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胶州湾多溴联苯醚-153迁移转化的数值模拟研究

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海洋环境科学 2024年第4期43卷 572-580,590页

作者：丁晓坤马得云王奥博烟台大学海洋学院山东烟台264000 鲁东大学水利工程学院山东烟台264000

多溴联苯醚对海洋生物生长甚至人体健康危害较大,然而,我国近海多溴联苯醚的迁移转化及调控机制尚不明确。本文利用数值模型定量分析了胶州湾多溴联苯醚-153(polybrominated diphenyl ethers 153,BDE-153)的季节性迁移转化过程。模拟结... 详细信息

多溴联苯醚对海洋生物生长甚至人体健康危害较大,然而,我国近海多溴联苯醚的迁移转化及调控机制尚不明确。本文利用数值模型定量分析了胶州湾多溴联苯醚-153(polybrominated diphenyl ethers 153,BDE-153)的季节性迁移转化过程。模拟结果表明:胶州湾BDE-153浓度的季节变化呈现明显的夏季单峰分布特征,溶解态和总颗粒态BDE-153的最高浓度分别为0.22μg/m^(3)和2.3μg/m^(3);浮游植物吸收、死亡以及碎屑矿化过程中的BDE-153转化速率同样在夏季明显高于其他季节。胶州湾BDE-153浓度及其在生化过程中的转化速率均呈自北向南带状衰减规律,尤其在西北角的大沽河和东北角的墨水河入海口附近数值最高。河流是胶州湾BDE-153的关键来源,其入海速率为10.5 kg/a,明显高于海气交换的补给速率。与外海的对流交换是胶州湾BDE-153的主要汇,溶解态和总悬浮颗粒态的输出速率分别为1.1 kg/a和8.0 kg/a。

关键词：六溴联苯醚季节变化迁移转化数值模拟胶州湾

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聚合铝钛基絮凝剂的合成与应用

化工学报 2024年第3期75卷 1009-1018页

作者：潘娜田昌怀兰坤刘玉玉张芬芬高晓梅刘伟闫良国赵艳侠济南大学水利与环境学院山东济南250024 齐鲁工业大学(山东省科学院)环境科学与工程学院山东济南250353

聚合铝钛基絮凝剂是一种新型的高分子聚合絮凝剂,研究证明其具有铝盐絮凝剂有机物去除效率高、成本低的优点,也具有钛盐混凝剂低毒性、生物相容性和沉降性能好的优点。研究通过慢速滴碱法与电渗析法制备了两种聚合氯化铝钛絮凝剂(PATC)... 详细信息

聚合铝钛基絮凝剂是一种新型的高分子聚合絮凝剂,研究证明其具有铝盐絮凝剂有机物去除效率高、成本低的优点,也具有钛盐混凝剂低毒性、生物相容性和沉降性能好的优点。研究通过慢速滴碱法与电渗析法制备了两种聚合氯化铝钛絮凝剂(PATC),对两种不同制备方法的PATC进行了絮凝剂结构、絮凝效果以及絮凝动力学三个方面的研究。实验结果表明E-PATC的中、高聚体比S-PATC多3.89%,Zeta电位高8.9 mV。对两者的絮凝动力学进行了对比,发现E-PATC的生长速度快,絮体粒径大,易沉降。综上,E-PATC与S-PATC的絮凝效果相差不大,但E-PATC絮凝产生的絮体粒径大,不易破碎,具有更好的沉降性。

关键词：聚合铝钛基絮凝剂混凝聚合电化学水处理

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国产低Mo耐火钢高大空间建筑雨棚结构抗火设计

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钢结构（中英文） 2024年第6期39卷 31-41页

作者：宫海刘乐郭建好王培军崔强智聚装配式绿色建筑创新中心南通有限公司江苏南通226010 山东大学土建与水利学院济南250061 南京钢铁股份有限公司南京211500

火灾是钢结构安全的主要威胁之一,传统钢结构的主要防火措施为涂抹防火涂料、浇筑混凝土形成组合结构或设置防火板,其中又以防火涂料应用最为广泛。然而,室外涂抹防火涂料耐久性差,存在坠落伤人隐患。且对于防火要求较高的钢结构需厚涂... 详细信息

火灾是钢结构安全的主要威胁之一,传统钢结构的主要防火措施为涂抹防火涂料、浇筑混凝土形成组合结构或设置防火板,其中又以防火涂料应用最为广泛。然而,室外涂抹防火涂料耐久性差,存在坠落伤人隐患。且对于防火要求较高的钢结构需厚涂防火涂料,这尤其会影响地标性建筑的建筑效果。近年来,耐火钢作为一种新型的防火保护措施逐渐兴起,其能够有效避免上述防火措施的缺点,但由于大量添加合金元素Mo导致其成本往往较高。南钢集团研发的新型低Mo耐火钢在保证优异抗火性能的同时减少了Mo元素的添加量,从而减小了综合制造成本而受到广泛关注。基于构件承载力法,依托于某具有高大空间的钢结构大雨棚,对南钢新型低Mo耐火钢在抗火设计中的应用可行性进行了研究。作为某市新建地标性建筑,设计要求大雨棚屋面梁应满足3 h耐火极限。首先探索了高温下该国产耐火钢的材性折减规律,通过与现行规范理论计算结果对比,发现该国产耐火钢满足通用耐火钢的材性折减要求且可根据规范相应公式准确预测不同温度下的材性折减。随后基于结构抗火设计原则共确定了11个火灾场景,分别分布于雨棚边跨及中跨。以上火灾场景被认为已覆盖该大雨棚实际使用状态下可能发生的所有火灾。进一步根据相关规范,分析了各火灾场景下大雨棚的升温规律。分析表明,按照设计要求经3 h升温后,边跨火灾场景下最高空气温度接近750℃,最高构件温度接近730℃;中跨火灾场景下最高空气温度接近600℃,最高构件温度接近570℃,均远低于ISO 834标准火灾升温。高大空间建筑火灾下升温低的特点表明高大空间建筑可作为未来耐火钢应用的主要场景。最终,分别采用Q355普通结构钢与Q345FR国产耐火钢对各火灾工况下各构件进行承载力和稳定性验算。结果表明,若仅采用Q355普通结构钢,高温下钢梁GL3、GL3a及GL4无法满足承载力要求;而若采用Q345FR耐火钢,屋顶钢构件的强度和整体稳定性均能满足要求。

关键词：低Mo耐火钢材性试验钢结构抗火高大空间建筑结构分析

不同胶结度的多孔介质中溶质横向弥散的孔隙尺度模拟研究

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地学前缘 2024年第3期31卷 59-67页

作者：侯玉松胡晓农吴吉春济南大学水利与环境学院山东济南250022 南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023

深入理解、精确刻画溶质孔隙尺度横向弥散行为是揭示溶质运移现象内在机制、提高溶质运移模拟精度的关键。基于孔隙尺度模拟方法研究了不同胶结度的多孔介质中溶质横向弥散特征。结果表明:当胶结度增大时,溶质横向弥散程度有所增强,但... 详细信息

深入理解、精确刻画溶质孔隙尺度横向弥散行为是揭示溶质运移现象内在机制、提高溶质运移模拟精度的关键。基于孔隙尺度模拟方法研究了不同胶结度的多孔介质中溶质横向弥散特征。结果表明:当胶结度增大时,溶质横向弥散程度有所增强,但与纵向弥散相比增强幅度较小,且在模拟的胶结度范围内横向弥散未展现显著的尺度效应。研究还发现多孔介质中横向弥散系数D_(T)与纵向弥散系数D_(L)间的差异程度不是固定不变的,而是随着溶质运移距离逐渐增大最终达到稳态的过程,并且D_(L)/D_(T)的渐进值及达到渐进值所需时间均受胶结度的影响。因此,将D_(T)视为比D_(L)小一个数量级的值与溶质实际弥散行为存在较大偏差。同时,通过对比不同介质中流体流速横向、纵向分量概率密度及溶质对流速率概率密度的差异,揭示了以上溶质横向弥散特征变化及其与纵向弥散特征变化不同的内在机制。

关键词：横向弥散多孔介质胶结度孔隙尺度数值模拟

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鱼雷锚拉拔过程的三维有限元模拟分析

山东农业大学学报（自然科学版） 2024年第2期55卷 262-269页

作者：桑梓涵赵秋红吴多华张健高强姚凯山东农业大学水利土木工程学院山东泰安271018 济南黄河路桥建设集团有限公司山东济南250000 山东大学深圳研究院深圳518057

随着海洋风电由浅海走向深海,固定式海洋平台逐渐被漂浮式海洋平台取代。鱼雷锚基础作为漂浮式锚泊系统的基础部件,克服了固定式锚泊系统在安装过程中依赖水深等特点,成为海洋风电走向深海的“主力军”。为研究鱼雷锚基础的拉拔特性,本... 详细信息

随着海洋风电由浅海走向深海,固定式海洋平台逐渐被漂浮式海洋平台取代。鱼雷锚基础作为漂浮式锚泊系统的基础部件,克服了固定式锚泊系统在安装过程中依赖水深等特点,成为海洋风电走向深海的“主力军”。为研究鱼雷锚基础的拉拔特性,本文基于PLAXIS 3D有限元软件开展了鱼雷锚拉拔过程的数值模拟研究,分析了鱼雷锚贯入土体后的最终贯入深度、倾斜状态对拉拔位移和鱼雷锚变形的影响规律。研究结果表明,鱼雷锚的拉拔位移随贯入深度的增加而减小,并且对鱼雷锚进行倾斜可有效减小鱼雷锚的拉拔位移。该研究成果可为鱼雷锚的设计和安装提供有益的借鉴与参考。

关键词：鱼雷锚有限元分析拉拔位移鱼雷锚变形

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土石坝分层液压夯实填筑压实特性研究

水电能源科学 2024年第1期42卷 98-101,31页

作者：陈晓燕厉超齐明杰徐勇张宏博张学林济南市水利工程服务中心山东济南250061 山东建筑大学交通工程学院山东济南250101 山东大学齐鲁交通学院山东济南250002 济南聚源水务有限公司山东济南250100

为探究液压夯实法加固土石坝的压实性能,基于动量守恒理论,设计开展分层液压夯实现场试验,研究分层液压夯实的压实特性,并优化工艺参数。研究结果表明,液压夯动应力沿深度按圆形均布荷载下地基附加应力分布,不同深度土体动应力随夯击次... 详细信息

为探究液压夯实法加固土石坝的压实性能,基于动量守恒理论,设计开展分层液压夯实现场试验,研究分层液压夯实的压实特性,并优化工艺参数。研究结果表明,液压夯动应力沿深度按圆形均布荷载下地基附加应力分布,不同深度土体动应力随夯击次数增加而增大,至土体密实而趋于稳定;液压夯单次沉降量随夯击次数增加而减小,累计夯沉量随夯击次数增加逐渐增大并最终达到稳定值;液压夯主加固区为椭球形,增大单击夯击能可增加主加固区作用深度,提高土石坝有效压实深度;试验结果表明,土体初始干密度为1.79 g/cm^(3)时,夯击能18、27、36 kJ最优夯击次数宜分别为6、6、9击,加固深度分别为1.9、2.1、2.3 m。研究成果可为工程实践提供参考。

关键词：土石坝分层液压夯压实特性夯实试验

论海岸带高精度重力测量中区—远一区地形改正计算

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华北地震科学 2024年第1期42卷 45-50页

作者：刘洪波于林松齐永亮于嘉宾吴治国张宁山东省物化探勘查院济南250013 山东大学土建与水利学院济南250061 山东省地质勘查工程技术研究中心济南250013 中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100

在重力地形改正理论公式的基础上,建立修正海水引力影响的海岸带重力地形改正公式,经计算,常见海岸带斜面地形下坡度角从1°增大至10°,修正后公式和规范公式的改值之差的极大值从0.074×10^(-5)m/s^(2)增大至7.387×10^(-5)m/s^(2),直... 详细信息

在重力地形改正理论公式的基础上,建立修正海水引力影响的海岸带重力地形改正公式,经计算,常见海岸带斜面地形下坡度角从1°增大至10°,修正后公式和规范公式的改值之差的极大值从0.074×10^(-5)m/s^(2)增大至7.387×10^(-5)m/s^(2),直接影响重力测量异常精度;并以地形相对复杂的东海南部海岸带及渤海海峡北隍城岛海域为例进行正演计算和分析,结果表明采用建立的地形改正公式进行改正可有效提高海岸带重力测量异常精度。

关键词：海岸带高精度重力测量中区—远一区地形改正海水

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碎石含量对填方路堤边坡稳定性影响分析

工程力学 2024年

作者：边宏光王顺李典庆江健宏庄培芝山东省交通规划设计院集团有限公司山东大学齐鲁交通学院武汉大学水利水电学院武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室

填方路堤边坡稳定可靠是高速公路顺利建设的前提和关键，碎石土作为性能优良填料，常用于路堤填筑。为了获取抗剪强度参数，对碎石土重塑试样进行了室内大型固结不排水三轴剪切试验，并建立了碎石土有限元细观结构模型进行平面应变试验... 详细信息

填方路堤边坡稳定可靠是高速公路顺利建设的前提和关键，碎石土作为性能优良填料，常用于路堤填筑。为了获取抗剪强度参数，对碎石土重塑试样进行了室内大型固结不排水三轴剪切试验，并建立了碎石土有限元细观结构模型进行平面应变试验，从细观结构角度解释碎石含量对碎石土力学特性影响。以临淄至临沂高速公路填方路堤边坡为例，建立不同碎石含量的路堤边坡模型，采用强度折减法，探究碎石含量对填方路堤边坡稳定性的影响。研究结果表明：“绕石”效应改变了破坏路径传播方向，提高碎石含量改善了土体结构，相较于同体积均质土，碎石土更加密实，可以承受更高的外荷载，进而提高了填方路堤边坡的稳定性；碎石含量对碎石土力学及变形特性影响存在阈值，通过数值模拟确定此阈值为30%。

关键词：路堤边坡有限元分析碎石土大型三轴试验细观结构模型

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考虑失稳效应的角钢非线性滞回模型研究

振动与冲击 2022年第23期41卷 19-26,35页

作者：刘俊才田利毕文哲刘文棚孟祥瑞山东大学土建与水利学院山东济南250061

选取不同截面尺寸、长细比和两端约束的等边角钢,开展循环加载试验,研究角钢在低周循环拉压荷载下的滞回行为。基于角钢的滞回特性,考虑受压屈曲效应和塑性应变累积效应,提出了一种非线性滞回模型,通过参数分析对该滞回模型中的关键参... 详细信息

选取不同截面尺寸、长细比和两端约束的等边角钢,开展循环加载试验,研究角钢在低周循环拉压荷载下的滞回行为。基于角钢的滞回特性,考虑受压屈曲效应和塑性应变累积效应,提出了一种非线性滞回模型,通过参数分析对该滞回模型中的关键参数进行拟合与优化。通过与加载试验结果进行对比,验证了该滞回模型能够真实地呈现出角钢在轴向循环拉压荷载下复杂的非线性物理特性:受拉屈服及应变硬化现象、受压屈曲及后屈曲行为、反向受拉加载时的刚度退化现象和受压屈曲承载力退化现象,具有良好的模拟能力且提高了计算效率,为角钢非线性滞回行为的预测研究提供高效且可靠的分析方法。

关键词：角钢滞回行为非线性滞回模型循环加载试验屈曲承载力