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一种近场地震结构振动半主动控制方法

太原理工大学学报 2024年第2期55卷 348-355页

作者：樊长林项雪琦山西工程科技职业大学建筑工程学院山西晋中030619 太原理工大学土木工程学院太原030024

【目的】发展一种近场地震结构振动半主动控制方法。采用神经模糊模型来描述SMA应变率、温度相关的非线性力学行为。【方法】基于非支配遗传算法设计了自组织模糊控制器实现对结构的半主动控制,结合近场地震特点,以最大层间位移和各层... 详细信息

【目的】发展一种近场地震结构振动半主动控制方法。采用神经模糊模型来描述SMA应变率、温度相关的非线性力学行为。【方法】基于非支配遗传算法设计了自组织模糊控制器实现对结构的半主动控制,结合近场地震特点,以最大层间位移和各层绝对加速度峰值为性能控制指标,调整模糊管理规则实现多目标启发式优化。最后采用非线性时程分析程序,比对分析了受控和无控三层框架,研究了该方法对近场地震结构振动控制性能。【结果】研究结果表明,近场地震作用下,在不增加结构加速度响应的基础上,有效地减小主体结构位移和损伤,实现了对结构振动的有效控制。

关键词：半主动控制变摩擦阻尼器形状记忆合金近场地震非支配遗传算法

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基于Python的水泵稳定工况点优化求解方法研究

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人民黄河 2024年第10期46卷 133-137页

作者：王辛羽成一雄晋华太原理工大学水利科学与工程学院山西太原030024 太原理工大学土木工程学院山西太原030024

水泵稳定工况点的确定对于提高供水泵站的运行性能和效率至关重要。基于Python编程语言开发一款计算水泵稳定工况点的软件,充分考虑水泵进、出水段管路水头损失,优化水泵稳定工况点数学模型。根据供水泵站已知水力参数,计算不同管段的... 详细信息

水泵稳定工况点的确定对于提高供水泵站的运行性能和效率至关重要。基于Python编程语言开发一款计算水泵稳定工况点的软件,充分考虑水泵进、出水段管路水头损失,优化水泵稳定工况点数学模型。根据供水泵站已知水力参数,计算不同管段的管路水头损失参数和水泵特性曲线参数,绘制管路特性曲线、水泵特性曲线和流量—效率曲线,快速确定不同地形扬程的水泵稳定工况点。以引冶入昌供水工程为例,进行软件的实际应用。应用情况表明:初选的KQSN350-M6型水泵在地形扬程为52.6 m时最大工作扬程为81.53 m,没有达到设计扬程83.00 m;重新选择的SD250-600A型水泵在地形扬程为52.6 m时最大工作扬程为83.96 m,满足设计扬程要求。

关键词：水泵稳定工况点 Python 水头损失引冶入昌供水工程

水泵出口蝶阀流场数值模拟及水力参数计算分析

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水电能源科学 2024年第2期42卷 166-170页

作者：赵沛沛王锐吴建华张玉胜成一雄刘震泽太原理工大学水利科学与工程学院山西太原030024 太原理工大学土木工程学院山西太原030024

基于Fluent软件采用RNGκ-ε湍流模型对DN600中心蝶阀进行数值分析,分别模拟不同开度、不同流速下管道内压力、速度变化分布,计算得出水头损失、阻力系数、汽蚀系数等关键水力参数与入口流速、阀门开度之间的关系曲线,分析其分布规律。... 详细信息

基于Fluent软件采用RNGκ-ε湍流模型对DN600中心蝶阀进行数值分析,分别模拟不同开度、不同流速下管道内压力、速度变化分布,计算得出水头损失、阻力系数、汽蚀系数等关键水力参数与入口流速、阀门开度之间的关系曲线,分析其分布规律。结果表明,泵站稳定运行时蝶阀开度应大于40°,泵站发生事故停泵时蝶阀快关角度应在55.6%以上,该结果可为泵站水力过渡过程分析提供技术支撑。

关键词：数值模拟 Fluent 蝶阀水力参数流场

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基于证据推理的隧道坍塌多源信息融合评估

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 190-200页

作者：丘伟兴赵炼恒吴波单凌志徐世祥中南大学土木工程学院湖南长沙410075 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 东华理工大学土木与建筑工程学院江西南昌330013 中咨规划设计研究有限公司北京100020

由于影响因素众多,隧道坍塌风险评估是一个多属性决策问题.单源信息评估方法难以充分考虑所有的风险因素,导致预测结果存在偏差.为了评估隧道坍塌风险并提供更准确的风险控制策略,本研究提出了一种新的多源信息融合方法,该方法将云模型(... 详细信息

由于影响因素众多,隧道坍塌风险评估是一个多属性决策问题.单源信息评估方法难以充分考虑所有的风险因素,导致预测结果存在偏差.为了评估隧道坍塌风险并提供更准确的风险控制策略,本研究提出了一种新的多源信息融合方法,该方法将云模型(CM)、支持向量机(SVM)和基于证据推理(ER)相结合.对多个信息源进行分析,得到不同的坍塌风险评估模型(目视检查数据通过SVM获取分类概率值,监测数据通过云模型获取概率值).每个模型的质量都由可信度和重要性权重来评价.然后运用ER规则融合各个评估模型的结果,给出总体的坍塌概率风险评估.与D-S理论相比,ER规则在处理高冲突信息方面具有更大的优势.当不同信息源的风险评估结果不一致时,D-S理论的融合结果往往会与常识相反,ER规则融合由于考虑了评估模型的重要性权重和可信度,更适用于高冲突信息的融合.该方法已成功应用于福建莆炎高速公路的鱼塘溪隧道.结果表明,所提出的多源信息融合方法的评价准确率为87.5%,而单源信息融合方法的评价准确率小于70%.此外,即使不同模型的风险结果存在较大的冲突,该融合模型也具有良好的性能.

关键词：隧道坍塌风险评估云模型支持向量机证据理论

纳米塑料对依诺沙星的吸附及密度泛函理论计算

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化工环保 2024年

作者：吴伟琴吴渊陈中锴刘禄政甘霖李亚男太原理工大学土木工程学院太原理工大学环境科学与工程学院中国天辰工程有限公司北京化工大学数理学院太原理工大学软件学院

从吸附动力学和热力学两个角度考察了聚苯乙烯纳米微球（PSNPs）和羧基修饰的PSNPs（PSNPs-COOH）对水溶液中抗生素依诺沙星（ENO）的吸附特征，分析了pH、温度、大分子有机物和金属离子等因素对ENO吸附量的影响，探讨了PSNPs和PSNPs-C... 详细信息

从吸附动力学和热力学两个角度考察了聚苯乙烯纳米微球（PSNPs）和羧基修饰的PSNPs（PSNPs-COOH）对水溶液中抗生素依诺沙星（ENO）的吸附特征，分析了pH、温度、大分子有机物和金属离子等因素对ENO吸附量的影响，探讨了PSNPs和PSNPs-COOH对ENO的吸附机理。实验结果表明：PSNPs和PSNPs-COOH对ENO的吸附特征符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型，为自发放热过程；在温度298 K、pH 6.0、PSNPs或PSNPs-COOH质量浓度为2.5 mg/L、ENO质量浓度为10 mg/L的条件下，PSNPs和PSNPs-COOH对ENO的吸附量分别为231 mg/g和257 mg/g；Na+、Cu2+和Zn2+均对PSNPs和PSNPs-COOH吸附ENO的过程有明显的抑制作用；静电相互作用是PSNPs吸附ENO的主要机理；氢键作用和静电相互作用是PSNPs-COOH吸附ENO的主要机理。

关键词：纳米聚苯乙烯羧基化依诺沙星吸附作用密度泛函理论

FRPG-ECC复合加固钢筋混凝土柱轴压性能研究

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华中科技大学学报(自然科学版) 2024年第10期52卷 7-12页

作者：李娜夏永阳李旺鹏李杉武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉大学土木建筑工程学院

通过对4根FRPG-ECC(纤维增强复合材料网格-工程用水泥基复合材料)复合加固钢筋混凝土短柱和2根钢筋混凝土短柱进行轴心受压试验，研究了纤维增强复合材料(FRP)网格层数和箍筋间距对其破坏形态、承载力和变形能力等的影响．试验结果表明... 详细信息

通过对4根FRPG-ECC(纤维增强复合材料网格-工程用水泥基复合材料)复合加固钢筋混凝土短柱和2根钢筋混凝土短柱进行轴心受压试验，研究了纤维增强复合材料(FRP)网格层数和箍筋间距对其破坏形态、承载力和变形能力等的影响．试验结果表明：该加固方式可有效缓解钢筋混凝土柱的脆性破坏特征，FRP网格在极限荷载后逐渐断裂，加固柱破坏后可以保持较好的整体性；FRPG-ECC复合层能有效提升钢筋混凝土圆柱的承载力和变形能力．与未加固柱相比，加固柱的承载力、极限位移和破坏位移的提高幅度分别为5.1%～18.1%,104.5%～221.9%和152.0%～302.8%．最后，考虑侧向约束刚度和混凝土强度的影响，建立了FRPG-ECC复合层约束混凝土强度模型，提出了FRPG-ECC复合加固钢筋混凝土柱轴心受压承载力计算公式，其计算值与试验值符合较好．

关键词：纤维增强复合材料网格工程用水泥基复合材料加固混凝土柱承载力变形能力

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框桁式墙体抗震性能试验及影响因素研究

应用力学学报 2024年第5期41卷 1150-1159页

作者：李晓蕾秋盼乐孙明星范彬西安理工大学土木建筑工程学院西安710048

为研究新型框桁式墙体抗震能力,设计4片框桁式墙体试件进行拟静力试验,对比分析了墙体试件的破坏形态、滞回曲线、承载力、延性及性能特征点。并应用ABAQUS软件建立墙体的非线性数值模型,考虑了轴压比、混凝土强度、配箍率和配筋率等因... 详细信息

为研究新型框桁式墙体抗震能力,设计4片框桁式墙体试件进行拟静力试验,对比分析了墙体试件的破坏形态、滞回曲线、承载力、延性及性能特征点。并应用ABAQUS软件建立墙体的非线性数值模型,考虑了轴压比、混凝土强度、配箍率和配筋率等因素的影响,计算得到了荷载-位移曲线,分析了承载力及延性变化特征。结果表明:各墙体试件破坏过程为,内部桁杆先于外框墙肢发生变形并耗能,而后桁杆与外墙肢的底部相交处形成塑性区并破坏;在桁式杆件中配置角钢、增大混凝土强度、配箍率和纵筋配筋率也可提高试件延性,而配置角钢时,配筋率对承载力的影响不明显,混凝土强度较高时,其延性不再明显提高;增大轴压比可提高试件的承载力,但会使试件的延性降低。研究结果可为框桁式墙体抗震设计提供依据。

关键词：拟静力试验框桁式墙体数值计算抗震性能

圆钢管煤矸石混凝土短柱轴压性能分析及承载力计算

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太原理工大学学报 2024年

作者：罗小龙刘元珍太原理工大学土木工程防灾与控制山西省重点实验室太原理工大学土木工程学院

为改善圆钢管煤矸石混凝土柱的轴压力学性能，增强钢管对煤矸石混凝土的约束，本文以煤矸石取代率和膨胀剂掺量为变量，开展了16根圆钢管煤矸石混凝土短柱轴压试验。根据试件的破坏形态、荷载-应变曲线、横向变形系数、刚度和延性，分... 详细信息

为改善圆钢管煤矸石混凝土柱的轴压力学性能，增强钢管对煤矸石混凝土的约束，本文以煤矸石取代率和膨胀剂掺量为变量，开展了16根圆钢管煤矸石混凝土短柱轴压试验。根据试件的破坏形态、荷载-应变曲线、横向变形系数、刚度和延性，分析了膨胀剂掺量和煤矸石粗骨料取代率对试件轴压力学性能的影响规律。对比相关规范中的轴压短柱极限承载力计算方法，提出了考虑膨胀剂掺量的圆钢管煤矸石混凝土短柱极限承载力的修正计算公式。结果表明：试件的轴压破坏形态以剪切破坏为主；对于煤矸石粗骨料取代率为50%和100%的试件，当膨胀剂掺量为12%时，其极限荷载、弹性刚度和延性和都有显著提升；基于统一强度理论提出的圆钢管煤矸石混凝土短柱极限承载力修正计算公式的试验值/计算值的平均值为0.995，标准差为0.016，精确度良好，可以为工程设计提供参考。

关键词：圆钢管混凝土短柱煤矸石混凝土膨胀剂轴压性能承载力计算

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带经济器和蓄热器的空气源热泵性能实验研究

建筑科学 2024年第4期40卷 128-133页

作者：霍茂马素霞刘世豪王凯润太原理工大学电气与动力工程学院太原030024

针对空气源热泵在我国北方严寒期存在热量供需矛盾、运行性能差的问题,构建了带经济器和蓄热器的超低温空气源热泵系统,深度利用制冷剂余热改善热泵低温运行特性。同时针对R22等氢氯氟烃类制冷剂使用受限的问题,以环保工质R417a替代R22... 详细信息

针对空气源热泵在我国北方严寒期存在热量供需矛盾、运行性能差的问题,构建了带经济器和蓄热器的超低温空气源热泵系统,深度利用制冷剂余热改善热泵低温运行特性。同时针对R22等氢氯氟烃类制冷剂使用受限的问题,以环保工质R417a替代R22进行对比实验,分析在不同环境温度和不同工作模式下的运行性能。实验结果表明,低温蓄热器可以大幅提高热泵系统在极寒天气下的制热量和能效比(Coefficient Of Performance,COP),在-30℃下R22和R417a的COP分别可达2.44和2.32,制热量可达5.75 kW和5.35 kW,除霜时间缩短了26.6%和25.2%。使用R417a时的系统制热量和COP虽略有下降,但是压缩机排气温度、压力均较低,有利于提高系统在低温环境下运行的安全性。

关键词：空气源热泵经济器蓄热器供热性能 R417a