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柠檬酸碳源强化低C/N校园生活污水脱氮性能

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环境科学学报 2024年第8期44卷 170-180页

作者：孙世佳李茹莹孙邓威天津大学环境科学与工程学院天津300350 天津市政工程设计研究总院有限公司天津300392

柠檬酸作为柠檬酸生产废水(CAPW)的主要成分之一,具有作为强化污水生物脱氮补充碳源的潜质.本研究以传统碳源乙酸钠作为对照,考察了柠檬酸钠强化低C/N校园生活污水生物脱氮的效果,研究了碳源和氮素的去除效果及降解规律、活性污泥性能... 详细信息

柠檬酸作为柠檬酸生产废水(CAPW)的主要成分之一,具有作为强化污水生物脱氮补充碳源的潜质.本研究以传统碳源乙酸钠作为对照,考察了柠檬酸钠强化低C/N校园生活污水生物脱氮的效果,研究了碳源和氮素的去除效果及降解规律、活性污泥性能和微生物群落结构.结果表明,当分别投加柠檬酸钠和乙酸钠作为补充碳源,调节校园生活污水C/N为4时,总氮去除率从未补充碳源时的47.1%和47.0%分别提高到98.5%和97.6%,且反硝化动力学指标相近.以柠檬酸钠为补充碳源的反应器中,反硝化过程中没有NO2--N积累,而乙酸钠反应器中出现NO2--N短暂积累.柠檬酸钠反应器中的活性污泥展现了更佳的沉降性能,污泥体积指数(SVI)值比乙酸钠系统中低42.83 mL·g^(-1),这与污泥胞外聚合物(EPS)总量、松散结合型EPS(LB-EPS)含量、紧密结合型EPS(TB-EPS)中蛋白含量低有关.柠檬酸钠反应器中亚硝酸盐还原菌Saprospiraceae相对丰度较高(17.70%),而乙酸钠反应器中硝酸盐还原菌Rhodocyclaceae相对丰度较高(24.83%).柠檬酸作为补充碳源用于强化污水生物脱氮具有优势.

关键词：生物脱氮生活污水碳源柠檬酸微生物群落结构

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直接基于位移的非规则减隔震桥梁抗震设计

振动与冲击 2024年第3期43卷 128-135页

作者：武少威项敬辉李建中陈旭同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 天津市政工程设计研究总院有限公司天津300392

根据性能抗震设计的思想,提出一种高低墩减隔震桥梁直接基于位移的抗震设计方法,该方法可设计各桥墩配筋率及支座参数,使纵桥向地震作用下各墩保持弹性、各支座达到相同的损伤状态,并实现地震剪力或墩底弯矩的均匀分配。以某工程背景桥... 详细信息

根据性能抗震设计的思想,提出一种高低墩减隔震桥梁直接基于位移的抗震设计方法,该方法可设计各桥墩配筋率及支座参数,使纵桥向地震作用下各墩保持弹性、各支座达到相同的损伤状态,并实现地震剪力或墩底弯矩的均匀分配。以某工程背景桥梁为例进行直接基于位移的设计,并建立有限元模型进行非线性时程分析,比较两者结果,验证所提方法的有效性。此外,对比了剪力均匀和墩底弯矩均匀这两种地震力分配方式下桥梁的地震响应。对于各墩采用相同截面尺寸和配筋的减隔震桥梁,当按照该方法进行设计时,推荐采用墩底弯矩均匀的地震力分配方式,该分配方式能更好的发挥材料性能、节约工程造价,但同时应保证墩高较低的桥墩有足够的抗剪能力。

关键词：桥梁工程非规则桥梁减隔震桥梁基于位移的设计基于性能的设计

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SMA碟簧群的循环受压性能及简化模型

工程力学 2024年第7期41卷 163-175页

作者：赵秋红孙泽旺谭志伦天津大学建筑工程学院天津300350 滨海土木工程结构与安全教育部重点试验室(天津大学) 天津300350 天津市政工程设计研究总院有限公司天津300329

该研究提出将多个形状记忆合金(SMA)碟簧片并联排列形成碟簧组,然后在碟簧组间加入垫片分隔、串联排列形成碟簧群,以提供更高的承载力及变形能力。采用有限元软件ABAQUS建立了一系列SMA碟簧群的三维精细化有限元模型,并进行非线性循环... 详细信息

该研究提出将多个形状记忆合金(SMA)碟簧片并联排列形成碟簧组,然后在碟簧组间加入垫片分隔、串联排列形成碟簧群,以提供更高的承载力及变形能力。采用有限元软件ABAQUS建立了一系列SMA碟簧群的三维精细化有限元模型,并进行非线性循环受压分析。结果表明:与钢碟簧的“三角形”荷载-位移曲线相比,SMA碟簧群的荷载-位移曲线呈现鲜明的“旗帜形”特性,具有明显的正向及反向转变平台。随着碟簧片数的增加,碟簧组的总可恢复变形量基本不变,极限承载力及割线刚度近似成比例增加,而随着碟簧组数的增加,碟簧群的总可恢复变形量增加,极限承载力不变,割线刚度近似成比例降低。因此,可根据碟簧群总极限承载力及变形能力的需要,灵活调整碟簧片及碟簧组的数量及布置方式。碟簧组的各层碟簧片由于边界条件不同,应力分布存在明显差异,而变形量亦呈现两端大中间小的哑铃形分布模式,其中加载端碟簧片变形量最大,若超过极限变形量可能发生翻转失效,值得注意。提出了SMA碟簧群的简化模型,通过简化及精细模型的非线性循环受压分析,发现该简化模型的循环受压荷载-位移曲线与精细模型吻合良好,而计算效率提高约38倍。将SMA碟簧群应用于自复位NZ梁柱节点中,并对自复位钢框架进行了验证性的滞回分析。结果表明:采用SMA碟簧群的自复位钢框架最大侧移为4%时可完全复位,且二次刚度相比采用预应力钢绞线的传统自复位钢框架提高近100%,极限承载力提高70%。

关键词： SMA碟簧碟簧群循环受压性能简化模型自复位钢框架

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改性聚酯纤维对机场水泥混凝土的增韧阻裂效果分析

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材料导报 2024年第13期38卷 302-309页

作者：赵胜前游庆龙李京洲尹杰黄之懿长安大学公路学院西安710064 天津市政工程设计研究总院有限公司天津300000

为增强机场水泥混凝土的韧性,提升道面结构的抗开裂能力,制备了聚酯纤维(FC)、聚乙烯醇纤维(PVA)和聚丙烯粗纤维(PP)混凝土。以砂率、FC纤维掺量和减水剂掺量为影响因素,28 d抗折强度为响应值,采用响应面法确定了FC纤维混凝土的最佳配... 详细信息

为增强机场水泥混凝土的韧性,提升道面结构的抗开裂能力,制备了聚酯纤维(FC)、聚乙烯醇纤维(PVA)和聚丙烯粗纤维(PP)混凝土。以砂率、FC纤维掺量和减水剂掺量为影响因素,28 d抗折强度为响应值,采用响应面法确定了FC纤维混凝土的最佳配比。采用三点弯曲韧性试验和三点弯曲断裂试验,分析了纤维的增韧阻裂机理。结果表明:砂率、FC纤维掺量和减水剂掺量之间存在交互作用,三者对混凝土28 d抗折强度的影响程度排序为FC纤维掺量>减水剂掺量>砂率,最佳配比为砂率34%、FC纤维掺量1.4 kg/m^(3)、减水剂掺量2%。三种纤维P-δ曲线拐点处的荷载峰值和挠度显著提高,拐点尖锐程度下降。相较于素混凝土,FC、PVA和PP纤维混凝土的断裂韧性分别提高了125.8%、118.4%和87.1%,起裂韧度分别提升了38.7%、33.9%和25.2%,断裂韧度分别提升了87.1%、73.2%和55.6%。此外,FC、PVA和PP纤维混凝土开裂过程中所需的断裂能分别提升了216.2%、193.2%和162.9%。结合能量平衡理论,纤维通过能量传递的方式在混凝土中起到增韧阻裂作用,FC纤维的增韧阻裂效果相对显著。

关键词：水泥混凝土道面纤维混凝土改性聚酯纤维响应面法弯曲韧性断裂性能

面向数据驱动的城市绕城高速收费站短时交通流预测

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测绘科学 2024年第2期49卷 175-186页

作者：帅春燕杨锰高伦邹辉昆明理工大学交通工程学院昆明650500 天津市政工程设计研究总院有限公司云南设计研究院昆明650224

为了进一步提升城市绕城高速收费站交通流的预测精度,根据收费站交通流的特点,该文提出了一种基于变分模态分解(VMD),长短时记忆网络(LSTM)以及支持向量回归(SVR)的城市绕城高速收费站短时交通流量预测模型,并引入遗传算法对模型中的LST... 详细信息

为了进一步提升城市绕城高速收费站交通流的预测精度,根据收费站交通流的特点,该文提出了一种基于变分模态分解(VMD),长短时记忆网络(LSTM)以及支持向量回归(SVR)的城市绕城高速收费站短时交通流量预测模型,并引入遗传算法对模型中的LSTM模块和SVR模块相应的输入参数进行优化。模型中的VMD模块将原始交通流量序列分解为具有不同频率的时间序列分量和随机分量。其中第一个主要分量和随机分量分别反映了原始交通流序列的整体日变化趋势、季节变化趋势和随机干扰信息,其他分量反映了具有不同频率周期的交通流变化规律。然后,引入LSTM和SVR模型分别对不同分量进行逐一预测,并将所有分量的预测值相应叠加从而得到原始交通流量序列的最终预测结果。基于贵阳市绕城高速收费站联网收费数据,选取贵阳北主线、金华主线、上麦、贵阳东、曹关、贵阳南、石板哨、秦棋等8个收费站进行了实例验证,发现相比于KNN、BP、SVR、LSTM和ARIMA模型,在同一参数组合下,VMD-LSTM-SVR模型的MAPE均值为11.30%,且MAE和RMSE均为最低,R~2和Accuracy均为最高。这表明,提出的VMD-LSTM-SVR模型不仅具有良好的预测性能,而且还具有良好的泛化性。

关键词：智能交通收费站短时交通流量预测变分模态分解长短时记忆神经网络支持向量回归遗传算法

硅烷偶联剂改性蒙脱土/SBS/HVA高黏改性沥青最佳掺量确定及其性能评价

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中国塑料 2024年第3期38卷 18-25页

作者：孙吉书濮夏天杨凯靳灿章河北工业大学土木与交通学院天津300401 天津市政工程设计研究总院天津300051

通过(Box-Behnken)响应面法,以硅烷偶联剂改性过的蒙脱土、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)和高黏剂(HVA)各自的掺量作为影响因素,以沥青3大指标、170℃布氏黏度为评价标准建立模型,确定3种材料在沥青中的最佳掺量。结果表明,5%SBS、9%HVA和8... 详细信息

通过(Box-Behnken)响应面法,以硅烷偶联剂改性过的蒙脱土、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)和高黏剂(HVA)各自的掺量作为影响因素,以沥青3大指标、170℃布氏黏度为评价标准建立模型,确定3种材料在沥青中的最佳掺量。结果表明,5%SBS、9%HVA和8%的改性蒙脱土复配高黏改性沥青性能最好,其针入度、延度、软化点、170℃布氏黏度分别为4.52 mm、42.9 cm、86.1℃、2.371 Pa·s;相比于基质沥青和TPS高黏改性沥青,改性蒙脱土的加入大幅提高了沥青的高温性能与抗车辙能力,沥青黏度有着显著提升;振动峰的消失表明硅烷偶联剂对蒙脱土改性有化学反应。

关键词：改性沥青响应面法硅烷偶联剂改性蒙脱土

不同连接构造的预制拼装钢管混凝土桥墩数值模拟与地震响应特点

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振动与冲击 2024年第7期43卷 134-143页

作者：陈挺地王胜斌冯克岩李建中同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司合肥231262 天津市政工程设计研究总院有限公司天津300392

无黏结预应力节段拼装钢管混凝土桥墩主要包括承插连接与混合连接两种承台连接方式。为比较两种不同连接构造下桥墩的地震响应特点,采用OpenSees软件分别建立了桥墩有限元模型,其中,承插连接钢管混凝土桥墩模型能够考虑插入承台部分钢... 详细信息

无黏结预应力节段拼装钢管混凝土桥墩主要包括承插连接与混合连接两种承台连接方式。为比较两种不同连接构造下桥墩的地震响应特点,采用OpenSees软件分别建立了桥墩有限元模型,其中,承插连接钢管混凝土桥墩模型能够考虑插入承台部分钢管与周围混凝土的黏结滑移、钢管局部屈曲以及屈曲后撕裂等过程,而混合连接钢管混凝土桥墩模型能够再现出接缝的摇摆行为;并通过与相关拟静力试验数据结果进行对比,验证了两种数值模型的有效性;随后,以一座4跨连续梁桥为背景,分别研究了采用混合连接、无预应力承插连接和预应力承插连接桥墩桥梁结构在地震作用时的响应特点。结果表明:两种承插连接桥墩的墩底钢管在地震动峰值加速度(peak ground acceleration,PGA)约0.4 g时发生屈曲,并伴随水平刚度下降和残余位移增大,且配置无黏结预应力的承插连接桥墩钢管屈曲引起的损伤程度更大,随着地震动输入进一步增大,预应力为桥墩提供的自复位能力逐步增加,在PGA=0.6 g时,预应力承插连接桥墩的残余位移仅为无预应力桥墩的62%。此外,配置混合连接桥墩的桥梁在地震作用下损伤较小,残余漂移比小于0.2%,比承插连接桥墩更优的自复位能力。

关键词：桥梁工程钢管混凝土(CFT)桥墩承插连接(SC) 混合连接(HC) 有限元模型地震响应

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地下式污水处理厂“双降一增”设计案例

中国给水排水 2024年第4期40卷 59-65页

作者：仲崇军代世宇王曼张玉珠何东岳北京市市政工程设计研究总院有限公司广东分院广东广州510060

针对地下式污水处理厂造价高、能耗高、运营管理不便的不足,广州大陵河三华净水厂采取了一些创新做法,包括结合河道堤防巧妙选址解决污水厂落地难问题,充分利用河堤高程减小地下箱体埋深约3.60 m,结合工艺布置将地下箱体优化为4个防火分... 详细信息

针对地下式污水处理厂造价高、能耗高、运营管理不便的不足,广州大陵河三华净水厂采取了一些创新做法,包括结合河道堤防巧妙选址解决污水厂落地难问题,充分利用河堤高程减小地下箱体埋深约3.60 m,结合工艺布置将地下箱体优化为4个防火分区,设计强化自然光利用可节约照明能耗约4 088 kW·h/a,工艺鼓风机兼顾地下空间通风可节约通风能耗约60 501 kW·h/a,膜池布置靠近预处理区和泥区提高运营便利性等,为国内地下式污水处理厂“双降一增”(降投资、降能耗、增效率)提供了工程案例借鉴。

关键词：地下式污水处理厂 AAOA+MBR 膜池倒置进风源切换鼓风系统

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全地下式污水处理厂低碳设计实例

给水排水 2024年第4期50卷 23-26,34页

作者：陈娟娟何东岳牛樱北京市市政工程设计研究总院有限公司广东分院广州510655

广州空港花山净水厂一期工程设计处理规模为7万m^(3)/d。采用全地下式通透式空间设计,主工艺为可变AAO-AO+高负荷复合式沉淀池+微砂高效沉淀池+反硝化深床滤池,出水水质满足准Ⅳ类稳定达标排放。通过可切换的低碳工艺组合运行和精准调... 详细信息

广州空港花山净水厂一期工程设计处理规模为7万m^(3)/d。采用全地下式通透式空间设计,主工艺为可变AAO-AO+高负荷复合式沉淀池+微砂高效沉淀池+反硝化深床滤池,出水水质满足准Ⅳ类稳定达标排放。通过可切换的低碳工艺组合运行和精准调控策略实现低碳运行;通过高负荷二沉池和操作层多功能模块叠合节省用地;立体通透空间设计实现建筑、通风及照明节能;臭气处理采用双层密封加盖收集处理+分区复合式处理工艺分区稳定达标排放。地面为全开放式景观+体育公园,地面景观延申至地下空间,运营环境舒适,项目综合用地指标仅0.214 m^(2)/m^(3)污水。

关键词：地下式污水厂低碳可变AAO-AO工艺空间通透精准调控

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