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基于各向异性混合核函数高斯过程回归的RC柱概率抗剪承载力模型

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工程科学与技术 2024年

作者：李启明张鹏飞喻泽成余波广西大学土木建筑工程学院中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司

针对钢筋混凝土（RC）柱抗剪承载力传统预测模型的非线性逼近能力不足且无法合理描述不确定性所存在的缺陷，研究提出一种基于各向异性混合核函数高斯过程回归的RC柱概率抗剪承载力预测模型。首先基于核函数相加性和自动相关性，研究构... 详细信息

针对钢筋混凝土（RC）柱抗剪承载力传统预测模型的非线性逼近能力不足且无法合理描述不确定性所存在的缺陷，研究提出一种基于各向异性混合核函数高斯过程回归的RC柱概率抗剪承载力预测模型。首先基于核函数相加性和自动相关性，研究构造出一种新型的各向异性混合核函数；然后结合高斯过程回归原理和各向异性混合核函数，研究建立了RC柱的概率抗剪承载力模型；进而采用极大似然估计法，确定了RC柱概率抗剪承载力模型的超参数；最后基于91组剪切破坏RC柱的试验数据，通过与传统核函数形式和传统模型进行对比分析，验证了该模型的有效性。分析结果表明：与传统核函数相比，各向异性混合核函数的确定性预测指标RMSE和MAE分别降低16%和19%左右，概率性预测值指标NLPD和MSLL分别降低15%和23%左右；与传统机器学习模型相比，本文模型的RMSE和MAE分别降低38%和39%左右；根据所提出的概率模型能够建立概率密度函数曲线和置信区间，从而合理描述抗剪承载力的不确定性并校准分析传统模型的预测精度。

关键词：钢筋混凝土柱各向异性混合核函数高斯过程回归概率抗剪承载力模型不确定性

特重冰区特高压直流线路导线脱冰跳跃高度及杆塔受力特征研究

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重庆大学学报 2024年

作者：王炜杨浩王强张万义薛腾磊虞东旭高英博严波重庆大学航空航天学院河北省电力勘测设计技术创新中心中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司

导线脱冰后的最大跳跃高度和杆塔受力特征是塔头设计关心的核心问题，特重冰区特高压直流线路导线覆冰厚度可达60～80 mm，超过现有设计规程的最大冰厚。建立典型特高压直流连续耐张段线路塔线耦合体系模型，采用有限元方法模拟研究不... 详细信息

导线脱冰后的最大跳跃高度和杆塔受力特征是塔头设计关心的核心问题，特重冰区特高压直流线路导线覆冰厚度可达60～80 mm，超过现有设计规程的最大冰厚。建立典型特高压直流连续耐张段线路塔线耦合体系模型，采用有限元方法模拟研究不同档不同极导线脱冰塔线体系动力响应，获得导线脱冰后杆塔的应力、纵向不平衡张力以及导线最大跳跃高度，分析杆塔受力特征及电气绝缘间隙。结果表明杆塔纵向不平衡张力取值大于重冰线路规范要求值，导线冰跳高度大于现有简化公式的计算值。基于研究结果提出特重冰区杆塔纵向不平衡张力取值建议以及对现有导线冰跳高度公式的修正。

关键词：特重冰区特高压直流线路塔线体系冰跳高度纵向不平衡张力

次氯酸钠电解工艺动力学调控及在污水处理中消毒效果

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环境工程技术学报 2024年第2期14卷 633-641页

作者：高峰高升陈涛李毓年正严程王重阳中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司

为提升次氯酸钠电解工艺的产氯量和满足城镇污水处理站深度处理单元出水的消毒要求,从反应动力学角度,探究次氯酸钠电解工艺的电解参数如盐水浓度、电流密度和电解温度对次氯酸钠生产过程的影响,分析深度处理单元出水水质对次氯酸钠消... 详细信息

为提升次氯酸钠电解工艺的产氯量和满足城镇污水处理站深度处理单元出水的消毒要求,从反应动力学角度,探究次氯酸钠电解工艺的电解参数如盐水浓度、电流密度和电解温度对次氯酸钠生产过程的影响,分析深度处理单元出水水质对次氯酸钠消毒效果的影响,明晰电解参数和出水水质的影响机制。结果表明:当盐水浓度、电流密度、电解温度和电解时间分别为40 g/L、20 A/dm^(2)、32℃和2.5 h时,能够有效控制温度影响、析氯电位、歧化反应和活化能,并使次氯酸钠产量提高到9.28 g/L。当次氯酸钠的投加量至少为5 mg/L和控制接触反应时间为5 min时,次氯酸钠对粪大肠杆菌群的灭菌性比其对COD和氨氮的氧化性更占竞争优势,并将水样中粪大肠杆菌群数减少至102.97个/L,达到了GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准中细菌学指标要求。

关键词：电解质次氯酸钠电流效率电解反应次氯酸钠消毒

基于BP神经网络结合ERA5数据的风电功率预测

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储能科学与技术 2024年

作者：王婷婷李斯胜于伟能锋田李星南杨佳琳熊亮中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司中国电建集团国际工程有限公司

随着我国风力发电技术的不断发展和完善，风电在电力系统运行和调度的作用越来越突出。为了高效准确地预测风电功率，减少大量风电入网带来的负面影响，本文基于BP神经网络结合ERA5数据对我国北方某风电场进行风电功率预测，并采用粒子... 详细信息

随着我国风力发电技术的不断发展和完善，风电在电力系统运行和调度的作用越来越突出。为了高效准确地预测风电功率，减少大量风电入网带来的负面影响，本文基于BP神经网络结合ERA5数据对我国北方某风电场进行风电功率预测，并采用粒子群优化（Particle swarm algorithm，PSO）算法优化模型，结合平均绝对误差、均方根误差和Pearson相关系数分析风电功率预测效果。结果表明，模型训练集中预测与实测风电功率变化趋势基本一致，呈现同增同减的趋势，BP模型的平均绝对误差为702.12W，均方根误差为1000.18W，相关系数为0.91，PSO-BP模型的平均绝对误差为700.75W，均方根误差为995.16W，相关系数为0.94；测试集中ERA5数据在一定程度上高估了风电功率，但整体趋势基本一致，BP模型的平均绝对误差为861.09W，均方根误差为1150.86W，相关系数为0.81；PSO-BP模型的平均绝对误差为829.55W，均方根误差为1117.39W，相关系数为0.83，模型的预测效果相对较好，PSO-BP模型相较于BP模型的预测效果均有一定程度的提高，在该区域的风电功率预测方面有较好的适用性。研究结果可为缺乏观测数据或观测数据质量不高的地区预测风电功率提供参考。

关键词：风力发电 BP神经网络 ERA5再分析资料粒子群优化算法风电功率预测

Anammox系统的氧化亚氮产生途径及调控研究进展

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化工进展 2024年

作者：高峰王重阳高升张雅泓陈涛年正中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司

厌氧氨氧化系统（Anammox system）凭借其高效低耗的脱氮功能，被认为是较具应用潜力的低C/N污水处理技术之一。随着全球气候变暖趋势的加重和国家“双碳”战略的提出，Anammox系统在脱氮过程中释放的大量强温室气体(N2O)问题，逐渐成... 详细信息

厌氧氨氧化系统（Anammox system）凭借其高效低耗的脱氮功能，被认为是较具应用潜力的低C/N污水处理技术之一。随着全球气候变暖趋势的加重和国家“双碳”战略的提出，Anammox系统在脱氮过程中释放的大量强温室气体(N2O)问题，逐渐成为限制该系统在污水深度脱氮领域应用的瓶颈。基于现有的研究成果，首先对Anammox系统的N2O产生途径进行梳理，并综合论述了影响因素和调控策略对潜在产生N2O的酶、菌种及其产量的影响，发现虽然现有的方法能够控制Anammox系统的N2O产量，但是容易导致脱氮功能失稳，甚至引发二次污染问题。考虑到Anammox系统的菌落结构分布特征是直接影响N2O产量和脱氮效果的内因，提出采用同时包埋了AnAOB菌和“杂菌”抑制剂的固定化技术与Anammox系统耦合的工艺，并建议借助活性污泥数学模型的仿真功能和现代分子生物学手段以深入认识耦合技术的N2O生成过程的动力学变化和潜在产生N2O的菌种演替的规律，为构建适用于碳减排的高效型Anammox脱氮工艺提供科学的指导依据。

关键词：厌氧氨氧化系统氧化亚氮生物脱氮亚硝化菌群演替

基于功能定理的高位滑坡运动距离预测方法研究

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工程地质学报 2024年

作者：钟兴荣中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司

高位滑坡失稳运动机理是国内外工程地质领域研究的热点和前缘课题，其中运动距离是地质灾害防治工作中确定威胁对象和影响范围的依据。本文基于功能定理，假设滑体均匀解体、摩擦系数为定值，通过积分算出高位滑坡运动过程中摩擦力所做... 详细信息

高位滑坡失稳运动机理是国内外工程地质领域研究的热点和前缘课题，其中运动距离是地质灾害防治工作中确定威胁对象和影响范围的依据。本文基于功能定理，假设滑体均匀解体、摩擦系数为定值，通过积分算出高位滑坡运动过程中摩擦力所做的功，推导出滑坡失稳后的运动距离公式，该公式是滑体重心高度H(H1)、解体系数λ、坡角ɑ、内摩擦角φ的函数。文中讨论了λ取0和1的两种特殊情况，λ取0得到的高位滑坡整体运动距离公式与前人研究结果一致；研究得出λ=1的判别式，该判别式与无粘性土坡极限平衡状态(坡角等于天然休止角)判别式一致。选取12个已形成高速远程滑坡的实例，根据滑坡主剖面测算λ，通过Origin软件拟合λ与滑体前后缘高差ΔH和滑体重心高度H1之比(ΔH/H1)得到一个指数函数关系式；用本文的公式计算12个滑坡的运动距离并与实测运动距离比较，平均误差在5%以内。最后用本文的公式预测了四川省黑水县格窝滑坡失稳后的运动距离。

关键词：功能定理高位滑坡运动距离预测

输电塔角钢构件加固性能试验与有限元对比研究

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电力科学与技术学报 2024年第3期39卷 134-141,149页

作者：黄晓予徐晓立杨迪珊翁兰溪国网福建省电力有限公司经济技术研究院福建福州350000 中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司福建福州350000

为研究不同加固方式对输电塔角钢主构件极限承载力的影响,给老旧角钢输电塔加固提供技术支持。提出针对输电塔主材夹具式和穿孔式2种加固形式,分别通过静载试验和参数化有限元模拟,研究不同加固方式、加固位置、连接件间距等参数下加固... 详细信息

为研究不同加固方式对输电塔角钢主构件极限承载力的影响,给老旧角钢输电塔加固提供技术支持。提出针对输电塔主材夹具式和穿孔式2种加固形式,分别通过静载试验和参数化有限元模拟,研究不同加固方式、加固位置、连接件间距等参数下加固构件的破坏形态、承载力大小以及加固效果,并分析构件加固机理。研究结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合良好,极限承载力和破坏形态与试验结果相近;加固改变原构件的破坏形态,从整体失稳转变为局部失稳;加固构件两端连接,承载力提高约7%~8%,而增加中间连接后其加固效果比两端连接提升1倍。2种加固方式均能有效提高构件承载力,中间位置增设连接件可使承载力提高更为显著。

关键词：输电塔角钢极限承载力加固有限元分析

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基于参数分类迭代的拱坝体形优化方法及应用

水利学报 2024年第8期55卷 990-998页

作者：贺春晖张冲张敬王仁坤中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072

为简化拱坝优化的算法和提升效率,进一步改善拱坝的综合性能,本文首先研究了拱坝不同类型的体形参数对拱坝受力及体积的不同影响,根据其影响特性和程度将拱坝体形参数分为厚度和曲率半径两类;然后,利用拱坝应力和体积对两类参数的不同... 详细信息

为简化拱坝优化的算法和提升效率,进一步改善拱坝的综合性能,本文首先研究了拱坝不同类型的体形参数对拱坝受力及体积的不同影响,根据其影响特性和程度将拱坝体形参数分为厚度和曲率半径两类;然后,利用拱坝应力和体积对两类参数的不同敏感性,提出了分类迭代算法,实现了坝体体积在坝体应力满足设计规范要求条件下的快速下降。在通过优化算法得到的拱坝体形基础上,根据实际工程需求进一步实施调整,获得多个功能目标得到改善的最终体形。该“算法”+“工程经验”的拱坝体形优化方案成功应用于金沙江叶巴滩拱坝,获得了技施阶段基本体形体积相对招标阶段减少9.3万m^(3),坝体受力、变形及适应性等各项指标均同步改善的良好成果。

关键词：拱坝体形优化参数分类迭代算法工程应用

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计及煤耗率的尖峰电价优化模型及灵敏度分析

系统工程理论与实践 2024年第7期44卷 2260-2272页

作者：喻小宝董真余郑丹丹邓思维上海电力大学经济与管理学院上海200090 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司规划研究院贵阳550081

尖峰电价(critical peak pricing, CPP)是通过需求侧管理实现发电侧节能减排的重要手段.现有主流电价优化模型忽略了CPP对发电供给侧的影响,对尖峰日与非尖峰日时终端用电行为的差异性分析也存在不足.本文通过研究CPP对供电侧机组运行... 详细信息

尖峰电价(critical peak pricing, CPP)是通过需求侧管理实现发电侧节能减排的重要手段.现有主流电价优化模型忽略了CPP对发电供给侧的影响,对尖峰日与非尖峰日时终端用电行为的差异性分析也存在不足.本文通过研究CPP对供电侧机组运行的影响机制,挖掘终端用电行为的差异性,设计了针对不同时期的用电需求响应模型,综合考虑发电侧供电煤耗和终端用户满意度,构建CPP多目标优化模型,采用NSGA-Ⅱ遗传算法进行求解.基于3类场景分析用户需求响应模型参数的取值、终端满意度约束、电价费率限制三类指标对CPP定价、负荷改善情况以及机组煤耗减少量的灵敏性,验证了模型的有效性.结果显示:所提电价优化模型效果较好,并且用户响应斜率、终端满意度、电价费率限制对CPP定价、负荷改善情况以及机组煤耗减少量的影响较大.

关键词：尖峰电价供电煤耗电价费率灵敏度分析