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高等级生物安全设施通风系统风机配置模式综合分析

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科学通报 2024年第7期69卷 825-833页

作者：曹国庆陈紫光王荣建科环能科技有限公司北京100013 天津大学环境科学与工程学院天津300072

高等级生物安全设施是国家生物安全体系的基础支撑平台,是人口健康与动物卫生领域开展科研、生产和服务的重要保障条件,在我国重大疫病防控中发挥着至关重要的作用.生物安全设施安全的核心措施是通过通风空调系统保持负压,送、排风机是... 详细信息

高等级生物安全设施是国家生物安全体系的基础支撑平台,是人口健康与动物卫生领域开展科研、生产和服务的重要保障条件,在我国重大疫病防控中发挥着至关重要的作用.生物安全设施安全的核心措施是通过通风空调系统保持负压,送、排风机是通风空调系统的重要设备,也是实现持续负压环境的核心保障.国内外相关标准规范、指南文件对高等级生物安全设施通风空调系统风机配置提出了明确要求.本文在对比分析这些要求的基础上,结合工程实例梳理了近年来我国高等级生物安全设施建设现状,对高等级生物安全设施通风空调系统风机运行模式、多台风机互为备用、送排风机变频控制、高海拔地区风机选型等关键问题进行了探讨.通过综合分析指出,高等级生物安全设施风机配置模式应经风险评估确定;通风空调系统设置相互独立、互为备用的两台风机是最佳工程选择;风机变频控制是高等级生物安全设施有效的压力梯度控制及节能运行措施之一;高海拔地区高等级生物安全设施应根据环境大气压对风机全压进行修正.

关键词：生物安全实验室高生物安全风险车间通风系统风机配置模式标准规范

纳米二氧化硅对海砂碱矿渣砂浆高温力学性能的影响

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硅酸盐学报 2024年第2期52卷 652-660页

作者：戎贤刘静杰陈庞李永敢王志勇河北工业大学土木与交通学院天津300401 中建(天津)工业化建筑工程有限公司天津301700

纳米SiO_(2)可明显提升普通混凝土高温力学性能,但其对海水海砂碱矿渣砂浆高温力学性能的影响尚不清晰。因此,研究了掺纳米SiO_(2)海水海砂碱矿渣砂浆25~800℃的力学性能。结果表明:掺加纳米SiO_(2)可以有效减小海水海砂碱矿渣砂浆高温... 详细信息

纳米SiO_(2)可明显提升普通混凝土高温力学性能,但其对海水海砂碱矿渣砂浆高温力学性能的影响尚不清晰。因此,研究了掺纳米SiO_(2)海水海砂碱矿渣砂浆25~800℃的力学性能。结果表明:掺加纳米SiO_(2)可以有效减小海水海砂碱矿渣砂浆高温作用后表面裂缝的数量,3%(质量分数)纳米SiO_(2)可有效抑制海水海砂碱矿渣砂浆高温后膨胀变形;掺纳米SiO_(2)的海水海砂碱矿渣砂浆高温后抗压强度随温度升高先增大后减小,而抗折强度随温度升高持续降低。

关键词：纳米二氧化硅海砂碱矿渣高温作用抗压强度抗折强度

基于基坑支护工程的区段复式配筋预应力管桩抗弯试验及数值模拟

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岩土工程学报 2024年第2期46卷 406-414页

作者：刘永超刘岩李兵兵张国平胡智鑫刘建志天津城建大学天津300384 天津大学建筑工程学院天津300072 中铁建设集团有限公司北京100040 天津建城基业集团有限公司天津300301

复式配筋预应力混凝土管桩(PRC管桩)作为基坑支护桩使用时,为提高非预应力钢筋的利用效率,提出将区段配置非预应力钢筋的管桩作为基坑支护桩。通过对天津地区80个基坑工程中的支护桩弯矩分布情况统计分析,并对区段复式配筋预应力混凝土... 详细信息

复式配筋预应力混凝土管桩(PRC管桩)作为基坑支护桩使用时,为提高非预应力钢筋的利用效率,提出将区段配置非预应力钢筋的管桩作为基坑支护桩。通过对天津地区80个基坑工程中的支护桩弯矩分布情况统计分析,并对区段复式配筋预应力混凝土管桩(PR-PHC管桩)进行足尺抗弯试验及有限元分析,研究区段配筋的可行性和PR-PHC管桩的抗弯性能。研究表明,单支撑排桩、倾斜桩及悬臂桩的桩身弯矩区间分布具有规律性。PR-PHC管桩区段配置的非预应力筋,可以提高其抗弯极限承载力及其抗弯刚度,并有效改善桩身裂缝的展开情况,构建的数值模型可以较好地反映试验的实际情况。并对PR-PHC管桩在实际应用中可能遇到的不利工况做了影响分析。研究结果表明可以在基坑工程中使用PR-PHC管桩替代PRC管桩,减少钢筋使用量,促进碳减排。

关键词：有限元模拟预应力混凝土抗弯试验区段配筋基坑支护

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架空隔热屋面的研究进展及发展趋势

太阳能学报 2024年第5期45卷 441-449页

作者：方振雷张晗孙勇北京金茂绿建科技有限公司北京100012 天津大学APEC可持续能源中心天津300072

屋面热工性能的提升对于降低室内空调采暖能耗和改善室内热舒适性具有重大意义,该文详细介绍建筑节能领域的架空隔热技术的研究进展及发展趋势,分析不同架空隔热技术的隔热原理及对室内热舒适度的影响,对传统与新型架空隔热屋面的研究... 详细信息

屋面热工性能的提升对于降低室内空调采暖能耗和改善室内热舒适性具有重大意义,该文详细介绍建筑节能领域的架空隔热技术的研究进展及发展趋势,分析不同架空隔热技术的隔热原理及对室内热舒适度的影响,对传统与新型架空隔热屋面的研究进展分别进行阐述。传统架空隔热屋面具有改善隔热的优势,但其结构未将优势达到最大化,目前学者们在此基础上广泛研究各类新型架空隔热屋面,意在从结构优化、使用新型材料、复合型屋面等方式进一步提高架空隔热屋面的热工性能。该文还对光伏与架空隔热结合的光伏架空隔热屋面相关研究进行重点讨论和比较,光伏架空隔热屋面具有改善屋面隔热性能和利用太阳能为建筑供电的两种优势。在当前中国倡导绿色发展,加快能源结构转型的背景下,新型光伏架空隔热屋面更符合建筑节能和光伏建筑一体化的发展趋势。

关键词：隔热太阳能建筑光伏发电架空屋面建筑节能

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随机裂隙围岩盾构隧道注浆浆液扩散规律

铁道工程学报 2024年第9期41卷 67-71,76页

作者：王新强中国铁建大桥工程局集团有限公司天津300300

研究目的:盾构隧道同步注浆是造成施工期管片上浮、错台的主要因素,尤其是在自稳能力较差与裂隙较多的地层。为探究同步注浆浆液在盾尾间隙与围岩的填充与扩散规律,本文以广州地铁18号线为背景,建立考虑围岩随机裂隙分布的浆液渗透瞬态... 详细信息

研究目的:盾构隧道同步注浆是造成施工期管片上浮、错台的主要因素,尤其是在自稳能力较差与裂隙较多的地层。为探究同步注浆浆液在盾尾间隙与围岩的填充与扩散规律,本文以广州地铁18号线为背景,建立考虑围岩随机裂隙分布的浆液渗透瞬态模型,以期为盾构隧道同步注浆过程提供一定的理论指导。研究结论:(1)浆液在注浆后20 s内可以完全填充盾尾间隙,随后浆液会随着裂隙向地层中填充渗透,渗透速度随时间不断降低;(2)因注浆压力的存在,使得管片周围地层的孔隙水压力明显大于远离隧道区域相同埋深的地层;(3)裂隙中的达西速度明显大于连续地层,贯通裂隙几乎是地下水流通的唯一通道;(4)地层中的达西速度对地层的孔隙率以及渗透系数较为敏感;(5)本研究成果可应用于盾构隧道注浆工程领域。

关键词：地铁隧道同步注浆随机裂隙浆液扩散瞬态模型

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带式输送机不停机更换托辊机器人研究与应用

中国机械工程 2024年第5期35卷 938-949页

作者：田立勇唐瑞于宁杨秀宇秦文光辽宁工程技术大学机械工程学院阜新123000 中煤天津设计工程有限责任公司天津300120 中煤华晋集团有限公司河津043300

针对带式输送机托辊更换频繁、人工更换工具笨重、作业劳动强度大、停机更换效率低等问题,以王家岭煤矿主平硐带式输送机为研究对象,根据巷道参数和更换托辊流程,研究不停机更换托辊机器人,制定机器人总体研究方案。基于功能分析法与不... 详细信息

针对带式输送机托辊更换频繁、人工更换工具笨重、作业劳动强度大、停机更换效率低等问题,以王家岭煤矿主平硐带式输送机为研究对象,根据巷道参数和更换托辊流程,研究不停机更换托辊机器人,制定机器人总体研究方案。基于功能分析法与不停机更换托辊理论研究,利用SolidWorks软件建立机器人三维实体模型,并对行走机构、姿态调整平台、伸缩支撑平台、拆装机械手参数进行优化。通过ANSYS Workbench软件对支撑平台和皮带举升机构进行有限元分析,伸缩支撑平台采用滑轨式结构,滑轨在悬臂和举升额定载荷下应力分别为15.647 MPa和66.395 MPa,最大变形位移出现在额定载荷条件下,位移为1.0742 mm。皮带举升机构选用剪叉式结构,额定举升时最大应力为152.82 MPa,最大位移为0.7331 mm。依据设计参数加工机器人样机,以功率为64 kW的柴油发动机为动力,通过液压马达驱动履带行走,速度范围在3~8 km/h,姿态调整平台可实现升降高度0~357 mm、俯仰角度±15°、侧倾角度-4°~7°、旋转角度-10°~20°、横移范围0~400 mm、纵移范围0~350 mm,多级伸缩机构采用组合滑轨方式实现平台0~2.1 m伸缩,采用五自由度机械手可实现对不同位置托辊进行拆装。通过地面及井下试验测试对机器人样机的行走、姿态调整、举升皮带、拆装托辊功能进行试验验证,结果表明:机器人在主平硐狭窄巷道行驶通过性良好,伸缩支撑平台在输送机不停机状态下举升皮带最大高度为241 mm,为机械手拆装不同位置托辊提供足够操作空间以达到设计性能要求,研究带式输送机不停机更换托辊机器人可为煤矿带式输送机维修提供新途径。

关键词：带式输送机维修机器人更换托辊不停机举升皮带

煤矸石离层注浆充填“五位一体”开采工艺研究

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煤炭工程 2024年第10期56卷 139-144页

作者：马新青中煤天津设计工程有限责任公司中煤离层注浆技术公司天津300120

为协同解决制约煤炭高效开采的矸石处置、灾害治理、生态保护等难题,提出了百万吨煤矸石覆岩隔离注浆充填处废、防冲、减震、保水、减沉的“五位一体”安全绿色开采工艺。研究了台阶式自流型制浆输浆工艺,解决了制浆输浆系统占地紧张、... 详细信息

为协同解决制约煤炭高效开采的矸石处置、灾害治理、生态保护等难题,提出了百万吨煤矸石覆岩隔离注浆充填处废、防冲、减震、保水、减沉的“五位一体”安全绿色开采工艺。研究了台阶式自流型制浆输浆工艺,解决了制浆输浆系统占地紧张、长距离输送等难题,达到了大规模处理矸石、系统节能稳定的目的。该工艺在葫芦素煤矿进行了现场试验,实现了一期处理矸石能力70万t/a,二期投产后处理矸石能力将达到150万t/a,累计节省矸石处理和水处理费用约1730万元,注浆充填区域地表下沉量降低52.9%~53.2%,工作面平均涌水量降幅17.7%~29.1%,冲击地压能量发生次数减少774次,降幅30.5%,取得了较好的经济、安全环保效果。

关键词：采动覆岩隔离注浆充填矸石处理绿色开采

水平层状岩隧道荷载计算公式修正方法及其应用

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第3期54卷 943-953页

作者：解仁伟中铁建大桥工程局集团第三工程有限公司天津300300

为研究适用于水平层状围岩隧道的围岩荷载计算方法,指导实际隧道工程施工,采用理论推导的方式,结合数值模拟荷载-结构法计算模型,对水平层状围岩隧道的开挖工法和初期支护参数进行了优化。结果表明:1)水平层状围岩隧道塌落拱顶形成岩梁... 详细信息

为研究适用于水平层状围岩隧道的围岩荷载计算方法,指导实际隧道工程施工,采用理论推导的方式,结合数值模拟荷载-结构法计算模型,对水平层状围岩隧道的开挖工法和初期支护参数进行了优化。结果表明:1)水平层状围岩隧道塌落拱顶形成岩梁结构,基于此提出了针对水平层状岩隧道的围岩竖向荷载计算公式修正方法。2)基于掌子面力学平衡稳定分析模型,考虑塌落拱顶岩梁作用效应,通过计算得到了铜川隧道一号斜井工区水平层状砂岩、泥岩的岩梁极限厚度分别为1.7和2.3 m,当岩层厚度大于极限厚度时,岩梁可代替超前支护起到拱顶加固作用;同时计算表明Ⅲ、Ⅳ级围岩采用全断面法代替原来的台阶法施工,掌子面稳定系数满足规范要求。3)铜川隧道一号斜井工区Ⅲb型、Ⅳa型和Ⅳb型初期支护参数优化后,钢支撑最大间距分别为1.8、1.6、1.6 m,相应的截面最小安全系数分别为1.65、1.63、1.57,均满足规范中的安全系数控制基准要求。

关键词：水平层状岩荷载计算施工工法初期支护参数优化

CuBi_(2)O_(4)/Bi_(2)WO_(6)Z型异质结用于光电类芬顿体系下高效降解环丙沙星

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高等学校化学学报 2024年第1期45卷 107-118页

作者：王秋霞韩玉贵赵鹏王爽刘亚茹李轶中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452 天津大学理学院天津300072

针对目前水环境中抗生素污染严重的问题,使用简单的溶剂热法制备了CuBi_(2)O_(4)/Bi_(2)WO_(6)(CBWO)Z型异质结催化剂.扫描电子显微镜分析结果表明,其结构为棒状和纳米片状.能量色散元素图谱显示,Cu,W,Bi和O元素均匀分散在CBWO-60中;使... 详细信息

针对目前水环境中抗生素污染严重的问题,使用简单的溶剂热法制备了CuBi_(2)O_(4)/Bi_(2)WO_(6)(CBWO)Z型异质结催化剂.扫描电子显微镜分析结果表明,其结构为棒状和纳米片状.能量色散元素图谱显示,Cu,W,Bi和O元素均匀分散在CBWO-60中;使用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱探究了催化剂的晶体结构和化学键、官能团组成;BET表征结果证明,CBWO-60具有较高的比表面积.X射线光电子能谱(XPS)证明Cu^(+)和Cu^(2+)共存,促进了芬顿(Fenton)反应的循环进行,XPS结合能的位移证明了异质结中CuBi_(2)O_(4)和Bi_(2)WO_(6)之间具有强的电子相互作用,而不是物理混合;使用紫外⁃可见漫反射光谱和价带-X射线光电子能谱分析了异质结的能带结构;利用光致发射光谱、电化学阻抗谱和瞬态光电流响应谱探究了催化剂的电荷转移情况.在该系列催化剂中,CBWO-60在光电类芬顿(PEF-like)体系中对环丙沙星(CIP)的降解效率最高,90 min时,降解效率为98.0%.同时,溶液初始pH在2~6范围时,体系始终能够维持有效的CIP去除效率,与传统芬顿体系相比,该体系的pH应用范围得到了有效拓宽.在PEF-like体系中,CBWO-60对喹诺酮类、磺胺类和四环素类抗生素均表现出较强的降解能力,充分证明了CBWO-60的普适性.CBWO-60在连续5次循环实验后,对CIP仍保持87.8%的降解率,并且反应后催化剂的晶体结构没有发生改变.根据高效液相色谱⁃质谱的结果,提出了CIP降解的5种可能途径.

关键词：光电类芬顿体系铋酸铜/钨酸铋 Z型异质结环丙沙星活性氧物种