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一维光子晶体的湿敏禁带特性研究

量子电子学报 2022年第3期39卷 452-458页

作者：叶铮武校刚马佳勇潘文亮唐秀陆宁波工程学院建筑与交通工程学院浙江宁波315211

采用二维纳米材料作周期性排列设计了一种湿敏型一维光子晶体纳米结构,并基于多层介质的传输矩阵光学特性,研究了所设计传感结构的透射光谱的湿敏光学特性及其湿敏禁带特性,以及在TE和TM两种光波传播模式下一维光子晶体能带结构的光子... 详细信息

采用二维纳米材料作周期性排列设计了一种湿敏型一维光子晶体纳米结构,并基于多层介质的传输矩阵光学特性,研究了所设计传感结构的透射光谱的湿敏光学特性及其湿敏禁带特性,以及在TE和TM两种光波传播模式下一维光子晶体能带结构的光子禁带与环境湿度之间的变化关系。结果表明:TE模式和TM模式下,在0%~100%的相对湿度变化范围内,一维光子晶体具有显著的光子禁带,且光子禁带的初始波长、截止波长及禁带宽度都随环境湿度呈二次方规律变化。

关键词：量子光学一维光子晶体传输矩阵法光子禁带湿度

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地铁振动对建筑物竖向楼层响应的影响研究

建筑结构学报 2023年第3期44卷 122-129页

作者：花雨萌谢伟平陈斌武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 宁波工程学院建筑与交通工程学院宁波315211

地铁运行导致周边建筑物出现振动舒适度问题,而楼板振动沿楼层高度的衰减规律尚未明确。为此,对地铁线路附近某高层建筑进行现场实测,分析楼板振动响应特性以及振动沿楼层高度的衰减规律;将建筑结构简化为一维交错变截面杆,递推位移阻... 详细信息

地铁运行导致周边建筑物出现振动舒适度问题,而楼板振动沿楼层高度的衰减规律尚未明确。为此,对地铁线路附近某高层建筑进行现场实测,分析楼板振动响应特性以及振动沿楼层高度的衰减规律;将建筑结构简化为一维交错变截面杆,递推位移阻抗函数,求得各层楼板结构频响函数,并代入实测荷载和实际结构参数计算结构振动响应的半解析解,理论分析振动放大区现象的发生机理。研究结果表明:实测楼板振动沿楼层高度的衰减呈现出曲折变化趋势,振动最大的部位出现在中间楼层;出现放大现象的楼层在基频处的共振现象更加明显。理论计算表明,地铁振动沿楼层高度呈先增大、后减小的变化趋势,振动最大位置出现在中上部楼层,且楼板跨度越小、柱和墙等竖向构件越密集,放大效应越明显;由于中间楼层具有振动放大现象,因此,不能仅通过测试底层振动判断地铁沿线建筑振动舒适度。

关键词：高层建筑地铁环境振动现场实测弹性波理论振动舒适度振动放大区

H型钢梁-柱节点火灾后力学性能试验研究及有限元分析

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工业建筑 2022年

作者：刘链波周明王新堂宁波工程学院建筑与交通工程学院宁波大学科学技术学院建筑工程学院

通过对3组火灾后H型钢梁-柱节点进行低周往复加载试验及有限元分析，得到节点M-θ滞回曲线及M-θ骨架曲线，并分析了试件的承载力、刚度退化、延性及耗能能力的变化情况。研究结果表明：受火后螺栓的性能损伤导致节点的初始刚度降低；... 详细信息

通过对3组火灾后H型钢梁-柱节点进行低周往复加载试验及有限元分析，得到节点M-θ滞回曲线及M-θ骨架曲线，并分析了试件的承载力、刚度退化、延性及耗能能力的变化情况。研究结果表明：受火后螺栓的性能损伤导致节点的初始刚度降低；受火后节点螺栓的更换可以提高节点的延性、耗能能力及节点刚度，但对极限承载力影响不大；受火时柱子轴压比越大，火灾后节点承载力、延性、耗能能力及初始刚度越低；节点防护措施可以提高火灾后节点的承载力及延性。

关键词： H型钢梁-柱节点低周往复加载有限元分析耗能能力火灾后承载力

多联干式毛细管辐射热泵室内热舒适性实验研究

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制冷学报 2020年第3期41卷 102-110页

作者：马小丹王梦飞蒲宇航宋陈涛庄丁丁洪诗颖周馨瑜涂虬宁波工程学院建筑与交通工程学院宁波315211

针对传统毛细管辐射空调的毛细管末端采用水作为载冷剂,二次换热降低了能效且存在冬天冻坏管路等隐患,本文提出以制冷剂为载冷剂的多联干式毛细管辐射热泵系统,并搭建了实验台,对该机组进行在冬季工况下制热测试。在冷凝温度48℃时,分... 详细信息

针对传统毛细管辐射空调的毛细管末端采用水作为载冷剂,二次换热降低了能效且存在冬天冻坏管路等隐患,本文提出以制冷剂为载冷剂的多联干式毛细管辐射热泵系统,并搭建了实验台,对该机组进行在冬季工况下制热测试。在冷凝温度48℃时,分别测试了风管机制热和毛细管辐射制热时的室内温湿度和空气流速。并结合PMV-PPD热舒适评价指标,对比分析了这两种供暖末端的热舒适性。实验结果表明:多联干式毛细管辐射热泵系统冬季工况制热8 h长时间运行,室内温度场分布均匀,1.5 m处水平温差最大为0.56℃、垂直方向温差最大为0.37℃,在回油过程中降温小于1℃,相对湿度维持在60%~65%,PMV和PDD热舒适指标分别维持在-0.5~0、0~10%,满足Ⅰ级舒适标准,且各指标均优于风管机。

关键词：多联干式毛细管辐射热泵风管机室内热环境预计平均热感觉指数(PMV) 预测不满意百分数(PPD)

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考虑热效应的一维电渗固结解析解

水文地质工程地质 2024年

作者：卢奇马永政金嘉玮刘干斌宁波工程学院建筑与交通工程学院宁波大学岩土工程研究所

近年来，电渗法是疏浚淤泥最有效的地基处理方法之一，但较少学者考虑温度对电渗固结的影响。为探究温度场对电渗固结特性的影响，基于热弹性理论和Esrig电渗固结理论，建立了耦合热平衡和渗流特性的控制方程，利用变量代换和分离变量... 详细信息

近年来，电渗法是疏浚淤泥最有效的地基处理方法之一，但较少学者考虑温度对电渗固结的影响。为探究温度场对电渗固结特性的影响，基于热弹性理论和Esrig电渗固结理论，建立了耦合热平衡和渗流特性的控制方程，利用变量代换和分离变量法，推导了超静孔隙水压力和固结度的解析解，验证了不考虑热效应的电渗固结解为Esrig解，并与模型试验对比，验证了所得解析解的合理性。基于所提解析解与Esrig解的对比，讨论了不同深度、温度、电压对土体电渗固结性状的影响，结果表明：相同电压和温度作用下，在土体不同深度，考虑热效应的电渗固结（TE）产生的超静孔压消散速度比Esrig电渗固结（E）产生的孔压更快，且产生的最终孔压值越大。相同深度和电压作用下，温度的上升，TE孔压相比于E孔压，从73%上升至155%；相同深度和温度作用下，电压的增加，TE孔压相比于E孔压增加幅度几乎一致；不同温度与电压下，TE和E的固结度的变化较小。热电耦合固结的试验与理论分析为实际工程应用提供了理论指导。

关键词：电渗热效应固结解析解

基于BiLSTM神经网络的交通事故黑点路段日均事故频次预测方法

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交通信息与安全 2023年第2期41卷 36-49页

作者：任毅杨仁法周继彪胡正华张敏捷长安大学运输工程学院西安710064 宁波工程学院建筑与交通工程学院浙江宁波315211

为交通管理部门和出行大众提供精准的事故高发黑点预警信息具有重要的意义。为此,研究了1种基于双向长短期记忆神经网络(bidirectional long short-term memory neural network,BiLSTM)的黑点路段交通事故频次预测方法。通过对传统K-me... 详细信息

为交通管理部门和出行大众提供精准的事故高发黑点预警信息具有重要的意义。为此,研究了1种基于双向长短期记忆神经网络(bidirectional long short-term memory neural network,BiLSTM)的黑点路段交通事故频次预测方法。通过对传统K-means聚类算法的k值选取进行改进,实现了道路交通事故黑点的有效识别,并统计黑点每天事故数作为事故时间序列;利用小波分解对该序列进行降噪处理,通过多层网格搜索法对隐藏层层数、神经元个数等模型的参数进行标定,构建了基于BiLSTM网络的事故频次预测模型;采用滑动窗口的方式将事故时间序列作为内部参数输入模型,以交通流量、节假日、事故天气和事故发生环境等特征作为外部参数,对事故黑点路段未来1 d内可能发生的事故数进行预测,并基于预测结果提出了1种事故黑点路段交通事故预警模型;以浙江省宁波市交警部门某辖区2020年4月—2021年9月常态采集的事故数据为测试集,以7 d的事故数据预测未来1 d的黑点路段事故频次,将BiLSTM模型与门控循环神经网络(GRU)模型、长短期记忆神经网络(LSTM)模型、反向传播神经网络(BP)模型、自回归滑动平均(ARIMA)模型和支持向量机(SVR)模型等事故预测模型进行对比。结果表明:BiLSTM模型、GRU模型、LSTM模型、BP模型、ARIMA模型和SVR模型对各事故黑点的日均事故频次平均预测精度分别为93.1%、88.8%、88.0%、85.2%、84.4%和84.2%;均方根误差分别为0.092、0.146、0.142、0.147、0.177和0.176。该结果说明,所提BiLSTM模型具有更高的预测精度和更强的鲁棒性。

关键词：交通安全事故黑点自适应K-means聚类双向长短期记忆神经网络黑点识别事故预测

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道路开口对临近交叉口交通安全的影响

浙江大学学报（工学版） 2021年第4期55卷 720-726,756页

作者：张琦陈红周继彪张敏郭璘杨仁法长安大学运输工程学院陕西西安710064 宁波工程学院建筑与交通工程学院浙江宁波315211

为了弥补道路开口对临近交叉口交通安全定量影响研究的不足,补充目前有关道路开口影响邻近交叉口的事故修正系数(CMF)评估的缺失,基于宁波市鄞州区事故坐标点云数据对道路开口影响邻近交叉口的CMF值进行有效评估.提出高效的CMF值评估方... 详细信息

为了弥补道路开口对临近交叉口交通安全定量影响研究的不足,补充目前有关道路开口影响邻近交叉口的事故修正系数(CMF)评估的缺失,基于宁波市鄞州区事故坐标点云数据对道路开口影响邻近交叉口的CMF值进行有效评估.提出高效的CMF值评估方法,包括用于建立事故、交叉口及临近交叉口的道路开口三者相关性、适用于从规模事故点云数据中准确识别事故黑点的两阶段聚类算法(TSCA)和针对影响因素分析的零膨胀负二项分布回归(ZINB)模型.结果显示,TSCA算法能够根据60、70及80三种事故频数阈值,准确识别出24、16及10个交叉口事故黑点;利用ZINB模型对识别出的24、16及10个交叉口事故黑点的主要影响因素建模,计算出道路开口的CMF值分别达到1.17、1.19和1.20.研究表明,道路开口对临近交叉口安全的影响较明显,对高事故率黑点的影响更显著.

关键词：交通安全道路开口城市交叉口事故修正系数两阶段聚类算法(TSCA) 零膨胀负二项回归(ZINB)

海水与腐蚀电流耦合作用下铝合金与混凝土界面黏结性能

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建筑结构学报 2024年第4期45卷 237-246页

作者：温小栋王俊豪殷光吉邵璟璟冯蕾宁波工程学院建筑与交通工程学院浙江宁波315211

为提高海洋混凝土结构的耐久性和使用性,基于牺牲阳极的阴极保护技术,对腐蚀防护与结构一体化的铝合金板-钢筋混凝土组合构件的界面黏结性能进行试验研究,建立海水环境与腐蚀电流耦合作用下界面黏结强度的计算方法。通过设计15组45个铝... 详细信息

为提高海洋混凝土结构的耐久性和使用性,基于牺牲阳极的阴极保护技术,对腐蚀防护与结构一体化的铝合金板-钢筋混凝土组合构件的界面黏结性能进行试验研究,建立海水环境与腐蚀电流耦合作用下界面黏结强度的计算方法。通过设计15组45个铝合金板与混凝土界面剪切试件,分别进行室内养护和耦合环境(海水环境与腐蚀电流)加速锈蚀,并进行单剪试验,研究黏结长度(60、80 mm和100 mm)、黏结宽度(60、80 mm和100 mm)、铝合金板表面刻槽深度(1.5 mm和2.5 mm)以及锈蚀时间(30、60 d和90 d)等参数对界面破坏形式、极限荷载及应变分布的影响。结果表明:室内环境养护下,试件的破坏形式为黏结层-混凝土之间的界面剥离,而耦合环境下试件的破坏形式转变为铝合金板与黏结层之间的界面剥离,且当锈蚀龄期达到90 d时,剥离的混凝土面积明显减少,故海水和腐蚀电流的耦合作用会降低铝合金板与黏结层界面的黏结性能;增大黏结长度、宽度以及表面刻槽深度,可提高室内环境下试件界面的极限破坏荷载,也能缓解耦合环境对试件界面黏结性能的不利影响;但黏结长度或宽度超过80 mm后,其缓解作用减弱。利用试验测试获得的极限荷载,拟合获得环境影响系数、槽深系数以及与试件黏结尺寸相关的系数,修正了Niedermeier黏结强度模型,可用于预测海水与腐蚀电流的耦合作用下铝合金板与混凝土界面的黏结强度。

关键词：铝合金板与混凝土界面海水和腐蚀电流耦合作用单剪试验界面破坏黏结强度

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软岩地层泥水盾构掘进刀盘堵塞现象研究

中国公路学报 2022年第4期35卷 177-185页

作者：袁大军毛家骅王将王小宇北京交通大学隧道与地下工程教育部工程研究中心北京100044 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 宁波工程学院建筑与交通工程学院浙江宁波315211

软岩地层(黏性矿物含量高)泥水盾构掘进刀盘堵塞现象(刀盘结泥饼)时有发生,不仅影响施工进度和质量,而且开舱处理风险较大,可能会导致人身伤亡或工程事故。为了探明刀盘堵塞现象及其影响因素,实现对刀盘堵塞的有效预防和治理,研发了一... 详细信息

软岩地层(黏性矿物含量高)泥水盾构掘进刀盘堵塞现象(刀盘结泥饼)时有发生,不仅影响施工进度和质量,而且开舱处理风险较大,可能会导致人身伤亡或工程事故。为了探明刀盘堵塞现象及其影响因素,实现对刀盘堵塞的有效预防和治理,研发了一套软岩地层泥水盾构掘进模型试验装置。在自行设计、制作的模型试验平台上,选用以膨润土、高岭土、石英砂、水泥和水为原材料制备的人工软岩模拟实际工程中的软岩地层,分别采用不同人工软岩类型、盾构掘进速度、刀具突起高度及形式和泥水(清水)冲刷流量等进行盾构掘进模拟,实现刀盘堵塞现象的室内再现。通过分析盾构扭矩、推力和掘进距离间的关系,提出以扭矩指数和扭矩指数在盾构掘进距离上的增长率为指标的盾构掘进期刀盘堵塞现象发生的判断依据。试验结果表明:当模型盾构扭矩指数为0.10 m,且增长率达到0.40时,刀盘即发生堵塞;盾构掘进速度的增大,容易导致刀盘堵塞现象的发生;而刀具突起高度的降低和在刀盘面板中心设置泥水冲刷装置,对防止盾构刀盘堵塞具有较好的效果,需要说明的是,当采用泥水冲刷刀盘面板时,冲刷流量需足够大,才能确保其可对黏附在刀盘面板上的渣土进行有效剥离和输运。

关键词：隧道工程刀盘堵塞模型试验泥水盾构软岩堵塞预测