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考虑温度对静止土压力K_(0)系数影响的统一硬化本构模型

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水利学报 2024年第7期55卷 815-826页

作者：孔令明李自广张海兵北京建筑大学土木与交通工程学院北京102616

K_(0)系数是重要的岩土工程参数,研究其影响因素和变化规律对合理确定地基应力状态至关重要。本研究通过试验和理论方法研究了温度对饱和黏性土K_(0)系数的影响。首先,以饱和标准砂-膨润土混合土样为对象,开展不同温度下的侧限压缩试验... 详细信息

K_(0)系数是重要的岩土工程参数,研究其影响因素和变化规律对合理确定地基应力状态至关重要。本研究通过试验和理论方法研究了温度对饱和黏性土K_(0)系数的影响。首先,以饱和标准砂-膨润土混合土样为对象,开展不同温度下的侧限压缩试验,获得了K_(0)系数随温度的变化规律,发现正常固结土的K_(0)系数随升温而减小,超固结土的K_(0)系数随升温而轻微增大;其次,推导出K_(0)系数与弹塑性屈服面偏转度之间的定量关系,并将其与温控侧限压缩试验结果结合,获得了屈服面偏转度随温度的变化规律;最后,将屈服面偏转度-温度关系引入统一硬化本构模型理论框架,建立了考虑温度对K_(0)系数影响的饱和黏性土弹塑性本构模型。所提出的模型能够较好地模拟多种类型的室内土力学试验。

关键词：黏性土温度 K_(0)系数本构模型

德胜门箭楼典型梁架层残损特征及其对构架受力性能影响研究

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地震工程与工程振动 2024年第1期44卷 84-94页

作者：朱宇华徐睦贺俊筱杨文懿王祥津北京建筑大学建筑与城市规划学院北京100044 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044

德胜门箭楼古建筑群在历经千百年的沧桑后,结构和构件存在不同程度和不同类型的损伤。通过对箭楼建筑群进行残损调研,归纳其残损特征,统计各残损类型的数量、比例和分布情况,分析对应残损的成因,得到了德胜门箭楼的典型残损特征。为探... 详细信息

德胜门箭楼古建筑群在历经千百年的沧桑后,结构和构件存在不同程度和不同类型的损伤。通过对箭楼建筑群进行残损调研,归纳其残损特征,统计各残损类型的数量、比例和分布情况,分析对应残损的成因,得到了德胜门箭楼的典型残损特征。为探究典型残损特征对结构受力性能的影响,建立了完好一榀框架和拔榫状态下一榀框架数值模型,对比分析了节点拔榫对木构架受力性能的影响。研究结果表明:德胜门箭楼木构架的残损主要集中在柱网层和梁架层。柱网层的残损主要表现为开裂及倾斜。梁架层的典型残损主要包括榫卯节点拔榫和木梁横纹开裂;透榫节点弯矩-转角曲线具有明显的不对称性,透榫节点的破坏特征为榫头变截面处的横纹撕裂破坏;当一榀框架处于小拔榫状态下,拔榫量对一榀框架的抗弯承载力无明显影响。当拔榫量增加到一定程度时,一榀框架的抗弯承载力出现跳跃式下降,正向峰值承载力相对负向的下降明显,正向下降率处于16%~18%,负向下降率处于9%~15%。研究结果可为传统木结构建筑的安全现状和保护修缮提供重要参考。

关键词：德胜门箭楼典型残损特征拔榫木梁开裂受力性能

基于机器学习的流域尺度森林火灾灾害风险预测

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自然灾害学报 2024年第1期33卷 89-98页

作者：郗婕傅微北京建筑大学建筑与城市规划学院北京100044

森林是碳库,具有强大的固碳增汇功能,在应对气候变化中发挥着重要作用。然而,由于极端高温的影响,频繁发生可燃物自燃而引发森林火灾,除了影响区域水文大气循环过程以外,也给人类带来严重的人员伤亡和经济损失。现有森林火灾预测研究主... 详细信息

森林是碳库,具有强大的固碳增汇功能,在应对气候变化中发挥着重要作用。然而,由于极端高温的影响,频繁发生可燃物自燃而引发森林火灾,除了影响区域水文大气循环过程以外,也给人类带来严重的人员伤亡和经济损失。现有森林火灾预测研究主要侧重可燃物研究和火灾监测等方面,较少关注大尺度地形、气象和人类活动对森林火灾的影响,但这些也是除可燃物外导致森林火灾发生的主要因素。以嘉陵江流域重庆段为研究区,区域内山地受自然火灾影响严峻。基于地理信息系统叠加地理空间因子与火灾分布点获得数据集,构建4种机器学习模型,测试模型性能,评价最优模型进行森林火灾灾害风险制图。研究结果表明,模型评估指标受试者工作曲线下面积(area under the curve,AUC)平均值为95.0%,模型性能梯度提升决策树最优,AUC值为98.3%。利用梯度提升决策树(gradient boosting decision tree,GBDT)模型预测森林火灾风险对防范大尺度森林火灾具有一定的可行性,对山城避灾规划起到借鉴作用,规划引导降低森林火灾风险,从而维护生态平衡和生态系统碳汇能力。

关键词：森林火灾机器学习梯度提升决策树灾害风险制图山城避灾规划

直接Z型MIL-100(Fe)/BiOBr异质结的构建及光芬顿降解磺胺甲恶唑的性能

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无机化学学报 2024年第3期40卷 481-495页

作者：李雨佳王天予王茀学王崇臣北京建筑大学建筑结构与环境修复功能材料北京市重点实验室北京100044 北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044

通过原位共沉淀法可控制备了系列直接Z型MIL-100(Fe)/Bi OBr异质结。使用粉末X射线衍射(PXRD)、傅里叶红外变换(FTIR)光谱、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)、高倍透射电镜(HRTEM)以及X射线光电子能谱(XPS)对MIL-100(Fe)... 详细信息

通过原位共沉淀法可控制备了系列直接Z型MIL-100(Fe)/Bi OBr异质结。使用粉末X射线衍射(PXRD)、傅里叶红外变换(FTIR)光谱、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)、高倍透射电镜(HRTEM)以及X射线光电子能谱(XPS)对MIL-100(Fe)/Bi OBr异质结晶体结构、微观形貌、光学性能、化学组成进行表征。以低功率发光二级管可见光为光源,探究了MIL-100(Fe)/Bi OBr异质结光芬顿降解磺胺甲恶唑(SMX)性能。最佳反应体系MB-7/Vis/H_(2)O_(2)(MB-7是MIL-100(Fe)质量为Bi OBr质量的70%时制备的样品)在光源照射70 min后可降解99.8%SMX(5 mg·L^(-1))。同时,还考察了H_(2)O_(2)浓度、催化剂投加量、p H值以及无机阴离子对MB-7/Vis/H_(2)O_(2)降解SMX影响。MB-7/Vis/H_(2)O_(2)能够在经过5轮循环降解实验后保持95%以上的SMX降解效率,表明其具有较好的循环稳定性。通过光致发光(PL)光谱、光电化学测试、活性物质捕获实验以及电子自旋共振(ESR)技术对光芬顿降解SMX机理进行了揭示。增强的光芬顿活性的机制主要来自于异质结的构建加速了光生载流子的分离,进而促进了活性物质产生以及Fe^(3+)/Fe^(2+)的循环。

关键词：光芬顿异质结 MIL-100(Fe) BiOBr 磺胺甲恶唑

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风荷载对车桥耦合振动及行车舒适性影响

公路交通科技 2024年第4期41卷 51-64页

作者：王少钦马仕杰郭明浩林婧姝乔宏北京建筑大学理学院北京100044 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044

为保证大跨度桥梁结构的安全性及桥上运行车辆的稳定性和舒适性,建立了风-车-桥耦合分析模型对系统的振动响应进行研究。通过三角级数法模拟了不同等级下的桥面不平整度,以探究车辆振动激励源的影响规律。采用快速谱分析法生成了桥梁不... 详细信息

为保证大跨度桥梁结构的安全性及桥上运行车辆的稳定性和舒适性,建立了风-车-桥耦合分析模型对系统的振动响应进行研究。通过三角级数法模拟了不同等级下的桥面不平整度,以探究车辆振动激励源的影响规律。采用快速谱分析法生成了桥梁不同节点处的横向和竖向脉动风速时程。建立了双轴四轮13自由度的汽车模型。以跨度为(180+216+180)m公铁两用的九江长江大桥为工程背景,建立桥梁有限元模型计算其自振频率及振型。采用模态综合法推导了风-车-桥系统动力平衡微分方程,采用Newmark-β积分对具有时变特性的动力平衡微分方程进行求解,并编写相应计算程序,研究不同工况下车辆及桥梁的振动响应。并根据ISO2631—1997标准计算车体的计权加速度均方根,对行车舒适性进行评价。针对不同风速、不同桥面等级、不同行驶速度等条件下,车辆匀速行驶通过桥梁时车辆的动力响应和行车舒适性进行评价,并计算了风及车辆对桥梁的动力加载作用。结果表明:车辆的动力响应会随着风速的增大、桥面状况的变差和车辆行驶速度的增加而增大,行车舒适性也相应变差;风速的增大会使桥梁的竖向位移减小,而竖向加速度和横向振动响应会显著增大。大跨度桥梁对风及车辆的动力加载均比较敏感,在桥梁的设计和运营阶段均应给予足够的重视。

关键词：桥梁工程行车舒适性数值模拟耦合振动风荷载

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基于组残差块生成对抗网络的面部表情生成

计算机工程与应用 2024年第5期60卷 240-249页

作者：林本旺赵光哲王雪平李昊北京建筑大学电气与信息工程学院北京102616

面部表情生成是通过某种表情计算方法生成带有表情的人脸图像,在人脸编辑、影视制作和数据扩增等方面应用广泛。随着生成对抗网络的出现,面部表情生成取得了显著的进步,但是生成的面部表情图像会出现重叠、模糊等现象,缺乏真实感。为了... 详细信息

面部表情生成是通过某种表情计算方法生成带有表情的人脸图像,在人脸编辑、影视制作和数据扩增等方面应用广泛。随着生成对抗网络的出现,面部表情生成取得了显著的进步,但是生成的面部表情图像会出现重叠、模糊等现象,缺乏真实感。为了解决上述问题,提出了一种带有混合注意力机制组残差块的生成对抗网络(group residuals with attention mechanism-generative adversarial network,GRA-GAN)用于生成高质量的面部表情图像。在生成网络进行下采样前和上采样后,分别嵌入混合注意力机制来自适应地学习关键区域特征,增强对图像关键区域的学习。将分组的思想融入到残差网络中,提出了带有混合注意力机制的组残差块来实现更好的生成效果。在公开数据集RaFD进行了实验验证。实验结果表明,GRA-GAN模型在定性评估和定量分析指标上均优于相关方法。

关键词：生成对抗网络表情生成注意力机制组残差块

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基于改进卷积的多尺度表情识别

计算机工程与应用 2024年第2期60卷 231-243页

作者：郑浩赵光哲北京建筑大学电气与信息工程学院北京100044

在表情识别任务中由于人脸特征的多样性和不确定性,导致在特征提取阶段容易出现特征缺失以及特征提取率低下等问题,与此同时,在具有特征复用结构的网络训练过程中还会堆积大量冗余特征,从而影响特征质量。针对以上问题,提出了一种基于... 详细信息

在表情识别任务中由于人脸特征的多样性和不确定性,导致在特征提取阶段容易出现特征缺失以及特征提取率低下等问题,与此同时,在具有特征复用结构的网络训练过程中还会堆积大量冗余特征,从而影响特征质量。针对以上问题,提出了一种基于特征筛选结合改进卷积的残差多尺度特征融合注意力机制模型(residual multiscale feature fusion attentional network,RMFANet)。参考蓝图可分离卷积以及空洞卷积的思想,设计并引入了改进后的卷积形式,从而更有效地将卷积进行分离,提升特征提取效能;在改进后卷积模式的基础上设计并引入了多尺度并行特征提取通路,丰富了特征信息;设计并引入了特征筛选模块,以减少模型训练过程中产生的冗余特征,同时筛选出优质特征,提升特征质量;设计并引入了浅层输入特征处理层,以简化网络结构,降低计算复杂度;引入通道注意力机制,以突出局部关键特征信息;最后引入SMU激活函数,从而提升模型的非线性能力。通过实验结果可以看出,该模型可以在保证较低参数量以及计算成本的前提条件下在Fer2013数据集以及CK+数据集上分别取得70.298%和96.566%的识别准确率,相比较传统算法而言具有更好的鲁棒性。

关键词：多尺度表情识别改进卷积特征筛选浅层特征处理通道注意力机制 SMU激活函数

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基于U-Net变体的医学图像分割算法综述

计算机工程与应用 2024年第11期60卷 32-49页

作者：崔珂田启川廉露北京建筑大学电气与信息工程学院北京100044

U-Net简单高效的网络结构,被广泛应用于医学图像分割任务中,学者们针对U-Net结构进行了很多的研究和改进。基于U-Net网络结构的改进方法从以下方面进行归纳总结:总结了U-Net网络在医学图像分割领域的关键挑战;归纳了常用于U-Net网络的... 详细信息

U-Net简单高效的网络结构,被广泛应用于医学图像分割任务中,学者们针对U-Net结构进行了很多的研究和改进。基于U-Net网络结构的改进方法从以下方面进行归纳总结:总结了U-Net网络在医学图像分割领域的关键挑战;归纳了常用于U-Net网络的医学图像数据集格式及特点;重点总结U-Net和U-Net变体算法六大改进机制:跳跃连接机制、生成对抗网络、残差连接机制、3D-UNet、Transformer机制、密集连接机制。最后,探讨六大改进机制与常用医学数据之间的关系,并指出未来改进思路和方向,激发U-Net在医学图像分割的无限潜力。

关键词： U-Net变体医学图像分割语义分割深度学习改进机制

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鳞片仿生制动盘散热性能研究

机械工程学报 2024年第6期60卷 354-362页

作者：周素霞巴馨悦王君艳李光曲直北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044 北京建筑大学城市轨道交通车辆服役性能保障北京市重点实验室北京100044

制动技术是影响列车提速的重要因素,制动盘散热能力是提高高速列车运行速度的重要参数。为了从结构上改善制动盘的散热能力,降低制动盘工作温度和热应力,结合仿生学,以鳞片为仿生原型,设计两种具有新结构的仿生制动盘。对比传统直辐板... 详细信息

制动技术是影响列车提速的重要因素,制动盘散热能力是提高高速列车运行速度的重要参数。为了从结构上改善制动盘的散热能力,降低制动盘工作温度和热应力,结合仿生学,以鳞片为仿生原型,设计两种具有新结构的仿生制动盘。对比传统直辐板制动盘,使用流体仿真软件模拟不同制动盘内流场情况,进而采用热机耦合方法,计算300 km/h初速度一次紧急制动工况下的制动盘温度及热应力结果。结果表明,新型鳞片仿生制动盘能加速制动盘内空气流通,提高制动过程中的对流换热系数;并降低制动盘的工作温度以及热应力,在一定程度上减小热载荷对于制动盘的影响。

关键词：高速列车盘型制动仿生学鳞片结构

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