检索结果-南通市图书馆

单向冻结粉质黏土已冻区分凝冰分布规律试验研究

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岩土力学 2024年第2期45卷 407-416,432页

作者：王震朱珍德胡家豪周子玉汕头大学土木与环境工程系广东汕头515063 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098 河海大学江苏省岩土工程技术工程研究所江苏南京210098

在单向冻结中,已冻区分凝冰的产生和发展是影响冻融土结构性特征的重要因素。选取降温速率(0.5~0.005℃/s)、冷端温度(–30~–70℃)、暖端补水(无补水、恒压补水)等3种单向冻结边界条件,探究其对已冻区分凝冰发育的影响规律。基于光学... 详细信息

在单向冻结中,已冻区分凝冰的产生和发展是影响冻融土结构性特征的重要因素。选取降温速率(0.5~0.005℃/s)、冷端温度(–30~–70℃)、暖端补水(无补水、恒压补水)等3种单向冻结边界条件,探究其对已冻区分凝冰发育的影响规律。基于光学显微数字拍摄,自主研发了裂纹显微测量系统,为分凝冰裂纹的原位、无接触式测量提供了便利。试验研究发现:(1)不仅是温度梯度、暖端补水条件,单向冻结冷端降温速率对已冻区分凝冰分布也会产生影响,传统模型(如分凝模型)计算的水分迁移量难以准确反映已冻区冰裂纹分布特征;(2)冻结锋面移动速率对已冻区分凝冰宽度的影响大于温度梯度;(3)冻结过程中已冻区分凝冰宽度随0℃线移动速率呈指数形式变化。最后基于0℃线移动速率提出了已冻区分凝冰宽度预测的经验公式,为工程中评估变降温速率条件下黏土的单向冻胀破坏提供了参考。

关键词：单向冻胀降温速率黏土分凝冰裂纹超低温

生物慢滤系统处理微污染水体的试验研究:两种滤料的对比

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复旦学报（自然科学版） 2024年第2期63卷 276-290页

作者：王文喜熊楠杨晓英何坚复旦大学环境科学与工程系上海200433

滤料的特性是决定生物慢滤系统对各类污染物去除效果的主要因素之一,然而国内外在不同滤料的生物慢滤系统净化效能比较和微生物机制方面的研究十分有限。本研究选用石英砂和活性炭作为生物慢滤系统的滤料,比较了它们在污染物去除和微生... 详细信息

滤料的特性是决定生物慢滤系统对各类污染物去除效果的主要因素之一,然而国内外在不同滤料的生物慢滤系统净化效能比较和微生物机制方面的研究十分有限。本研究选用石英砂和活性炭作为生物慢滤系统的滤料,比较了它们在污染物去除和微生物群落方面的异同,并在滤料堵塞时开展了反冲洗实验。结果表明,两柱均需要26 d完成挂膜。挂膜完成后,活性炭柱对浊度、CODMn和氨氮的去除率分别为92.18%、65.53%和99.37%,而石英砂柱的去除率分别为91.89%、42.91%和98.87%,活性炭柱的去除率优于石英砂柱。在挂膜期间,石英砂柱和活性炭柱都出现了亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的积累现象。石英砂柱主要的优势菌群为A0839和Rhodobacter,而活性炭柱主要的优势菌群为Ramlibacter、Pseudomonas和Leptospirillum,从微生物群落的角度解释了活性炭柱对有机物和总氮的去除效果优于石英砂柱。活性炭滤料的穿透深度大于石英砂滤料,石英砂柱的滤料主要是前40 cm发生堵塞,而活性炭柱的滤料是前60 cm发生堵塞。在滤料膨胀系数为30%时,石英砂柱和活性炭柱的反冲洗强度分别为6.83 L·m^(-2)·s^(-1)、3.16 L·m^(-2)·s^(-1),活性炭柱的反冲洗水量比石英砂柱少了53.7%。本研究为农村地区慢滤系统滤料的选择提供了技术依据,为滤料的堵塞问题提供了经济可行的解决方案,为该技术在农村供水技术中的应用提供了技术支持。

关键词：微污染水生物慢滤滤料微生物群落挂膜

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轨迹数据驱动的车辆换道意图识别模型

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 34-44页

作者：苑仁腾王晨竹项乔君郑欧丁圣轩东南大学交通学院江苏南京211189 中佛罗里达大学土木、环境和建筑工程系美国奥兰多32816-2450

为及时识别、预测车辆的换道行为,综合考虑目标车辆及周边车辆的时空交互关系,结合时间卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN)的时序处理能力和长短期记忆(Long Short Term Memory,LSTM)神经网络的门控记忆机制,构建了基于TCNL... 详细信息

为及时识别、预测车辆的换道行为,综合考虑目标车辆及周边车辆的时空交互关系,结合时间卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN)的时序处理能力和长短期记忆(Long Short Term Memory,LSTM)神经网络的门控记忆机制,构建了基于TCNLSTM网络的车辆换道意图识别模型。首先,将目标车辆的驾驶意图分为直行、向左换道和向右换道3种类型,从CitySim车辆轨迹数据集中提取出目标车辆及对应同车道、左侧车道、右侧车道的相邻前车和相邻后车的轨迹数据,并利用中值滤波算法获得车辆运行状态指标。其次,针对统计学理论和机器学习方法面临的识别精度不高、训练时间长、参数更新慢等问题,提出利用膨胀卷积技术提取时间序列的时序特征,采用门控记忆单元捕捉时序特征的长期依赖关系,并以目标车辆及周边相邻车辆的速度、加速度、航向角、航向角变化率和相对位置信息等54个车辆状态指标为输入变量,以车辆的换道意图为输出变量,构建了一个基于TCN-LSTM网络的车辆换道意图识别模型。最后,对比分析了不同输入时间步长下TCN、支持向量机(Support Vector Machines,SVM)、LSTM和TCN-LSTM模型的识别精度。结果表明:输入时间序列长度为150帧时,TCN-LSTM模型的识别精度达到最高值96.67%;从整体分类精度来看,相比LSTM、TCN和SVM模型,TCN-LSTM模型的换道意图分类准确率分别提升了1.34、0.84和2.46个百分点,展现出了更高的分类性能。

关键词：交通工程换道意图时间卷积网络长短期记忆神经网络车辆轨迹 CitySim数据集

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考虑间断速度场的光滑有限元极限分析上限法

岩土力学 2024年第9期45卷 2849-2858页

作者：戴北冰袁新周锡文刘锋涛中山大学土木工程学院广东广州510275 香港理工大学土木与环境工程系中国香港桂林理工大学土木与建筑工程学院广西桂林541004

基于应变光滑技术的有限元极限分析方法,为岩土工程稳定性分析提供了一种有效和高精度的数值分析途径。通过改进基于节点光滑域的方法,使其可以考虑间断的运动许可速度场,提出一种新型节点光滑有限元极限分析上限法。在土与结构接触面... 详细信息

基于应变光滑技术的有限元极限分析方法,为岩土工程稳定性分析提供了一种有效和高精度的数值分析途径。通过改进基于节点光滑域的方法,使其可以考虑间断的运动许可速度场,提出一种新型节点光滑有限元极限分析上限法。在土与结构接触面处引入间断速度场,以间断面处节点速度差表征间断速度场的大小,进而基于间断节点重新构造节点光滑域。在Mohr-Coulomb屈服准则和关联流动法则的基础上,分别计算间断面和光滑域内的内能耗散,并将屈服准则和流动法则的约束条件转化为一系列的二阶锥约束方程,最终将考虑间断速度场的节点光滑有限元上限法转化为标准的二阶锥规划模型。此模型可以采用高效的原对偶内点算法进行求解。通过岩土工程中经典问题的数值分析,验证了新方法的可靠性,并通过数值分析发现,结构与土体接触的强度性质对结构的失稳模式和极限承载力具有明显的影响。

关键词：极限分析上限法节点光滑有限元间断速度场二阶锥规划(SOCP)

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大深宽比矩形高层建筑的横风向基底弯矩谱模型

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建筑结构学报 2024年第11期 173-188页

作者：韩康辉沈国辉杨学林陈勇柯延宇姜咏涵浙江大学建筑工程学院浙江省建筑设计研究院香港科技大学土木与环境工程系

为满足大深宽比高层建筑抗风设计要求，通过同步测压试验研究B类和C类地貌下深宽比1/8～8.0范围内矩形建筑的横风向基底弯矩谱。通过矩形断面气动力分布研究侧面分离再附流动特性，并根据流动特性分析横风向风压谱的能量分布与转化特征... 详细信息

为满足大深宽比高层建筑抗风设计要求，通过同步测压试验研究B类和C类地貌下深宽比1/8～8.0范围内矩形建筑的横风向基底弯矩谱。通过矩形断面气动力分布研究侧面分离再附流动特性，并根据流动特性分析横风向风压谱的能量分布与转化特征。研究结果表明：当深宽比超过3.0时，侧风面分离流发生稳定再附，沿流向风压系数均值和标准差均表现出先增大后减小的特征，随湍流度增大，再附位置向上游移动；横风向基底弯矩谱呈现显著的尖峰特征，当深宽比超过3.0时，由于分离流再附进而出现第二谱峰；当深宽比小于1/3时，横风向基底弯矩谱高频能量较大；提出横风向基底弯矩系数标准差、斯特劳哈尔数以及归一化基底弯矩功率谱在深宽比1/8～8范围内的拟合公式；获得横风向风振计算的求解公式，在合理约化频率范围内，基于拟合公式计算的风振响应和等效风荷载结果比GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》和AIJ 2004《AIJ recommendations for loads on buildings》中相关公式计算结果更加接近试验值，且深宽比的适用范围更大。

关键词：矩形建筑横风向深宽比基底弯矩谱分离再附着

基于Swin-Unet的坝面混凝土裂缝自动标注与分割方法研究

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水力发电学报 2024年

作者：杨汉龙陈锦剑潘越上海交通大学土木工程系

针对一般分割模型用于表观裂缝分割时训练数据短缺导致的模型精度不足的问题，本文提出了一种适用于坝面混凝土裂缝分割的图像处理方法，该方法融合图像特征提取与深度学习技术，实现了裂缝的自动标注与高精度分割。该算法首先采用Otsu... 详细信息

针对一般分割模型用于表观裂缝分割时训练数据短缺导致的模型精度不足的问题，本文提出了一种适用于坝面混凝土裂缝分割的图像处理方法，该方法融合图像特征提取与深度学习技术，实现了裂缝的自动标注与高精度分割。该算法首先采用Otsu二值化和边缘检测相结合的策略，融合裂缝的形状特征与轮廓信息，对无标签的裂缝缺陷进行自动标注，构建了一个包含19101张裂缝掩膜的大规模数据集；然后将Swin-Transformer的层次化注意力机制引入Unet架构，设计了一种结合Swin-Transformer和Unet的混合模型（Swin-Unet）；最后，在自建数据集上对该模型进行了实验验证和结果分析。结果表明：Swin-Unet在裂缝分类准确度上达到最高（100%），在分割IoU指标上达到93.1%，比Unet分割模型（85.6%）提高了7.5%，表明Swin-Transformer架构的引入能够增强模型对全局特征与局部特征的关联能力，显著提高裂缝缺陷的分割精度；此外，通过对裂缝最小外接矩形的分析，裂缝的方向分布与形状分布具有明显聚集性，对于理解裂缝形成的机制以及预测裂缝扩展方向具有重要参考价值。

关键词：深度学习裂缝分割自动标注 Otsu二值化边缘检测注意力机制

微生物菌剂与秸秆对凹土尾矿壤质化改良试验研究

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安全与环境学报 2024年第10期 4107-4114页

作者：夏雄郭凯潘子晴吴炎刘铭常州大学环境科学与工程学院常州大学城市建设学院常州大学怀德学院建筑与环境工程系

采矿留下的矿山创面存在诸多问题，且凹土尾矿综合利用率低。壤质化改良可提高尾矿资源化利用率，实现生态修复。研究采用盆栽试验对比改良前后凹土尾矿基本理化性质与壤质土养分比率的改变，分析壤质化尾矿对黑麦草生长特性的影响，结... 详细信息

采矿留下的矿山创面存在诸多问题，且凹土尾矿综合利用率低。壤质化改良可提高尾矿资源化利用率，实现生态修复。研究采用盆栽试验对比改良前后凹土尾矿基本理化性质与壤质土养分比率的改变，分析壤质化尾矿对黑麦草生长特性的影响，结合团聚体分析与电镜扫描探究土壤结构变化机理。研究结果显示：微生物菌剂与秸秆的复合作用能够显著降低尾矿的pH值、电导率和体积质量，增加孔隙度与保水性，并改善基质养分比率。其中，有机质、氮、磷、钾质量比分别最高可达9.7 g/kg、158.2 mg/kg、82.8 mg/kg、224.6 mg/kg;与对照组相比，黑麦草的发芽率增加10.0百分点、株高增加56.7%,根长增加55.0%。改良壤质尾矿中的大团聚体含量比对照组提高了14.3%,微观状态下观察到形成了稳定的团聚体结构与覆盖层。

关键词：环境工程学凹土尾矿微生物菌剂秸秆壤质化土壤结构

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核泄漏事故风险评估中的概率分析及预测

合肥工业大学学报（自然科学版） 2024年第2期47卷 161-168页

作者：何博文关群范德堡大学土木与环境工程系田纳西纳什维尔37212 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

文章利用逻辑回归模型(logistic regression model,LRM)、线性判别模型(linear discriminant model,LDM)和支持向量机(support vector machine,SVM)3种统计模型,从核反应堆的内部和外部因素2个方面评估其在核泄漏事故中所体现的相关安... 详细信息

文章利用逻辑回归模型(logistic regression model,LRM)、线性判别模型(linear discriminant model,LDM)和支持向量机(support vector machine,SVM)3种统计模型,从核反应堆的内部和外部因素2个方面评估其在核泄漏事故中所体现的相关安全性能。针对每种模型,利用数理统计理论探究核反应堆相关影响因素与其发生核泄漏事故的概率。研究发现核反应堆外部因素有主导内部因素的趋势并在整个核泄漏事故风险中占有举足轻重的地位。文章提供的模型分析与预测结果可为核反应堆工程师及其相关决策者在核反应堆的选址、设计及建设运营等方面提供参考。

关键词：核泄漏风险评估概率分析逻辑回归模型(LRM) 线性判别模型(LDM) 支持向量机(SVM)

海工钢管混凝土腐蚀损伤特征及其智能评估方法

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建筑结构学报 2024年第S1期 304-315页

作者：周晓光侯超李威南方科技大学海洋科学与工程系清华大学土木工程系

为准确高效评估服役于沿海和海洋环境中钢管混凝土的腐蚀程度，对该类构件的腐蚀损伤特征及其智能评估方法开展研究。基于Q355、Q460和Q690钢板的腐蚀形貌图像数据库，提出一种通过微观图像计算钢材均匀腐蚀分量与局部腐蚀分量的方法，... 详细信息

为准确高效评估服役于沿海和海洋环境中钢管混凝土的腐蚀程度，对该类构件的腐蚀损伤特征及其智能评估方法开展研究。基于Q355、Q460和Q690钢板的腐蚀形貌图像数据库，提出一种通过微观图像计算钢材均匀腐蚀分量与局部腐蚀分量的方法，研究腐蚀损伤的空间分布特征；对比分析RGB和HSV两种颜色空间下腐蚀钢材的颜色分布，为后续优化深度学习模型提供新途径；依据GB 50144—2019《工业建筑可靠性鉴定标准》,构建钢管混凝土构件基于剩余承载力的腐蚀分级标准，采用五种主流的卷积神经网络算法建立该类构件的腐蚀等级评估模型，并从颜色空间和注意力机制方面进行模型优化。结果表明：随着腐蚀周期的增加，三种强度等级钢材的局部腐蚀分量占比均逐渐降低；钢板在RGB和HSV颜色空间下的分布呈现不同的变化趋势，RGB的蓝色分量和HSV的饱和度分量能够在一定程度上表征钢材的腐蚀程度；所构建的优化方法能够进一步提高模型性能，其中优化ResNet34模型具有较高的预测精度，对所有图像的腐蚀等级预测准确率均达到94%以上。

关键词：钢管混凝土腐蚀损伤智能评估深度学习颜色空间