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基于多灾害的城市韧性评估及应用研究

城市发展研究 2024年第2期31卷 35-43页

作者：胡雨晨张梦琳毛义华张若雪浙江大学平衡建筑研究中心浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江大学建筑工程学院浙江大学滨海产业技术研究院

试图将韧性理论在多种灾害情境下进行拓展应用，并提出一种新的城市韧性评估方法。与传统的线性组合不同，将韧性按损失和恢复速率进行区分，并基于工程韧性理论模型，构建了城市韧性的评估体系和详细流程。通过对广东省21个地级市的评... 详细信息

试图将韧性理论在多种灾害情境下进行拓展应用，并提出一种新的城市韧性评估方法。与传统的线性组合不同，将韧性按损失和恢复速率进行区分，并基于工程韧性理论模型，构建了城市韧性的评估体系和详细流程。通过对广东省21个地级市的评估结果显示：省内各个城市的韧性存在明显差异，这尤其体现于洪水和风灾中；在空间上以粤中地区珠三角核心城市群为高韧性集聚点，向东、西和北部呈现大幅下降；根据其自身风险高低灵活选择进行多灾害韧性评估，相比于无差别在各类灾害下的评估结果，差异较为明显。根据研究结果，为广东省各市的韧性提升提出了针对性的建议。

关键词：多灾害城市韧性工程韧性韧性评估

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超构表面:设计原理与应用挑战(特邀)

中国激光 2024年第1期51卷 259-279页

作者：马耀光高宇斌浙江大学极端光学技术与仪器全国重点实验室光电科学与工程学院先进光子学研究中心嘉兴研究院智能光子研究中心浙江大学杭州国际科创中心浙江杭州310027

作为一种二维形式的超构材料,超构表面允许以前所未有的自由度对光的振幅、相位、偏振等维度进行灵活高效的调控,有望突破传统光学的限制,实现低成本、高性能、超轻超薄、功能新颖的新型光学元件,近年来引起了学术界和产业界越来越浓厚... 详细信息

作为一种二维形式的超构材料,超构表面允许以前所未有的自由度对光的振幅、相位、偏振等维度进行灵活高效的调控,有望突破传统光学的限制,实现低成本、高性能、超轻超薄、功能新颖的新型光学元件,近年来引起了学术界和产业界越来越浓厚的研究兴趣。从物理机理、相位调控到正向设计方法,系统回顾了超构表面的设计原理。介绍了这些机理如何用于实现丰富的应用,包括功能复用、宽带宽、大视场、多层级联、非局域超构表面等,涵盖了最主要和最新的发展方向。最后,讨论了超构表面在走向实用化的道路上所面临的器件设计和加工制造上的挑战,并对领域未来的发展进行展望。

关键词：材料超构表面超构透镜成像光学全息复用消色差成像

医疗资源资本化效应及其异质性研究--基于哈尔滨市传染病医院与全科三甲医院的对比分析

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浙江大学学报（理学版） 2024年第3期51卷 381-390页

作者：张钊毛义华王凯胡雨晨浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心浙江杭州310014 浙江大学滨海产业技术研究院天津300301

受新型冠状病毒感染冲击以及我国人口老龄化程度加深的影响,医疗资源的分布与质量成为影响住宅价格的重要因素,从而产生了医疗资源资本化效应。通过问卷调查,分析了城市居民对哈尔滨市传染病医院与全科三甲医院两种医疗资源的偏好差异... 详细信息

受新型冠状病毒感染冲击以及我国人口老龄化程度加深的影响,医疗资源的分布与质量成为影响住宅价格的重要因素,从而产生了医疗资源资本化效应。通过问卷调查,分析了城市居民对哈尔滨市传染病医院与全科三甲医院两种医疗资源的偏好差异。基于分位数回归模型与交互效应检验,深入探讨了医疗资源资本化效应的空间异质性、社会异质性以及两种医疗资源的同质性。结果表明:(1)传染病医院抑制了附近的住宅价格,全科三甲医院提升了附近的住宅价格,且随着距离的增加,两种医疗资源的资本化效应均逐渐减弱;(2)中等价位住宅对与传染病医院的距离更敏感,随着住宅价格的提高,全科三甲医院的资本化效应逐渐增强;(3)两种医疗资源具有交互资本化效应,住宅与全科三甲医院临近增强了传染病医院的邻避效应。

关键词：医疗资源资本化效应传染病医院住宅价格

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一种自适应的三维荧光光谱去散射方法

光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 969-976页

作者：伍卓慧黄冰佳李学勤王晓萍浙江大学海洋学院浙江舟山316021 浙江大学海南研究院海南三亚572025 海洋感知技术与装备教育部工程研究中心浙江舟山316021

三维荧光光谱因其数据量大、灵敏度高等优点,在食品科学、分析化学、生物化学和环境科学等领域应用广泛。然而,因为同时存在瑞利散射和拉曼散射,给三维荧光光谱的定量分析和数据显示带来了困难。因此,在数据处理前期,消除散射干扰对其... 详细信息

三维荧光光谱因其数据量大、灵敏度高等优点,在食品科学、分析化学、生物化学和环境科学等领域应用广泛。然而,因为同时存在瑞利散射和拉曼散射,给三维荧光光谱的定量分析和数据显示带来了困难。因此,在数据处理前期,消除散射干扰对其具有重要意义。在已有方法中,对较低浓度溶液和散射峰与物质荧光信号重叠严重光谱的去散射算法的研究相对空白。针对现有问题,提出了一种自适应的三维荧光光谱去散射方法。首先,该方法通过减去每次实验获取的溶剂的光谱基线来校正拉曼散射和背景干扰。然后综合考虑散射峰与物质峰的荧光强度和重叠程度将光谱分为五类情况对应三个重叠等级:无重叠、微弱重叠和严重重叠,分别采用置零法、分段三次Hermite插值多项式算法和高斯拟合-分段三次Hermite插值多项式耦合算法对瑞利散射进行校正处理。此方法基于一维插值,仅对单个发射光谱进行研究,降低了算法复杂度,计算时间较短。通过对酪氨酸、黄腐酸、萘乙酸和罗丹明B四种典型有机化合物进行实验,评估了该方法扣除散射干扰的有效性。并且与现阶段研究中使用最多的Delaunay三角形内插值法进行比较,以重叠区域散射校正后的数据对四种有机化合物分别进行浓度回归,此自适应方法所得的平均决定系数为0.9962,相比于Delaunay三角形内插值法提高了5.04%。同时,通过对比天然有机化合物黄腐酸分别经此方法和Delaunay三角形内插值法进行散射校正后的三维荧光光谱,进一步证明了该方法更好地保持了物质荧光光谱区域的结构特征,有效地避免了过拟合现象的发生。最后,利用该方法对模拟突发污染水样进行监测,验证了此方法具有很好的普适性,有实际应用价值,为三维荧光光谱去散射提供了一种新的思路。

关键词：三维荧光光谱瑞利散射拉曼散射自适应去散射

电弧增材制造螺栓连接剪切破坏模式与承载力研究

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建筑结构学报 2024年第6期45卷 153-163页

作者：刘芸怡叶俊孙博超赵唯坚夏亮浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心浙江杭州310014 浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江杭州310028

电弧增材制造(WAAM)因具有合理的打印精度、较低的时间成本以及可生产大型复杂形状结构等优点,逐渐成为建筑行业一种有潜力的制造工艺。为了研究由于制造工艺和材料性能的差异引起的WAAM螺栓连接的基本力学性能差异和对WAAM钢的材料性... 详细信息

电弧增材制造(WAAM)因具有合理的打印精度、较低的时间成本以及可生产大型复杂形状结构等优点,逐渐成为建筑行业一种有潜力的制造工艺。为了研究由于制造工艺和材料性能的差异引起的WAAM螺栓连接的基本力学性能差异和对WAAM钢的材料性能和螺栓连接的力学性能进行试验研究。共制作了24个不同打印方向的材性拉伸试件和72个不同尺寸、剪切面数与打印方向的WAAM螺栓连接试件。采用三维激光扫描技术测量试件尺寸,并进行静力拉伸试验和剪切试验。分析WAAM螺栓连接的破坏模式和承载力,研究打印方向对试验结果的影响。通过比较螺栓连接的破坏模式和承载力,进一步研究已有规范及文献计算方法对WAAM螺栓连接的适用性。结果表明:拉伸试件和螺栓连接试件在试验中均呈现各向异性现象,承载力的差异分别达到了10%和20%,材料各向异性对破坏模式产生了一定影响,导致有40%的具有相似尺寸但打印方向不同的成对试件呈现不同的破坏模式;由于WAAM钢材具有各向异性的特性及现有设计方法中未考虑倾斜承压破坏和端部撕裂两种破坏模式,使得现有规范无法准确预测WAAM螺栓连接的破坏模式和承载力。

关键词：螺栓连接电弧增材制造金属3D打印破坏模式设计方法承载力

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基于TJS工法的盾构隧道运营变形控制

浙江大学学报（工学版） 2024年第7期58卷 1427-1435页

作者：周思剑张迪周建李瑛龚晓南浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江大学城市地下空间开发工程技术研究中心浙江杭州310058 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 浙江省建筑设计研究院浙江杭州310006

开展隧道洞内全方位微扰动高压喷射注浆(TJS)工法对运营隧道变形控制的研究.基于典型区间运营隧道实测数据,采用Plaxis 3D有限元数值模拟软件分析TJS工法横断面布置中桩长、打设角度、桩径对隧道加固效果的影响,通过在隧道底部打设局部... 详细信息

开展隧道洞内全方位微扰动高压喷射注浆(TJS)工法对运营隧道变形控制的研究.基于典型区间运营隧道实测数据,采用Plaxis 3D有限元数值模拟软件分析TJS工法横断面布置中桩长、打设角度、桩径对隧道加固效果的影响,通过在隧道底部打设局部垫层的方法优化TJS工法.结果表明,桩长越长、角度越接近40°、桩径越大,对隧道沉降的控制效果越明显. TJS工法加固后的隧道地表沉降减少16.38 mm,水平收敛变形为未加固时的42.87%.局部垫层能够显著提升TJS桩的加固效果,“两侧短中间长”的布置能够兼顾加固效果和降低施工成本.

关键词： TJS工法洞内加固盾构隧道运营变形控制数值模拟

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自适应光学在超分辨显微成像技术中的应用(内封面文章·特邀)

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红外与激光工程 2024年第5期53卷 11-25页

作者：王韵澎燕静郝翔浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027 浙江大学嘉兴研究院智能光电创新中心浙江嘉兴314000

荧光显微镜是研究细胞结构和动态过程的最有力的工具之一,近年来发展的超分辨显微成像技术更是突破了传统衍射极限,能够在观测活体生物样本中达到纳米级的分辨率。但由于生物样品内部折射率变化的复杂性,进行超分辨观测时成像性能往往... 详细信息

荧光显微镜是研究细胞结构和动态过程的最有力的工具之一,近年来发展的超分辨显微成像技术更是突破了传统衍射极限,能够在观测活体生物样本中达到纳米级的分辨率。但由于生物样品内部折射率变化的复杂性,进行超分辨观测时成像性能往往会因样品引起的像差而降低。自适应光学是一种矫正波前误差的技术,在超分辨显微成像技术中引入自适应光学技术可以显著提高超分辨系统的成像分辨率、成像深度、成像速度。为了进一步提高超分辨显微成像系统的成像性能,研究者不断创新自适应光学在超分辨技术的应用方法。介绍了自适应光学技术,阐述了其在显微成像中的应用;详细分析了近年来自适应光学在超分辨显微成像技术的应用,最终进行了总结,并对未来技术发展方向进行了展望。

关键词：超分辨显微成像自适应光学机器学习波前探测

软基中多向受荷大直径单桩桩土相互作用试验研究

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浙江大学学报（工学版） 2024年第3期58卷 570-578页

作者：戴朴修刘开富谢新宇徐越栋浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江理工大学建筑工程学院浙江杭州310018 浙江大学温州研究院浙江温州325035

为了研究多向循环受荷大直径单桩的水平变形响应及桩土相互作用机理,开展多向受荷大直径单桩的1g大比尺模型试验,探讨不同竖向和水平循环荷载比下的桩侧受力及变形响应.试验结果表明,施加竖向循环荷载会增大桩身水平位移的发展速率;最... 详细信息

为了研究多向循环受荷大直径单桩的水平变形响应及桩土相互作用机理,开展多向受荷大直径单桩的1g大比尺模型试验,探讨不同竖向和水平循环荷载比下的桩侧受力及变形响应.试验结果表明,施加竖向循环荷载会增大桩身水平位移的发展速率;最大弯矩出现在2.0倍桩径深度处,随着循环次数的增大,桩身弯矩表现出减小的趋势;在循环荷载作用下,最大土抗力所在的位置随着循环次数的增大逐渐从1.5倍桩径深度处向2.0倍桩径深度处移动,循环土体抗力-桩身水平变形(p-y)曲线的退化主要发生在表层土体;施加竖向循环荷载会增大桩土界面的初始刚度,但同时也会加速桩土体系的刚度退化.建议在海上风电大直径单桩的设计中,特别注意竖向循环荷载对长期循环荷载作用下桩身位移及桩土相互作用的不利影响.

关键词： 1g模型试验大直径单桩复杂荷载 p-y曲线桩土相互作用

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基于改进Mask R-CNN与双目视觉的智能配筋检测

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浙江大学学报（工学版） 2024年第5期58卷 1009-1019页

作者：魏翠婷赵唯坚孙博超刘芸怡浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心浙江杭州310028

为了提高配筋检测的智能化水平,提出基于改进掩膜区域卷积神经网络(Mask R-CNN)模型与双目视觉技术的配筋检测方法.通过在Mask R-CNN中加入自下而上的注意力机制路径,形成了带通道注意力和空间注意力的掩膜区域卷积神经网络(Mask R-CNN+... 详细信息

为了提高配筋检测的智能化水平,提出基于改进掩膜区域卷积神经网络(Mask R-CNN)模型与双目视觉技术的配筋检测方法.通过在Mask R-CNN中加入自下而上的注意力机制路径,形成了带通道注意力和空间注意力的掩膜区域卷积神经网络(Mask R-CNN+CA-SA)改进模型.结合双目视觉技术进行坐标转换,获取钢筋直径与间距,实现智能配筋检测.在自建的包含3 450张钢筋图片的数据集上进行训练,结果表明,改进模型的F1分数和全类平均精确率(mAP)相较于Mask R-CNN基础网络分别提高了2.54%和2.47%.通过钢筋网验证试验和复杂背景测试,钢筋直径的绝对误差和相对误差基本小于1.7 mm和10%,钢筋间距的绝对误差和相对误差分别小于4mm和3.2%,所提方法在实际应用中具有较强的可操作性.智能配筋检测技术在保证足够的检测精度的同时,能够大大提升工效,降低人工成本.

关键词：配筋质量检测 Mask R-CNN 注意力机制深度学习双目视觉技术

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