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基于毒理学数据库整合有害结局路径(AOP)分析的有机磷酸酯毒性及机制研究

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生态毒理学报 2024年

作者：王丝丝赵菁蕾王桥刘言李敬光吴永宁柳鑫武汉轻工大学食品科学与工程学院国家食品安全风险评估中心

有机磷酸酯(organophosphate esters， OPEs)作为新型阻燃剂被广泛应用，然而其环境迁移导致的潜在毒性引起了广泛关注。已有研究表明，OPEs对神经系统和肝脏功能具有毒性。本研究系统回顾了近年来关于OPEs的毒理学研究，全面分析了OPE... 详细信息

有机磷酸酯(organophosphate esters， OPEs)作为新型阻燃剂被广泛应用，然而其环境迁移导致的潜在毒性引起了广泛关注。已有研究表明，OPEs对神经系统和肝脏功能具有毒性。本研究系统回顾了近年来关于OPEs的毒理学研究，全面分析了OPEs诱导的神经、心脏、肝脏、内分泌干扰及生殖发育毒性通路，并构建了OPEs的有害结局路径(AOP)框架。研究结果表明，OPEs暴露可引起乙酰胆碱酯酶和多巴胺等神经发育关键酶活性的改变，进而导致神经递质系统紊乱。此外，OPEs诱导的氧化应激和线粒体功能障碍可导致细胞凋亡及肝脏代谢功能损伤。这些机制突出显示了发育期生物体对OPEs暴露的高度敏感性，长期暴露可能导致发育和代谢紊乱。本研究通过整合现有毒理学数据并构建AOP框架，为OPEs的毒性机制提供了新的见解，为未来新型OPEs的生态风险评估奠定了理论基础。

关键词：有机磷酸酯有害结局路径风险评估毒理学信号通路

基于结构面粗糙度随机场表征的抗剪强度变异性

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科学技术与工程 2024年第7期24卷 2657-2664页

作者：王卫明高旭陈诺宋琨中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 防灾减灾湖北省重点实验室(三峡大学) 宜昌443002

岩体结构面抗剪强度参数具有变异性是客观事实,而受限于室内外直剪试验成本而导致抗剪强度变异性指标获取困难是目前制约岩质边坡可靠度评价发展的主要原因之一。鉴于此,提出了一种利用少量实测结构面粗糙度曲线样本和岩块物理力学参数... 详细信息

岩体结构面抗剪强度参数具有变异性是客观事实,而受限于室内外直剪试验成本而导致抗剪强度变异性指标获取困难是目前制约岩质边坡可靠度评价发展的主要原因之一。鉴于此,提出了一种利用少量实测结构面粗糙度曲线样本和岩块物理力学参数,结合JRC-JCS(joint roughness coefficient-joint compressive strength)剪切强度模型、随机场理论和非侵入式离散元数值试验,获取结构面抗剪强度参数变异性指标的方法。将此方法应用于某隧道进口段岩质边坡可靠度评价中,研究发现:(1)该岩质边坡主控结构面粗糙度纵坐标方差为0.012 5 cm2,相关距离为0.75 cm,生成的随机粗糙度曲线与实测样本相似;(2)结构面黏聚力和内摩擦角均值分别为0.427 MPa和54.9°,标准差分别为0.229 MPa和4.47°,变异系数分别为53.63%和8.14%;(3)此边坡稳定性系数服从正态分布,失稳概率为2.8%,可靠度为1.52。

关键词：岩质边坡结构面粗糙度随机场表征抗剪强度参数变异性可靠度

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高边坡开挖变形多目标全过程反分析方法

武汉大学学报（工学版） 2024年第8期57卷 1065-1076页

作者：杨朝晖姜清辉薛利军刘钰武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072 中国水电工程顾问集团成都勘测设计研究院四川成都610072

边坡工程通过预测开挖后的位移变化来评估开挖风险,岩体工程参数直接关系到最终结果。采用边坡变形的多目标反分析方法获取准确合理的岩体工程参数,该方法基于非劣排序遗传算法(non-inferior sorting genetic algorithm Ⅲ,NSGA-Ⅲ),采... 详细信息

边坡工程通过预测开挖后的位移变化来评估开挖风险,岩体工程参数直接关系到最终结果。采用边坡变形的多目标反分析方法获取准确合理的岩体工程参数,该方法基于非劣排序遗传算法(non-inferior sorting genetic algorithm Ⅲ,NSGA-Ⅲ),采用经过训练的BP神经网络(back propagation neural network,BPNN)代替数值计算,采用NSGA-Ⅲ用于搜索多目标方程的Pareto解集。以锦屏一级水电站左岸坝肩边坡为依托验证所提方法,考虑外观测点的水平位移及竖直位移、坡表浅部位移、深部裂缝变形共4种现场数据,选择对位移变化有较大敏感性的5类岩体材料参数作为反演参数,在不同目标函数组合下进行参数反演。结果表明:采用NSGA-Ⅲ的反分析方法能够综合利用多种监测数据,提高反演结果的可靠性和计算效率,利用反演获取的材料参数正向计算后所得变形与实际观测结果匹配良好,验证了该方法在边坡开挖工程中预测的准确性和可靠性。

关键词：岩土工程遗传算法位移反分析多目标优化

深基坑桩-撑-土组合支护结构的受力特性与优化设计

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第6期55卷 2162-2174页

作者：林宇亮程勇刘玮王斌高文慧李柔锋李志宏中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学轨道交通工程结构防灾减灾湖南省重点实验室湖南长沙410075 中建三局集团有限公司湖北武汉430073

依托某高层建筑深基坑工程,通过现场试验获得不同施工阶段组合支护结构及基坑关键部位的变形规律。基于土体硬化模型建立深基坑组合支护体系的三维数值模型,对基坑开挖施工进行全过程模拟,分析支护结构体系的桩身弯矩、桩身位移和土压... 详细信息

依托某高层建筑深基坑工程,通过现场试验获得不同施工阶段组合支护结构及基坑关键部位的变形规律。基于土体硬化模型建立深基坑组合支护体系的三维数值模型,对基坑开挖施工进行全过程模拟,分析支护结构体系的桩身弯矩、桩身位移和土压力分布规律。针对反压土的顶宽、高度、坡度以及斜支撑的间距、直径等影响因素设计正交试验,对围护桩受力变形的影响参数进行敏感性分析,并提出优化建议。研究结果表明:围护桩最大位移与最大正弯矩随反压土顶宽、高度、斜支撑直径的增大而减小,随着反压土坡度、斜支撑间距的增大而增大。桩身变形影响因素敏感性从大至小依次为反压土坡高、顶宽、反压土坡度、斜支撑间距和斜支撑直径;对组合支护体系进行设计时,建议在确定土坡自稳角度的前提下,尽量增大反压土土坡高度。

关键词：基坑工程组合支护结构反压土斜支撑受力特性优化设计

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摩擦耗能型摇摆柱节点抗震性能研究

建筑钢结构进展 2024年第2期26卷 1-12页

作者：李成玉姚宗杰张睿贾良玖陈焰周武汉科技大学城市建设学院武汉430065 武汉科技大学城市更新湖北省工程研究中心武汉430065 同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室上海200092 中南建筑设计院股份有限公司武汉430071

基于可恢复功能的概念,提出了一种摩擦耗能型摇摆柱节点。阐述了该节点的构造形式并研究了其抗震性能。通过试验和数值模拟,分析了轴压比、弹簧刚度等参数对节点抗震性能的影响及节点在余震和修复情况下的韧性。研究结果表明,在±3%层... 详细信息

基于可恢复功能的概念,提出了一种摩擦耗能型摇摆柱节点。阐述了该节点的构造形式并研究了其抗震性能。通过试验和数值模拟,分析了轴压比、弹簧刚度等参数对节点抗震性能的影响及节点在余震和修复情况下的韧性。研究结果表明,在±3%层间位移角内,节点呈现出低损伤特性,摇摆柱始终保持弹性。在轴向力作用下,滞回曲线呈明显的“旗帜形”,节点具有良好的自复位性能,最大残余转角仅为0.23%。通过重新拧紧螺栓,节点性能即可恢复至震损前水平,实现抗震韧性。弹簧刚度的增大可以显著提高节点的抗弯承载力;增大轴压比可以提高节点的“屈服”弯矩和极限弯矩。在轴向力作用下节点属于典型的半刚性连接,并确定了节点初始转动刚度的取值范围。针对该节点提出了一个简化的恢复力模型,理论结果与试验结果吻合度较好,为进一步对整体结构进行分析和设计奠定了基础。

关键词：摇摆柱低损伤自复位摩擦滑移抗震性能

基于多维Gaussian Copula的岩土体设计参数概率转换模型构建方法

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岩土工程学报 2021年第9期43卷 1592-1601,I0004页

作者：李典庆吕天健唐小松武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 武汉大学工程风险与防灾研究所湖北武汉430072

岩土工程中经常需要基于直接测量参数去预测设计参数,概率转换模型是确定设计参数真实分布范围的有效工具。常用的基于多维正态分布的概率转换模型构建方法容易引起误差且受边缘分布类型限制。为此,提出了基于多维Gaussian Copula的岩... 详细信息

岩土工程中经常需要基于直接测量参数去预测设计参数,概率转换模型是确定设计参数真实分布范围的有效工具。常用的基于多维正态分布的概率转换模型构建方法容易引起误差且受边缘分布类型限制。为此,提出了基于多维Gaussian Copula的岩土体设计参数概率转换模型构建方法。以全球黏土数据库CLAY/6/535为例验证了所提方法的有效性,分别推导了不排水抗剪强度和超固结比与孔压静力触探试验指标之间的概率转换模型。结果表明:基于多维Gaussian Copula的概率转换模型构建方法可以将相关结构与边缘分布分开构建,该方法不受岩土体参数的边缘分布类型限制,有效地避免了误差由边缘分布向相关结构的传播。在构建的概率转换模型中,岩土体设计参数的不确定性、相关性与直接测量参数的数目以及直接测量参数与设计参数之间的相关性成反比。

关键词：直接测量参数设计参数概率转换模型多维Gaussian Copula 联合分布模型

基于贝叶斯理论的土水特征曲线模型选择与参数识别方法

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应用基础与工程科学学报 2019年第6期37卷 1269-1284页

作者：王林李典庆曹子君方国光武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 武汉大学工程风险与防灾研究所湖北武汉430072

土水特征曲线(Soil-Water Characteristic Curve,SWCC)是非饱和土力学的关键函数,可通过现场或室内试验测得.然而,由于直接试验方法所需条件苛刻且耗时较长,获取的试验数据非常有限,难以测得基质吸力可能范围内完整的SWCC.有限试验数据... 详细信息

土水特征曲线(Soil-Water Characteristic Curve,SWCC)是非饱和土力学的关键函数,可通过现场或室内试验测得.然而,由于直接试验方法所需条件苛刻且耗时较长,获取的试验数据非常有限,难以测得基质吸力可能范围内完整的SWCC.有限试验数据条件下如何合理地确定SWCC模型并量化模型估计的不确定性(或置信度)是关键难点.本文提出了一种基于贝叶斯理论的SWCC模型比选和参数识别方法,在模型比选的同时进行参数识别,并通过参数概率分布特性定量表征SWCC模型估计的不确定性.以飞凤山滑坡中原状黄土试验数据为例,说明了所提方法的有效性,并采用模拟数据进行方法验证和敏感性分析.结果表明:本文所提方法能够基于有限试验数据合理地确定SWCC模型并量化所估计的SWCC模型的不确定性.此外,SWCC模型识别准确率随着数据量增加而逐渐提高.

关键词：非饱和土土水特征曲线贝叶斯方法置信度

基于贝叶斯方法的软土深基坑不确定性位移反演分析

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土木与环境工程学报（中英文） 2024年第3期46卷 52-60页

作者：林东郑俊杰薛鹏鹏李子骞彭荣华中铁四院集团西南勘察设计有限公司昆明650206 华中科技大学岩土与地下工程研究所武汉430074

在深基坑开挖工程中,使用合理的土体力学参数计算地连墙侧移对优化基坑支护方案以及降低工程风险至关重要。然而,受地层分布不均、土工试验误差等因素的影响,土体参数常表现出明显的不确定性,该不确定性降低了地连墙侧移计算结果的可信... 详细信息

在深基坑开挖工程中,使用合理的土体力学参数计算地连墙侧移对优化基坑支护方案以及降低工程风险至关重要。然而,受地层分布不均、土工试验误差等因素的影响,土体参数常表现出明显的不确定性,该不确定性降低了地连墙侧移计算结果的可信度。鉴于上述问题,提出一种基于贝叶斯参数更新框架和现场监测数据的软土深基坑土体参数反演方法。该方法采用GA-BP神经网络建立数值分析模型中土体参数与地连墙侧移的隐式函数关系,并结合现场监测数据建立土体参数的贝叶斯反分析模型。采用该方法对某深基坑工程进行分析,验证了方法的可行性。分别采用地连墙的最大侧移值和多点位移值作为指标进行土体力学参数反演,并分别使用更新后的土体参数预测基坑开挖的最终侧移值。研究结果表明:与不更新土体参数相比,更新土体参数后土体参数变异系数变小,得到的结果与后续施工步下的监测结果更吻合;使用多点观测值进行土体参数更新的预测效果显著优于仅使用最大位移值时的效果。

关键词：深基坑土体参数位移反分析贝叶斯方法马尔科夫链蒙特卡罗模拟

基于广义可靠指标相对安全率的岩土工程设计安全判据

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岩土力学 2019年第10期40卷 3977-3986页

作者：李典庆周强曹子君武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 武汉大学工程风险与防灾研究所湖北武汉430072

相对安全率为建立确定性设计和可靠度设计安全判据的定量关系以及验证安全判据的普适性提供了有效工具。然而,目前相对安全率准则仅适用于岩土工程结构响应(如挡土墙抗滑稳定安全系数F_S)服从正态或对数正态分布的工况。基于F_S的累计... 详细信息

相对安全率为建立确定性设计和可靠度设计安全判据的定量关系以及验证安全判据的普适性提供了有效工具。然而,目前相对安全率准则仅适用于岩土工程结构响应(如挡土墙抗滑稳定安全系数F_S)服从正态或对数正态分布的工况。基于F_S的累计概率分布函数提出了广义可靠指标相对安全率,适用于F_S服从任意概率分布的设计工况,克服了现有可靠指标相对安全率仅适用于正态和对数正态分布的局限,拓宽了相对安全率准则的应用范围。基于所提广义可靠指标相对安全率,证明了F_S服从正态或对数正态分布条件下安全系数相对安全率和可靠指标相对安全率相等是确定性设计和可靠度设计安全判据等价(两种方法对应的设计可行域相同)的充分条件,F_S服从任意概率分布条件下安全系数相对安全率和广义可靠指标相对安全率相等是确定性设计和可靠度设计安全判据等价的充分条件。通过重力式挡土墙抗滑稳定算例,说明了基于广义可靠指标相对安全率标定抗滑稳定允许安全系数的过程,比较了广义可靠指标相对安全率与可靠指标相对安全率的标定结果,验证了基于广义可靠指标相对安全率标定安全判据的合理性。

关键词：可靠度设计安全系数可靠指标相对安全率安全判据