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SC-V2XSim:车路协同环境下的高速公路混合交通流联合仿真方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第4期49卷 595-608页

作者：史云阳朱世超徐长靖任骏逸毕聪威刘志远东南大学交通学院江苏南京211189 山东高速基础设施建设有限公司山东济南250000

基于开源微观交通仿真软件SUMO构建车路协同环境下的车辆驾驶行为模型,包括驾驶控制、驾驶建议与智慧导航3个模块及6个典型车路协同场景。结合车辆仿真软件CARLA具备高精度物理与传感器模型的优势,提出了一种面向高速公路混合交通流的... 详细信息

基于开源微观交通仿真软件SUMO构建车路协同环境下的车辆驾驶行为模型,包括驾驶控制、驾驶建议与智慧导航3个模块及6个典型车路协同场景。结合车辆仿真软件CARLA具备高精度物理与传感器模型的优势,提出了一种面向高速公路混合交通流的协同联合仿真框架,命名为SC-V2XSim。该框架弥补了微观交通仿真不具备车路协同仿真功能、无法接入自动驾驶算法与车辆仿真不具备真实交通流模型的缺陷。选择中国浙江省沪杭甬高速公路进行了测试与验证,并模拟不同渗透率情况下的混合交通流特征。提出了一种考虑车路协同等新一代信息化技术的智慧高速服务水平评价体系,以期为智慧高速的建设与发展提供一种分析评价方法。实验结果表明,对于智慧高速而言,全息感知、数字孪生和车路协同是3个重要的影响因素。随着具备车路协同功能车辆的增加,道路平均车速也逐渐提高,在具备100%网联车辆渗透率的情况下平均车速提高达到15%。网联车辆相对于人类驾驶车辆具有更加合理的驾驶行为,所提出的考虑车路协同等新一代信息技术的智能公路服务水平评价体系能够为智慧公路的建设和发展提供一种可行的分析评价方法。

关键词：车路协同混合交通流联合仿真评价体系

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生物炭对重金属钝化及抗性基因的影响

中国环境科学 2024年第4期44卷 2156-2165页

作者：郭忠云王立鹏周海东杨硕山东城市建设职业学院山东济南250103 山东民丰建设规划设计有限公司山东济南250014 山东建筑大学设计集团有限公司山东济南250014 山东建筑大学市政与环境工程学院山东济南250101

探究了玉米秸秆生物炭(CB)和水稻壳生物炭(HB)对猪粪厌氧消化过程中重金属钝化和抗性基因削减的影响,并解析了影响抗生素抗性基因(ARGs)迁转的主要因素.研究发现,添加CB和HB后,促进了Cr,Cu,Pb和Zn转化为更稳定的金属形态,且投加HB有更... 详细信息

探究了玉米秸秆生物炭(CB)和水稻壳生物炭(HB)对猪粪厌氧消化过程中重金属钝化和抗性基因削减的影响,并解析了影响抗生素抗性基因(ARGs)迁转的主要因素.研究发现,添加CB和HB后,促进了Cr,Cu,Pb和Zn转化为更稳定的金属形态,且投加HB有更优的重金属钝化效果.添加CB和HB均能降低ARGs的丰度,胞外抗性基因(eARGs)的去除率较高,约为55.6~98.3%,具有更大比表面积的HB能吸附更多eARGs.胞内抗性基因(iARGs)的变化受生物炭影响较小,iARGs的削减主要与宿主菌的去除相关.微生物群落结构(λ=0.83,P0.05),投加生物炭可减轻消化系统中的重金属选择性压力,从而间接促进ARGs的去除.

关键词：生物炭厌氧消化抗生素抗性基因重金属猪粪

基于响应面法的PC 箱梁桥病害成因敏感性分析

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铁道建筑 2024年第6期64卷 90-95页

作者：陈富琨李岩罗锦鸿张文学何源北京工业大学城市建设学部北京100124 山东高速建设管理集团有限公司济南250014

基于响应面法通过抽样计算有限元模拟结果,建立了预应力混凝土(Prestressed Concrete,PC)连续箱梁桥典型病害的函数关系,研究PC连续箱梁桥开裂和下挠的病害成因以及影响因素权重。响应面方程包含7个结构参数和4个结构响应,从敏感因子和... 详细信息

基于响应面法通过抽样计算有限元模拟结果,建立了预应力混凝土(Prestressed Concrete,PC)连续箱梁桥典型病害的函数关系,研究PC连续箱梁桥开裂和下挠的病害成因以及影响因素权重。响应面方程包含7个结构参数和4个结构响应,从敏感因子和敏感百分比分析病害成因和影响因素的关联性。结果表明:悬臂顶板束、中跨合龙束和腹板束预应力损失是造成箱梁挠度过大的主要原因,三者的敏感百分比分别为35.0%、21.7%和19.9%。中跨合龙束和悬臂顶板束预应力损失是造成跨中箱梁底板横向裂缝的主要原因,二者敏感百分比分别为46.1%和36.1%。悬臂顶板束预应力损失是造成墩顶箱梁顶板横向裂缝的主要原因,敏感百分比达到67.8%。腹板束、悬臂顶板束、中跨合龙束和竖向预应力束的预应力损失是造成腹板斜裂缝的主要原因。

关键词： PC箱梁桥病害成因响应面法敏感性分析预应力损失

ABAQUS接触非线性对隧道开挖变形影响数值模拟

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公路 2024年第3期69卷 424-428页

作者：李文福中铁十七局集团城市建设有限公司贵阳市550003

为探究初期支护与围岩在不同接触类型下开挖隧道对围岩变形的影响,以某公路隧道为依托,采用ABAQUS软件建立隧道开挖支护三维模型,分别对初期支护与围岩之间绑定约束及不同摩擦系数的面面接触进行了数值模拟,分析了不同接触条件下围岩变... 详细信息

为探究初期支护与围岩在不同接触类型下开挖隧道对围岩变形的影响,以某公路隧道为依托,采用ABAQUS软件建立隧道开挖支护三维模型,分别对初期支护与围岩之间绑定约束及不同摩擦系数的面面接触进行了数值模拟,分析了不同接触条件下围岩变形规律。结果表明:无论特征点的竖向位移还是水平位移,绑定约束均较面面接触小,前者约为后者75%~80%;面面接触时不同的摩擦系数各级位移极差在5 mm以内,尤其在仰拱特征点时各级位移量几乎重合;垂直隧道轴线方向地表沉降值,前者约为后者85%;隧道轴线方向地表沉降值会在第10分析步前后出现反转,开挖之初前者位移小于后者位移,开挖终了时后者位移反超前者位移。该结果可为今后类似隧道数值模拟提供参考。

关键词：公路隧道衬砌支护地表沉降数值模拟面面接触绑定约束

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连续梁桥质量转动缠绕索装置振动台试验

振动工程学报 2024年第4期37卷 548-555页

作者：刘延芳张文学杜修力鲍卫刚北京工业大学城市建设学部北京100124 中国交通建设股份有限公司北京100088

为发挥活动墩的抗震潜能,提升连续梁桥纵向整体协同受力效果,基于功能分离与协同受力原理,提出一种质量转动缠绕索装置。以一典型三跨连续梁桥为例,通过以不同地震频谱特性和地震强度的实际地震波作为激励的振动台试验,分析各类地震作... 详细信息

为发挥活动墩的抗震潜能,提升连续梁桥纵向整体协同受力效果,基于功能分离与协同受力原理,提出一种质量转动缠绕索装置。以一典型三跨连续梁桥为例,通过以不同地震频谱特性和地震强度的实际地震波作为激励的振动台试验,分析各类地震作用下等墩高模型和不等墩高模型结构关键位置的地震响应的变化规律。从桥墩墩顶加速度响应、位移响应和墩底应变响应等结构关键位置的试验结果可以看出,装置对于增强活动墩参与连续梁桥纵向整体协同受力的效果较为明显,且随着地震动输入强度的增加,装置的协同作用越发凸显。同时,装置的作用效果与装置本身的缠绕圈数、活动墩的墩高等因素有关,设计时需要根据结构墩高的不同确定装置的合理设计参数,以实现装置的最佳应用效果。

关键词：连续梁桥协同受力振动台试验质量转动缠绕索装置

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纳米二氧化硅改性氧化石墨烯/水性聚氨酯复合材料的制备及性能

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塑料工业 2024年第9期52卷 63-68页

作者：阎宗尧乔鸿超王育奎梅延坤李骏秦承暄山东高速建设管理集团有限公司山东济南250098 山东高速济微公路(济宁)有限公司山东济宁272113 山东高速工程检测有限公司山东济南250002

利用四乙氧基硅烷(TEOS)原位水解法制备了纳米SiO_(2)改性氧化石墨烯(GO-S),使用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜对GO和GO-S进行对比研究,证明了GO-S的成功制备。进一步地,制备了水性... 详细信息

利用四乙氧基硅烷(TEOS)原位水解法制备了纳米SiO_(2)改性氧化石墨烯(GO-S),使用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜对GO和GO-S进行对比研究,证明了GO-S的成功制备。进一步地,制备了水性聚氨酯(WPU)、WPU/GO和WPU/GO-S,对比研究了样品的性能。拉伸性能测试结果表明,与纯WPU相比,WPU/GO的拉伸强度有所提升,但断裂伸长率显著下降。WPU/GO-S的拉伸强度提升至WPU的256%,断裂伸长率略微下降。水接触角测试结果表明,WPU/GO-S的水接触角高达75°,明显高于WPU的61°,说明GO-S的加入显著提高了WPU涂层的疏水性。耐腐蚀性测试结果表明,WPU/GO-S的阻抗模最高,比基板增大约1个数量级,也明显优于WPU/GO涂层,证明WPU/GO-S的耐腐蚀性最佳。

关键词：氧化石墨烯二氧化硅水性聚氨酯拉伸性能耐腐蚀性

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纤维素纳米晶修饰氧化石墨烯对环氧树脂固化动力学的影响

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塑料工业 2024年第3期52卷 95-103页

作者：唐小丹李金萍张路付博音赵明哲乔鸿超山东高速建设管理集团有限公司山东济南250013 山东高速济微公路(济宁)有限公司山东济宁272000 山东高速工程检测有限公司山东济南250013

利用纤维素纳米晶(CNC)改性氧化石墨烯(GO)制备了纳米填料GC,并制备了环氧树脂(EP)/GC复合纳米材料,通过差示扫描量热法(DSC)研究了GC对EP纳米复合材料固化动力学的影响。采用Kissinger和Ozawa方法得到了EP/GC复合纳米材料的相关固化动... 详细信息

利用纤维素纳米晶(CNC)改性氧化石墨烯(GO)制备了纳米填料GC,并制备了环氧树脂(EP)/GC复合纳米材料,通过差示扫描量热法(DSC)研究了GC对EP纳米复合材料固化动力学的影响。采用Kissinger和Ozawa方法得到了EP/GC复合纳米材料的相关固化动力学参数。结果表明,相比于单一纳米填料GO或CNC,复合纳米填料GC能够更有效地降低EP的固化特征温度(固化起始温度、固化峰值温度和固化终止温度),促使固化过程在更低的温度下进行。在相同的固化温度下,EP/GC材料的固化程度更高;在固化初期,EP/GC材料的固化速率更快,且可更快地达到固化速率峰值。通过Kissinger方法计算,相比于纯EP,EP/GC材料的表观活化能(Ea)从52687 J/mol降低至45234 J/mol,降低了14%;通过Ozawa方法计算,在相同的转化率下,EP/GC材料的Ea更低。复合纳米填料GC对EP体系固化过程的促进作用更为明显,对固化反应具有更为显著的催化作用。

关键词：纤维素纳米晶氧化石墨烯环氧树脂固化动力学

考虑岩土分层的不同管材地埋管换热器换热性能研究

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太阳能学报 2024年第10期 764-770页

作者：张远艳陶修陈谋夏承禹谢海燕陈飞舟中冶赛迪城市建设(重庆)有限公司

以竖直U型地源热泵地埋管换热器为研究对象，考虑岩土分层，设计一种复合管材，模拟分析传统PE管材、复合管材的换热性能，并根据区段能效系数设计复合管材、复合管材+PE管材布置形式，进一步探究两种布置形式的换热性能、经济性。结果... 详细信息

以竖直U型地源热泵地埋管换热器为研究对象，考虑岩土分层，设计一种复合管材，模拟分析传统PE管材、复合管材的换热性能，并根据区段能效系数设计复合管材、复合管材+PE管材布置形式，进一步探究两种布置形式的换热性能、经济性。结果表明：地埋管换热器使用复合管材能显著提高换热性能，特别是在进水管段及出水管段下部使用复合管材换热能力明显增强，在出水管段中、上部使用复合管材对提升换热性能不明显；复合管材+PE管材与复合管材布置形式换热性能相差甚小，但复合管材+PE管材布置形式管间热短路影响更小、更经济。

关键词：地源热泵地埋管换热器换热性能岩土分层复合管材

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高速公路多联连续梁桥隔震研究

哈尔滨工程大学学报 2024年第4期45卷 682-690页

作者：李超牟江亭张宇田利山东大学土建与水利学院山东济南250061 山东高速工程建设集团有限公司山东济南250014

针对高速公路多联连续梁桥的抗震问题,本文对铅芯橡胶支座和摩擦摆支座进行了隔震效应分析与设计优化。本文基于多联有限元模型和非线性时程分析方法,分析了多联体系下各墩地震响应的差异,及铅芯橡胶支座和摩擦摆支座的隔震和耗能效果,... 详细信息

针对高速公路多联连续梁桥的抗震问题,本文对铅芯橡胶支座和摩擦摆支座进行了隔震效应分析与设计优化。本文基于多联有限元模型和非线性时程分析方法,分析了多联体系下各墩地震响应的差异,及铅芯橡胶支座和摩擦摆支座的隔震和耗能效果,并对隔震支座的参数布置进行了优化。结果表明:多联桥梁交界墩的地震响应较联内墩一般增大20%以上,交界墩上部结构跨径差异较大时甚至可达75%。铅芯橡胶支座位移限制能力和大震耗能更好,且屈服前刚度越大、屈服强度和屈服后刚度越小,滞回耗能能力越强;摩擦摆支座小震时即可发挥其隔震效果,且滑动摩擦系数越小、曲率半径越大,隔震效果越好。通过在交界墩布置更多隔震支座可在保证一定隔震率的同时改善桥墩受力不均匀的问题,具有一定的工程参考价值。

关键词：高速公路桥多联连续梁桥桥梁隔震隔震支座铅芯橡胶支座摩擦摆支座支座布置优化

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