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模态测试不确定性影响因素分析及传感器布置应用

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第7期51卷 62-71页

作者：王志宇陈华钊施袁锋张惊朝戴靠山四川大学建筑与环境学院四川成都610065 深地科学与工程教育部重点实验室(四川大学) 四川成都610065 中国建筑第八工程局有限公司四川成都610093

模态测试结果的准确性会受测试数据采集、数据处理、建模假设和参数估计等不确定性因素的影响.为研究模态测试中模态参数的不确定性水平及不同影响因素对其的影响规律,本文采用状态空间模型和费希尔信息矩阵的快速模态参数不确定性分析... 详细信息

模态测试结果的准确性会受测试数据采集、数据处理、建模假设和参数估计等不确定性因素的影响.为研究模态测试中模态参数的不确定性水平及不同影响因素对其的影响规律,本文采用状态空间模型和费希尔信息矩阵的快速模态参数不确定性分析方法,探讨包括振动信号的采样时长、采样频率、采样信噪比和结构的阻尼比等多种因素对模态参数不确定性水平的影响,同时提出利用模态参数不确定性水平来优化传感器布置策略的实用性建议.结果表明:模态参数的不确定性水平随采样时长、采样频率、信噪比和传感器数量的增加而降低,随结构阻尼比的增大而升高;对于均匀分布结构,多数传感器布置在结构顶部和中上部,少数布置在中下部时,模态参数的整体不确定性水平较低,是一种相对较优的传感器布置方案.

关键词：模态测试不确定性分析费希尔信息矩阵状态空间方法

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区域减污降碳协同控制--以重庆为例

工程科学与技术 2024年第1期56卷 183-194页

作者：楚英豪李京王鹏李杉屈加豹方宁杰四川大学建筑与环境学院四川成都610065 四川川大生态环境技术有限公司四川成都610065

在中国面对实现碳达峰、碳中和与环境根本好转目标的背景下,重庆市作为西部大开发的重要战略支点,有责任有义务率先实现减污降碳,助力国家生态文明建设。CO_(2)和大气污染物的排放过程复杂,涉及要素众多,因而有必要明确影响CO_(2)和大... 详细信息

在中国面对实现碳达峰、碳中和与环境根本好转目标的背景下,重庆市作为西部大开发的重要战略支点,有责任有义务率先实现减污降碳,助力国家生态文明建设。CO_(2)和大气污染物的排放过程复杂,涉及要素众多,因而有必要明确影响CO_(2)和大气污染物排放的关键因素,为重庆市实现减污降碳协同控制提供科学参考。本文以对数均值除法指数模型(LMDI)为基础,构建扩展的LMDI–CO_(2)模型和LMDI–AP模型,并以2011—2020年重庆市CO_(2)排放和工业SO_(2)排放为对象进行实证分析,定量评估各因素对重庆市CO_(2)排放和工业SO_(2)排放变化的影响效果。同时,根据重庆市经济社会、能源环境历史发展情况挖掘各因素的影响机制,归纳协同减排的关键因子,探究重庆市减污降碳协同控制机制。结果显示,2011—2020年,经济发展效应是推动重庆市CO_(2)排放增加的首要因素,贡献率达245.59%;能源强度效应对CO_(2)减排的贡献最大,贡献率为210.51%;此外,产业结构优化为CO_(2)减排也做出了贡献。工业经济发展是推动重庆工业SO_(2)排放的主导因素,贡献率为64.47%;其他因素均为SO_(2)减排做出贡献,其中,能源强度和结构效应贡献率分别为42.65%和6.31%。可见,随着经济的发展、人口规模的扩大和生活水平的提高,重庆市CO_(2)和污染物减排的压力将会增大,“高碳化”能源结构制约着两者减排,提高能源效率和优化产业结构对实现“双减”起着关键作用。因此,降低能源强度、升级产业结构、优化能源结构是未来重庆市实现减污降碳协同控制的重要途径。

关键词： CO_(2)排放大气污染驱动因素协同控制 LMDI模型

不同嵌段共聚物对改性沥青微观形态及高温性能影响

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长安大学学报（自然科学版） 2024年第1期44卷 13-23页

作者：艾长发易虹宇寇吟松宁文豪任东亚颜川奇西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学道路工程四川省重点实验室四川成都610031 中国中铁开发投资集团有限公司云南昆明650200 四川省交通运输发展战略和规划科学研究院四川成都610041

为探究不同种类苯乙烯系三嵌段共聚物(styrenic triblock copolymer,STC)对改性沥青粒径分布、相容性及高温性能的影响,分析粒径特征参数与相容性的相关性,首先进行荧光显微试验观测改性剂在改性沥青中的微观形态,并使用专业图像分析软... 详细信息

为探究不同种类苯乙烯系三嵌段共聚物(styrenic triblock copolymer,STC)对改性沥青粒径分布、相容性及高温性能的影响,分析粒径特征参数与相容性的相关性,首先进行荧光显微试验观测改性剂在改性沥青中的微观形态,并使用专业图像分析软件(image pro plus,IPP)计算荧光颗粒特征参数判断分散均匀性;其次对改性沥青进行频率扫描并绘出Han曲线,由低频区的斜率表征STC与沥青相容性,并分析Han曲线斜率与荧光颗粒特征参数相关性;最后对改性沥青进行温度扫描、频率扫描、多重压力蠕变恢复试验(MSCR)测试不同种类STC对改性沥青高温流变性能影响。研究结果表明:根据STC种类特征可以看出,嵌段比及结晶程度越大的改性剂更难在改性沥青中分散均匀,但含有甲基侧链能提升改性剂在沥青中的分散均匀性,星形结构的改性剂分散均匀性弱于线形结构;荧光显微图的荧光颗粒特征参数与Han曲线斜率有良好的相关性,其中平均粒径及粒径极差的相关性最好,可依据荧光颗粒这2个特征参数初步判断改性剂与沥青的相容性;嵌段比为3/7的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青抗车辙性能、零剪切黏度(zero shear viscosity,ZSV)值及弹性恢复性能最佳,高温流变性能最好;星形结构改性沥青能形成强度更高的网状结构,高温流变性能优于线形结构;氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)的高结晶程度使改性沥青复合模量、ZSV值更大,但其较小的熵弹性使改性沥青弹性恢复性能降低;苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)因侧链的活化程度高,与沥青质产生相互作用力,使改性沥青弹性恢复性能优异,同时也因为侧链降低了结晶度,使其复合模量更低。

关键词：道路工程苯乙烯系三嵌段共聚物试验粒径分布相容性流变性能

深地工程多维信息感知与智能建造的发展与展望

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1259-1290页

作者：张茹吕游张泽天任利谢晶张安林严志伟米欧四川大学水利水电学院四川成都610065 四川大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室四川成都610065 四川大学深地科学与工程教育部重点实验室四川成都610065 四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室四川成都610065

随着大数据、云计算、人工智能等数字技术的加速演进,各领域智能化、信息化、数字化已成为未来的大势所趋。深地工程作为国家重大战略科技问题,必然面临智能化升级。然而,深部岩体“三高一扰动”的复杂特征给深地工程智能化转型带来严... 详细信息

随着大数据、云计算、人工智能等数字技术的加速演进,各领域智能化、信息化、数字化已成为未来的大势所趋。深地工程作为国家重大战略科技问题,必然面临智能化升级。然而,深部岩体“三高一扰动”的复杂特征给深地工程智能化转型带来严峻的挑战。为实现深地工程与数字技术的高效融合,研究基于“感知-传送-解译-分析-决策”的智能化实践路径,系统回顾了地下工程中智能感知、实时传输、信息解译、数据分析、智能决策等领域的代表性研究进展,并针对性提出了“多感知、快响应、大数据、优方法、精模型、强平台、易推广”的深地工程智能建造发展方向。研究表明:①前沿的深地工程感知技术包括:光纤传感器、MEMS传感器、计算机视觉、自动化机器人等,待数据采集完毕后,通过兼具配置简单、容错能力强、可移动性好等优点的无线通信协议完成数据的实时响应,以实现深地工程监测数据的精准感知与实时传输;②深地工程原位监测技术获取的数据类型主要包括图像、波、点云等,对原始数据解译及分析的模型众多,采用新一代的人工智能技术,如:人工神经网络和深度学习技术,可显著提高解译与分析的效率;③智能决策系统具备高效的学习能力,能够适应复杂环境下的不确定性,通过循环自主学习,以进行决策问题的智能解答。当前,我国深地工程智能建造的政策与产业体系已基本建立,大量智能建造系统已应用于实践。基于此,从智能感知与信息解译、围岩评价及安全评估、围岩控制与动态修复、平台开发及应用推广等4个方面展望了数智化深地工程的发展方向,进而构建了基于多源信息的深地工程围岩稳定性综合评价与分析系统构想。

关键词：深地工程人工智能实时响应信息解译数据分析智能决策

不同大变形等级的层状软岩隧道施工模型试验与数值模拟研究

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岩石力学与工程学报 2024年第2期43卷 454-467页

作者：赵亮亮杨文波潘文韬吴枋胤王芝茏杨自成西南交通大学交通隧道工程教育部重点试验室四川成都610031 四川绵九高速公路有限责任公司四川绵阳610041

为探究复杂艰险山区层状软岩隧道非对称破坏特征,提出不同大变形等级下层状软岩隧道的合理施工变形控制技术,以九绵高速公路典型层状软岩隧道为工程背景,建立针对复杂艰险山区层状软岩隧道的大变形等级划分标准,在此基础上通过模型试验... 详细信息

为探究复杂艰险山区层状软岩隧道非对称破坏特征,提出不同大变形等级下层状软岩隧道的合理施工变形控制技术,以九绵高速公路典型层状软岩隧道为工程背景,建立针对复杂艰险山区层状软岩隧道的大变形等级划分标准,在此基础上通过模型试验和数值模拟,就不同大变形等级下施工工法和支护方式对层状软岩隧道力学行为的影响开展系列研究。研究结果表明:在应力场–层理方向耦合影响下,层状软岩隧道受力与变形空间非对称分布最不利位置位于层理面法向或切向位置,并随着大变形等级(轻微、中等和强烈)的增大,隧道非对称力学特征越明显;此外,施工工法和支护方式对不同大变形等级的层状软岩隧道变形与受力改善效果存在差异,故针对3种大变形等级的层状软岩隧道,分别提出二台阶施工+单层初支+短锚杆支护、三台阶施工+单层初支+长短锚杆支护、三台阶预留核心土施工+双层初支+长短锚杆支护的建议施工变形控制技术。

关键词：隧道工程层状软岩大变形等级隧道变形控制非对称性分析

河流相致密砂岩气地质甜点评价——以四川盆地川中地区侏罗系沙溪庙组二段1亚段为例

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石油与天然气地质 2024年第2期45卷 471-485页

作者：潘辉蒋裕强朱讯邓海波宋林珂王占磊李杪周亚东冯林杰袁永亮王猛西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 中国石油西南油气田分公司气田开发管理部四川成都610051 中国石油西南油气田分公司致密油气项目部四川成都610051 成都西南石油大学科技园发展有限公司四川成都610500

四川盆地侏罗系沙溪庙组储层具有孔隙度和渗透率低、非均质性强、砂体叠置关系复杂的特点,导致地质甜点判别困难、预测精度较低。为实现气藏的高效开发,通过分析、研究沉积作用、成岩作用和源-储配置关系对天然气聚集成藏的影响,建立了... 详细信息

四川盆地侏罗系沙溪庙组储层具有孔隙度和渗透率低、非均质性强、砂体叠置关系复杂的特点,导致地质甜点判别困难、预测精度较低。为实现气藏的高效开发,通过分析、研究沉积作用、成岩作用和源-储配置关系对天然气聚集成藏的影响,建立了研究区沙溪庙组二段1亚段致密砂岩气地质甜点评价标准。研究结果表明:①沉积微相和河道类型控制了砂体规模及储层的物性,顺直河或低弯度曲流河边滩砂体厚度大、物性好,是优质储层发育区。②岩浆岩岩屑含量和成岩相不同是导致储层质量差异的主要原因。其中绿泥石胶结相物性最好。③源-储配置关系控制储层中天然气的充注程度,与烃源断层直接相接或距离烃源断层较近的砂体含气性最好。④储层质量和含气性共同控制单井天然气产量。根据研究提出的地质甜点评价标准,将研究区地质甜点分为3类。Ⅰ类甜点主要为顺直河或低弯度曲流河边滩砂体,孔隙度大于12%,渗透率大于0.30×10^(-3)μm^(2),以绿泥石胶结为主,且距烃源断层近,含气性好,含水饱和度小于30%,泊松比小于0.24,单井产气强度大于0.10×10^(4)m^(3)(/d∙m)。Ⅱ类甜点主要为中弯度曲流河砂体,孔隙度10%~12%,渗透率为0.15×10^(-3)~0.30×10^(-3)μm^(2),以伊利石或伊/蒙混层胶结为主,距烃源断层相对较远,含水饱和度为30%~40%,泊松比为0.24~0.25,单井产气强度为0.05×10^(4)~0.10×10^(4)m^(3)(/d∙m)。Ⅲ类甜点主要为小型中弯度曲流河边滩,孔渗性差,主要发育伊利石或伊/蒙混层胶结,且远离烃源断层,含气性较差。

关键词：顺直河曲流河甜点主控因素甜点评价标准致密砂岩气沙溪庙组侏罗系四川盆地

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转角位移型阻尼器性能研究及工程应用

工程科学与技术 2024年第2期56卷 162-171页

作者：蒲瑞李倩倩王健泽徐军戴靠山四川大学建筑与环境学院四川成都610065 四川省建筑科学研究院有限公司四川成都610081 四川大学-香港理工大学灾后重建与管理学院四川成都610065 西华大学建筑与土木工程学院四川成都610039

针对传统加固方案美观性不足、空间占有率大的缺点,本文提出一种应用于梁–柱节点的转角位移型金属阻尼器(RMD),该阻尼器外观为弧线型,布置点位于结构梁柱节点处,在保证耗能效果的同时,可最大程度满足建筑功能需求。RMD的耗能原理是梁... 详细信息

针对传统加固方案美观性不足、空间占有率大的缺点,本文提出一种应用于梁–柱节点的转角位移型金属阻尼器(RMD),该阻尼器外观为弧线型,布置点位于结构梁柱节点处,在保证耗能效果的同时,可最大程度满足建筑功能需求。RMD的耗能原理是梁–柱夹角变化推动阻尼器内部剪切钢板产生位移,耗能棒与剪切钢板相连,多根双曲线型金属棒在剪切板的带动下同时发生弯曲变形,进而耗散地震输入的能量。经有限元数值分析和力学试验研究发现,RMD拥有良好的耗能能力和塑性变形能力,即使在大变形下也不容易发生破坏,并且通过改变耗能棒的数量可以直接调节阻尼器的性能参数,满足不同的工程需求。由于现有常用工程设计软件中没有相应的转动型连接单元对RMD进行模拟,为方便工程设计,进一步提出一种直线型布置的等效模型,基于阻尼器变形前后位移等效原理,通过理论公式推导了等效模型物理参数计算方法,并使用有限元分析证实了该方法拥有较高的准确性。为评估该阻尼器的耗能效果,在相同的数量和布置形式下,将其与普通钢隅撑、黏弹性转角阻尼器分别设置在某一复杂电厂结构中进行减震设计分析。计算结果表明,RMD能够有效降低结构的地震响应,且减震效果优于隅撑与黏弹性转角阻尼器。

关键词：转角位移型阻尼器消能减震等效力学模型电厂结构地震响应

基于政策导向的岷江流域土地利用模拟及生态系统服务价值评估

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长江流域资源与环境 2024年第2期33卷 322-335页

作者：王孟超潘洪义高成姚材仪何艳梅程建兄张天翼四川师范大学地理与资源科学学院四川成都610066 四川师范大学西南土地资源评价与监测教育部重点实验室四川成都610066

有效测度与评估生态系统服务价值对制定生态补偿和土地整治政策、提高人类福祉具有重要意义。以岷江流域为研究区,基于2000、2010、2020年三期土地利用数据,运用PLUS模型和生态系统服务价值动态当量法对2030年研究区生态系统服务价值进... 详细信息

有效测度与评估生态系统服务价值对制定生态补偿和土地整治政策、提高人类福祉具有重要意义。以岷江流域为研究区,基于2000、2010、2020年三期土地利用数据,运用PLUS模型和生态系统服务价值动态当量法对2030年研究区生态系统服务价值进行定量评估,并在充分考虑耕地保护中耕地质量这一关键性指标作为导向的基础上形成政策导向情景,与自然发展情景下的生态服务价值模拟进行比较分析。结果表明:(1)2030年不同情景下岷江流域土地利用空间分布格局基本一致,但土地利用变化呈现不同趋势。政策导向情景下建设用地面积增速得到有效控制,林地草地面积由减转增,耕地面积降速明显减缓,并且与自然情景相比有90.94 km2的平均等别以上耕地得到了有效保护,耕地质量得到有效保障;(2)2030年自然发展情景下岷江流域生态服务价值为1334.59亿元,政策导向情景下其生态服务价值为1347.65亿元,在空间上整体呈现北部与西南部高,中部与东南部低的态势。政策导向情景下生态服务价值变化冷点范围及浓度与自然发展情景相比显著降低,价值损失得到有效缓解;(3)耕地和林地的相互转化是未来岷江流域ESV损益的主要贡献来源,政策导向情景下耕地转向建设用地的贡献率与自然情景相比显著降低,仅为4.3%。研究结果可为岷江流域生态文明建设和可持续发展战略制定提供理论参考与辅助决策。

关键词：生态系统服务价值 PLUS模型多情景模拟岷江流域

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高掺量SBS改性沥青及其混合料老化行为

广西大学学报（自然科学版） 2024年第4期49卷 751-763页

作者：赵爱军寇吟松李武伦王嘉昕艾长发颜川奇中铁城市发展投资集团有限公司四川成都610218 四川省交通运输发展战略和规划科学研究院四川成都610041 中铁宜宾投资建设有限公司四川宜宾644000 西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学道路工程四川省重点实验室四川成都610031

为了探究高掺量SBS改性沥青及其混合料的抗老化性能,分别对高掺量SBS改性沥青和70号基质沥青进行老化,并进行沥青流变性能试验,分别评价高掺量SBS改性沥青老化前后的弹性恢复性能、高温抗变形性能、抗疲劳性能,并对其混合料老化前后的... 详细信息

为了探究高掺量SBS改性沥青及其混合料的抗老化性能,分别对高掺量SBS改性沥青和70号基质沥青进行老化,并进行沥青流变性能试验,分别评价高掺量SBS改性沥青老化前后的弹性恢复性能、高温抗变形性能、抗疲劳性能,并对其混合料老化前后的高温稳定性、抗车辙性能和抗裂性能进行评价。研究结果表明:随着老化程度的加深,高掺量SBS改性沥青的模量增大,弹性恢复性能、高温抗变形能力、疲劳性能减弱,其混合料的高温稳定性与高温抗变形能力降低,抗裂性能逐渐变差;沥青氧化硬化和SBS氧化降解的博弈对高掺量SBS改性沥青及其混合料各性能均有不同程度的影响;尽管高掺量SBS改性沥青具有良好的抗老化性能,但仍需额外关注其老化所导致的性能下降问题。

关键词：道路工程老化机制改性沥青沥青混合料

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