼓包衣机包覆在尿素颗粒表面制得了4种包膜尿素（PCU）颗粒（PCU-PVA、PCU-PVA/CS、PCUPVA/CS/GA和PCU-PVA/CS/GA/纳米SiO2），分别使用土埋法测定和数学模型拟合了氮素释放行为，结果显示4种PCU的氮释放量达到90%时所需的时间分别为5、11、23、28 d；氮素释放行为符合一级动力学模型，释放速率常数（k）依次减小，分别为0.3 654、0.2 333、0.1 127、0.0 926，且与膜的养分渗透系数（Ps）呈线性关系，相关系数（R2）为0.9 991。该研究提供了系列生物降解性能良好、养分释放速率可控的聚乙烯醇/壳聚糖膜材料，并成功地应用于包膜尿素颗粒的制备，更方便和有效地指导PCU的施用。

关键词：肥料聚乙烯醇壳聚糖缓释控释包膜

皖南伏岭A型花岗岩的成因——地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu—Hf同位素特征

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地质论评 2024年第1期70卷 189-206页

作者：郑伟陈天虎杜建国陈芳丁宁张舒合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009 安徽省地质调查院(安徽省地质科学研究所) 合肥230001 自然资源部覆盖区深部资源勘查工程技术创新中心合肥230001

伏岭花岗岩体,位于江南造山带东段的皖浙相邻区,岩浆岩沿着近北东向的宁国—绩溪深大断裂断分布。笔者等对伏岭岩体鱼龙川(γ_(5)^(3-2))单元花岗岩开展了系统的全岩岩石地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb同位素年龄和锆石原位Lu—Hf同位素地... 详细信息

伏岭花岗岩体,位于江南造山带东段的皖浙相邻区,岩浆岩沿着近北东向的宁国—绩溪深大断裂断分布。笔者等对伏岭岩体鱼龙川(γ_(5)^(3-2))单元花岗岩开展了系统的全岩岩石地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb同位素年龄和锆石原位Lu—Hf同位素地球化学研究,结果表明,花岗岩的侵位年龄为131.8±0.9 Ma,富硅、富碱、贫钙、贫铁,具有较高的Rb、Th、U、Ga、Zr和Y含量,较低的Sr、Ba和Nb含量,稀土配分曲线呈现典型的“海鸥式”分布特征,显示强烈的负Eu异常;微量元素原始地幔标准化蛛网图显示明显的Ba、Sr、Nb的负异常。其高SiO_(2)含量和Rb/Sr值、低Ba、Sr含量具备江南造山带东段皖南地区A型花岗岩的典型特征。岩体具有同源岩浆演化特征,源区可能存在磷灰石、钛铁矿的分离结晶作用,而辉石类的分离较少。伏岭岩体主要来源于地壳中镁铁质岩石的部分熔融,其地球化学特征继承于源岩。锆石ε_(Hf)(t)变化范围较小,均在-7.0~-4.6之间,二阶段模式年龄(TDM2)为1478~1630 Ma,伏岭花岗岩可能由中元古代古老下地壳部分熔融形成。伏岭岩体的形成可能受到碰撞作用的影响,岩体形成于后碰撞期,中元古代的基底岩石被大范围的熔融,从而产生了伏岭A型花岗岩。

关键词：伏岭 A型花岗岩岩石地球化学锆石U-Pb年龄 Lu—Hf同位素构造环境江南造山带皖南