同济大学学报(自然科学版)

1915 年创刊

月刊

ISSN 1000-0054

CN 11-2223/N.

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土木工程与建筑学

  • 台风下斜拉桥风致振动和动力特性分析

    闵志华;孙利民;淡丹辉;

    基于东海大桥健康监测系统得到的斜拉桥在"罗莎"台风下的结构动力响应和环境因素的监测数据,分析了台风的风特征、风致结构振动和风荷载下的结构模态参数的变化.结果表明:随着风速的增加,风的紊流强度是逐渐降低的;随着风速的增大,结构的竖向、横向和扭转加速度是逐渐增大的.基于小波变换和奇异值分解得到在台风期间的结构模态参数,同时对比分析了台风下的结构的模态参数和低风速下的结构的模态参数.在台风作用下,结构的模态频率随着风速的增加而降低,模态阻尼比随着风速的增加变化不明显.

    2009年09期 v.37 1139-1145+1173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1000K]
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  • 连续梁桥纵桥向防落梁装置结构模式对比研究

    黄小国;李建中;张哲;

    目前国内所采用的防落梁装置一般是作为构造措施,没有经过计算和设计,在地震作用下很难起到真正的防落梁效果.对于防落梁装置的结构模式,日本经常采用直接连接梁体的连梁装置,而美国则采用墩梁连接的限位装置.通过非线性时程方法对连续梁桥防落梁装置的两种结构模式进行了对比研究,分析了两联连续梁桥不同周期比和碰撞对连续梁桥防落梁装置结构模式的影响,结果表明:连续梁桥应采用墩梁连接的限位装置模式来设计防落梁装置.

    2009年09期 v.37 1146-1152页 [查看摘要][在线阅读][下载 505K]
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  • 爆炸荷载下钢筋混凝土梁的试验研究和破坏形态

    匡志平;杨秋华;崔满;

    随着世界范围内各类恐怖爆炸事件的频繁发生,工程师们开始认识到提高结构构件的抗爆能力,可以有效防止结构在爆炸荷载下引起的整体倒塌,在危机时刻为人员逃生争取更多的时间.通过对三根两端铰接低配箍钢筋混凝土梁在爆炸荷载作用下的力学性能进行试验研究,分析了梁的裂缝、应变和挠度变化情况,发现梁的破坏首先从薄弱处开始,通过提高混凝土强度和增大配箍率,尤其是对构件两端进行箍筋加密,能有效提高梁的抗爆能力.

    2009年09期 v.37 1153-1156+1216页 [查看摘要][在线阅读][下载 399K]
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  • 高压输电塔线体系风致非线性振动气弹模型风洞试验

    赵桂峰;谢强;梁枢果;李杰;

    基于边界层风洞气弹模型试验的方法,对高压输电塔线耦联体系的风振响应进行了试验研究,首次在风洞中重现了输电塔线体系倒塔破坏现象.研究表明:在紊流风场中,高压输电塔线体系的风致振动呈现较强的非线性振动特征,随风速增加,非线性振动程度加剧,且输电塔结构振动呈现出混沌振动特征;由于输电线与绝缘子振动的影响,塔线体系中输电塔高阶模态的振动非常显著,且随风速增加,高阶模态的能量甚至强于低阶模态的能量;导地线与绝缘子对输电塔结构的影响随风速增加而增强.塔线体系的风振响应计算需考虑高阶模态的影响.结构设计时,需合理考虑大风时导地线与绝缘子的非线性振动对输电塔的影响.

    2009年09期 v.37 1157-1164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1280K]
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  • 波浪作用下水下岩质边坡的稳定性

    姜海西;沈明荣;任红梅;

    以探讨波浪冲击作用下水下岩质边坡稳定性和破坏机理为目的,按照常见的岩体结构形式,利用Ansys数值模拟计算几种不同类型的水下岩质边坡模型;同时还依据三峡水库实际的波浪参数,在波流水槽中进行了边坡模型的冲击试验.通过波浪作用模型试验和Ansys数值计算的对比分析,水下岩质边坡临水面岩体根据波浪作用对应力影响的特征,可划分成三个区域,每个区域内应力变化规律相同;研究发现水下岩质边坡坡脚处应力集中最大,破坏始于坡脚,并由此产生的塑性区沿结构面逐渐向坡顶发展,这与一般边坡从坡顶逐渐向下发展的开裂破坏形式完全不同;同时得出波浪对水下岩质边坡结构面的影响,将随其倾角的变小而减弱.

    2009年09期 v.37 1165-1173页 [查看摘要][在线阅读][下载 865K]
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  • 考虑加载过程的真空联合堆载砂井地基三维固结分析

    殷静;刘曙光;董志良;

    在瞬时加载条件下的砂井地基径向和竖向固结的偏微分方程基础上,通过自行编制的程序,将加载过程转化为一系列瞬时加载的组合问题,实现了考虑实际加载过程的真空联合堆载预压下砂井地基的三维固结分析.通过工程算例分析表明,同瞬时加载情况相比,由于受到加载历时的影响,地基的平均固结速度在总体上要小于瞬时加载情况下的地基固结速度.单级或分级加载情况下的地基固结度受加载时间Ti的影响,加载时间Ti越长,地基固结速度越慢.单级加载情况下,在Ti处固结度曲线出现拐点,该点的固结速率最大.

    2009年09期 v.37 1174-1177+1225页 [查看摘要][在线阅读][下载 315K]
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交通运输工程

  • 交通流Breakdown现象与交通扰动演化模型

    郝媛;孙立军;徐天东;

    建立了用以间接证明交通流自发breakdown现象的交通扰动演化模型.基于跟车思想制定了"继承"和"改变"两种车辆行驶规则;基于交通波动理论刻画了车辆经历扰动的减速波和加速波,并结合到达车流的车头时距分布,建立了扰动演化模型.模型考虑了"迟滞"现象和"二次扰动"现象,采用蒙特卡罗方法进行数值模拟,对比了五种形式的breakdown概率,分析了模型中重要参数对计算结果的影响及原因.

    2009年09期 v.37 1178-1184页 [查看摘要][在线阅读][下载 703K]
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  • 考虑交通流行驶时间的高速公路动态OD矩阵估计模型

    常云涛;

    在对高速公路的起—讫(OD)矩阵进行动态估计时,往往忽略了交通流在运行实际过程中运行时间和车队离散的现象.分析了这一问题对高速公路的OD估计的影响,并通过时空分析引入了交通流"时-空带"的概念,消除了同一股车流在道路下游出现的时间不同步性对于OD估计的不利影响.在上述分析基础上,采用最小二乘理论建立动态OD矩阵估计模型.数值算例表明,该估计模型能够有效地过滤交通流运行时间的影响,提高动态OD矩阵的估计精度,具有较强的实用性.

    2009年09期 v.37 1185-1190页 [查看摘要][在线阅读][下载 596K]
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  • 行人机动车冲突模型及其行人过街风险控制应用

    王俊骅;方守恩;

    基于交通冲突技术理论,对上海市61个时段的5个路段无信号灯控制人行横道处人车冲突过程进行全程录像.以车流量、路段平均车速和行人流量为变量指标,建立非高峰小时(饱和流率小于0.7)的行人车辆冲突次数预测模型及严重冲突次数预测模型,经F检验和T检验,模型整体及参数的置信水平均大于95%.通过χ2检验,证明人车冲突服从负二项分布,从而建立人车冲突概率模型.分别计量我国发达地区行人机动车冲突风险控制效益及冲突控制成本,通过风险经济评价提出人车冲突控制的决策支持方法.

    2009年09期 v.37 1191-1195页 [查看摘要][在线阅读][下载 159K]
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  • 杭州湾大桥进出口加减速车道运行速度模型

    柳本民;董帅;赵庆鑫;马跃;

    通过驾驶模拟实验,对在灾害性天气下的杭州湾大桥进出口加减速车道的运行速度进行了试验研究,建立了加减速车道的自回归与时间序列运行速度模型,该模型主要用于高速公路安全运行速度控制标准的制定,研究成果已在杭州湾跨海大桥上得以应用.

    2009年09期 v.37 1196-1199页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]
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  • 温拌沥青混合料中沥青在施工阶段的老化程度

    秦永春;黄颂昌;苏玉昆;孙立军;

    按照确定的抽提、蒸馏方法回收沥青,测试从不同施工温度的沥青混合料中回收得到沥青的各项指标.从测试结果可以看出,不同温度的沥青混合料在施工过程中,其沥青老化的程度随着温度的升高而增加.从回收沥青粘度—温度变化趋势可以看出,沥青混合料的施工温度达到150℃时,其中的沥青老化程度开始急剧增加.温拌技术(例如,拌和温度在100℃和120℃时)可大大缓解混合料中沥青的老化程度.

    2009年09期 v.37 1200-1202+1280页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]
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环境科学与工程

  • 离子色谱法测定饮用水中痕量高氯酸根的数学分析

    卢宁;高乃云;楚文海;

    采用ICS1000+AS20离子色谱(IC)法测定水中痕量(2~50μg.L-1)高氯酸根(ClO4-)并对实验数据进行数理分析,以优化仪器操作条件,降低检测限.Cochran检验法证明IC法测定痕量ClO4-的方差齐性较好.缺适度(LOF)检验分析指出,AS16柱推荐的操作条件并不适用于AS20,标准曲线制定的最佳条件为:抑制电流100mA,淋洗液浓度35mmol.L-1,流速1.0mL.min-1,标样测定随机.采用根据标准曲线推算的检测限(DTC)衡量仪器检测限比方法检测限(MDL)更为准确.上述优化条件下IC法测定痕量ClO4-的MDL和DTC分别为0.890μg.L-1和1.627μg.L-1.

    2009年09期 v.37 1203-1206+1231页 [查看摘要][在线阅读][下载 257K]
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  • 氮杂环化合物喹啉在缺氧条件下降解的影响因素

    程静;蔡伊秋;张超杰;周琪;

    通过摇瓶试验研究了缺氧条件下培养驯化污泥缺氧反硝化特性和氮杂环化合物喹啉的去除规律以及pH值、碳氮比和生物铁对喹啉去除的影响,并对喹啉生物降解产物和降解途径进行了测定与分析.结果表明:喹啉的去除主要经过吸附-解吸-降解三步;反应的最佳pH值范围为7~9;碳氮比对喹啉的去除影响不大;生物铁法不能提高喹啉的去除;喹啉可以单独作为碳源和氮源进行生物降解.

    2009年09期 v.37 1207-1211页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K]
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  • 城市水价预测模型研究与GMM参数校验

    李翠梅;刘遂庆;

    主要介绍城市水价预测边际成本方法数学模型及其广义二阶矩(GMM)估计的研究.将水价模型分割为可变成本函数与固定成本函数两部分,为了减小预测误差对每部分函数参数进行了GMM估计与校验.从水的供应与需求两个方面对水价数学模型进行了详细描述,并以我国某地区实际数据为样本对水价预测模型与GMM估计进行了应用;在水价预测模型中还以城市给水管网长度为规模参数,模拟了边际成本定价及其社会剩余变化对管网规模效应的影响.揭示了水价边际价格与边际成本之间的差异,以及城市给水管网规模效应范围及其与水价之间的敏感程度,表明了城市水价预测最优定价的特点.

    2009年09期 v.37 1212-1216页 [查看摘要][在线阅读][下载 161K]
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  • 多水源供水管网余氯浓度优化调度

    王康乐;郑飞飞;刘遂庆;

    目前建立的基于管网水力模型的水质计算模型都是静态的,即假定管网中各传输单元的余氯衰减系数固定不变,这对多水源管网且各水厂出水余氯浓度差异较大的管网系统是不适用的.通过建立符合实际工况的多水源水质计算模型,运用遗传算法求解,得到在满足供水管网余氯浓度要求的前提下各水厂出水的优化余氯浓度值.将该模型应用于实际管网,为实际管网的水质调度提供了重要依据.

    2009年09期 v.37 1217-1220页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K]
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机械、车辆与热能工程

  • 薄型金属流场板燃料电池性能研究

    许思传;周定贤;常国峰;徐迪;

    对某金属流场板燃料电池进行性能试验,通过与某石墨流场板燃料电池在燃料电池效率和单电池平均电压等性能上的对比,对该电堆的整体性能进行了评价.同时对该金属流场板燃料电池进行了100h振动可靠性试验,振动后通过对单电池电压的分析,发现该金属流场板燃料电池单电池一致性下降,每次振动后极化特性试验中单电池电压最大值出现的位置并无明显规律,而单电池电压最小值出现的位置为燃料电池的末端.

    2009年09期 v.37 1221-1225页 [查看摘要][在线阅读][下载 303K]
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  • 能量存储系统双向变换器控制建模及快速实现

    张逸成;吴璐璐;韦莉;姚勇涛;

    城市轨道交通节能与电压补偿对能量存储系统控制提出较高要求.为快速设计其控制,提高开发效率,利用Simulink/Stateflow建立了基于超级电容的城轨能量存储系统模型来快速开发其控制算法,给出了Stateflow特点分析与优化建议.在简要描述算法模型功能与通过仿真验证算法后,自动生成了适合数字信号处理器(DSP)的嵌入式代码.总结了基于DSP的快速开发流程,给出了加快控制开发迭代措施,对加快双向直流(DC/DC)变换器过渡过程也做了简述.最后,试验验证了生成代码的有效性.此控制快速开发方法同样适用于城轨其他电力电子控制系统,对降低开发难度,加快进度有较好的参考价值.

    2009年09期 v.37 1226-1231页 [查看摘要][在线阅读][下载 746K]
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  • 汽车无级变速器底层驱动系统设计与开发

    孙贤安;吴光强;贺林;

    提出用于驱动步进电机和高速数字开关阀的无级变速器底层驱动系统.详细介绍此系统的底层驱动原理和系统中使用的电子元器件,设计了关键元器件的驱动原理图,以及变速箱接口单元与发动机管理系统之间的控制器局域网通信协议.进行硬件在环仿真,成功驱动步进电机和高速数字开关阀,精确快速地实现速比控制,夹紧力控制和离合器控制,验证了无级变速器底层驱动系统.

    2009年09期 v.37 1232-1235+1245页 [查看摘要][在线阅读][下载 340K]
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计算机与信息工程

  • 随机梯度估值在盲均衡算法中的影响

    赵晓群;李辉明;喻超;李立志;

    利用代价函数求梯度值,再利用梯度值进行迭代是一种最速下降法,在各种盲均衡算法中广泛使用,其收敛速度较快,收敛误差较小,但未考虑信道中随机多变的噪声对其产生的影响.该文引入随机梯度估值,在梯度向量中加入噪声成分,结合梯度估值引起的权偏差相关系数,分析其对盲均衡算法的影响.理论研究和仿真结果表明,随机梯度估值引起权值偏差,影响着算法的收敛速度和剩余误差.

    2009年09期 v.37 1236-1240页 [查看摘要][在线阅读][下载 397K]
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测量科学与技术

  • 基于严密Helmert方差分量估计的动态Kalman滤波

    杨元喜;张晓东;

    针对Kalman滤波模型推导了严密的Helmert方差分量估计公式.在此基础上,构建了方差分量估计辅助的Kalamn滤波解,改进的Kalman滤波与标准Kalman滤波的计算过程基本相同.推导了方差分量估计对Kalman滤波解的影响.理论推导和计算结果均表明,Helmert方差分量估计辅助的Kalman滤波能够合理调控动力学模型误差的影响,合理平衡观测信息与动力学模型信息对Kalman滤波解的贡献,提高状态参数估计的精度;严密Helmert方差分量估计与简化Helmert方差分量估计辅助的Kalman滤波解基本等效.

    2009年09期 v.37 1241-1245页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K]
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  • 工程结构物的抛物面方程回归计算

    程效军;顾孝烈;

    抛物面工程结构物的施工安装、建成后的精度鉴定和变形监测需要用高精度的电子全站仪测定抛物面上许多离散点的三维坐标.据此,通过抛物面口的平面方程回归、平面的法向量计算、坐标变换、圆心拟合、坐标轴平移、抛物面方程回归等一系列运算,得到抛物面方程式和焦距,以满足对抛物面工程结构物的施工安装、精度鉴定和变形监测的要求.

    2009年09期 v.37 1246-1249+1255页 [查看摘要][在线阅读][下载 191K]
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  • 三维激光扫描拟合平面自动提取算法

    潘国荣;秦世伟;蔡润彬;谷川;

    在对现有的点云数据分割和拟合算法进行深入研究的基础上,指出现有算法的不足.充分利用扫描线数据自身固有的特点,提出了新的算法.对RANSAC算法进行了改进,改进后的算法既具有较好的抗差性能,又在计算效率上较现有的抗差算法有了较大的提高,且能够得到更准确的提取结果和更合理的扫描点分隔归属.提出了平面拟合计算过程中拟合直线段端点的定权算法,解决了现有算法中由于拟合直线段端点权重不同无法直接参与平面拟合计算的问题.提出了完整的细碎平面剔除规则.实例证明,利用该算法能够取得较好的点云数据拟合平面自动提取结果.

    2009年09期 v.37 1250-1255页 [查看摘要][在线阅读][下载 386K]
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基础科学

  • 解不等式约束问题的不可行SSLE滤子算法

    沈春根;李晓彬;

    考虑将原不等式约束优化问题转化为与其等价的带等式约束的优化问题,并证明它们具有相同的KKT条件.转化后的问题要求其乘子是非负的,故其KKT条件与一般的等式约束优化问题不同.针对这种具有特定的等式约束优化问题,提出了一种求解不等式约束优化问题的不可行序列线性规划滤子方法.该算法只需求解两个具有相同系数矩阵的线性方程组以得到搜索方向,因此计算量较小.最后给出了该算法的全局收敛性证明和数值结果.

    2009年09期 v.37 1256-1261页 [查看摘要][在线阅读][下载 222K]
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  • Finsler空间的Berwald全脐子流形

    贺群;杨伟;

    主要研究一类特殊的Finsler子流形——Berwald全脐子流形,给出了这一类子流形的等价刻画,推广了黎曼全脐子流形的一些结果.

    2009年09期 v.37 1262-1264页 [查看摘要][在线阅读][下载 104K]
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  • 提高固体支撑双层类脂膜稳定性的研究

    甘礼华;刘明贤;宰正蓓;陈龙武;

    以卵磷脂的正癸烷溶液作为成膜液,在不锈钢丝新生金属端面上获得了固体支撑双层类脂膜(S-BLMs).采用循环伏安法研究了S-BLMs的成膜过程,以及提高S-BLMs稳定性的方法.结果表明:在成膜液中引入适量的胆固醇,可使卵磷脂分子在不锈钢丝新生端面上的排列更加紧密有序,从而提高S-BLMs的稳定性;对不锈钢丝新生端面进行表面处理,可有效扩大能够形成S-BLMs的支撑面的直径.此外,同时采用添加胆固醇和不锈钢丝表面处理的方法,可以进一步提高S-BLMs的稳定性.

    2009年09期 v.37 1265-1269页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K]
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  • 中国传统民族乐器琵琶的声功率测试

    赵越喆;吴硕贤;吴丽玲;黄虹;

    介绍了在混响室内参照ISO标准和国家标准对琵琶声功率的测量研究工作.由两位资深乐师用两把不同的琵琶在混响室中分别以pp,mp,f,ff四种力度演奏三个代表性的单音A,a1与e3、音阶和乐曲,采用4通道实时分析技术测量琵琶1/3倍频带声压级,通过平均、计算,获得琵琶在不同演奏力度下演奏不同内容时的典型平均声功率级和动态范围,并建议采用琵琶在f力度下演奏音阶时的平均声功率级作为其声功率的代表数值.

    2009年09期 v.37 1270-1275页 [查看摘要][在线阅读][下载 592K]
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经济与管理科学

  • 供应链协同知识创新的决策研究

    吴冰;刘仲英;

    首先综述了供应链协同的知识创新;接着将供应链中的知识抽象描述为联结各个节点企业的知识流序列,并得出结论:①供应链节点企业应该加强相互合作,实现知识的共享,以减少对知识的搜寻时间;②供应链节点企业需要通过知识转移和知识整合即时更新知识;③由于知识集合更新速度的加快,要求供应链成员在协同的基础上,不断地进行知识创新,提高供应链的知识水平与竞争力.在此基础上,针对供应链协同知识创新决策所涉及的多属性群决策问题,提出基于模糊多属性群决策模型的供应链协同知识创新的决策过程;最后通过算例,说明了决策模型的应用步骤,并提出了进一步研究的方向.

    2009年09期 v.37 1276-1280页 [查看摘要][在线阅读][下载 292K]
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