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

  • 非饱和全空间埋置隧道动力响应半解析模型

    狄宏规;郭慧吉;王炳龙;张小会;

    将非饱和地基土视为由固、液、气组成的三相介质,圆形隧道衬砌简化为无限长的Flügge薄壁圆柱壳,分别采用Helmholtz矢量分解定理以及分离变量法求解非饱和地基土的波动方程和Flügge薄壁圆柱壳的振动控制方程。结合位移和应力连续性等边界条件,建立移动简谐荷载下非饱和地基土中埋置隧道动力响应的半解析模型。基于该模型,探讨了非饱和地基土-隧道系统的动力响应特征及饱和度对系统动力响应的影响。结果表明,饱和度对土体的动位移、动应力、超孔隙水压力及土体临界速度等影响较大,计算时应考虑饱和度的影响。

    2020年03期 v.48 325-331页 [查看摘要][在线阅读][下载 1566K]
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  • 轨道交通混凝土箱梁低频噪声贡献源及空间分布

    张天琦;周力;罗雁云;吴尚;

    以轨道交通双线混凝土简支箱梁为研究对象,建立车辆-轨道-箱梁有限元模型和箱梁振动-辐射噪声有限元-无限元模型。结合现场试验,计算了箱梁整体和各板件的声场分布及各板件的声压贡献。结果表明,有限元-无限元模型能够准确预测箱梁的结构噪声;腹板对梁侧声压贡献较小;近场声压主要受底板的影响,其次是翼板;远场声压主要受底板和顶板的影响;在底板以下空间,底板对声场起控制作用;箱梁同一高度,顶板声压贡献略大于翼板,两者起主要作用;顶板以上区域,顶板声压贡献远大于其他板件。

    2020年03期 v.48 332-339页 [查看摘要][在线阅读][下载 2840K]
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  • 火灾后平面及空间混凝土梁柱节点抗震性能试验研究

    陆洲导;陈宇;李凌志;刘鑫;魏锴;

    对1个平面和1个空间钢筋混凝土梁柱节点在ISO834标准升温曲线作用下的抗火性能进行了试验,然后对4个构件(上述2个火灾后试件,2个常温对比试件)进行了低周往复荷载下的试验。研究了平面和空间节点火灾后的残余抗震性能,分析了节点的裂缝发展、破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、承载力、延性系数、刚度退化和耗能能力等。结果表明,除火灾后的平面节点发生核心区破坏外,其余节点均为梁端弯曲破坏。经历火灾后,试件的承载力、延性系数以及耗能能力降低,变形增大。火灾后混凝土的损伤削弱了现浇楼板和直交次梁对空间节点承载力的贡献,因此空间节点火灾前后性能变化更加显著。

    2020年03期 v.48 340-348页 [查看摘要][在线阅读][下载 2849K]
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  • 桥梁极值应力的贝叶斯动态耦合线性预测

    樊学平;尚志鹏;刘月飞;

    基于含有趋势性和随机性的监测极值应力时间序列数据,进行了桥梁极值应力的贝叶斯动态耦合线性预测。将历史监测耦合极值应力数据解耦,建立解耦极值应力的动态耦合线性模型(DCLM),并将其分解为有限个动态线性模型(DLMs)。基于动态监测的解耦极值应力数据,结合贝叶斯方法,进行动态耦合线性模型的概率递推,进而实现桥梁解耦极值应力的动态预测,并将预测的解耦极值应力进行相加,即可实现桥梁极值应力的动态预测。最后,通过在役桥梁的含有随机性和趋势性的监测极值应力数据,利用ARIMA(auto-regressive integrated moving average)模型,验证了所提方法的合理性与有效性。

    2020年03期 v.48 349-357+435页 [查看摘要][在线阅读][下载 3216K]
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  • 异形钢塔合龙精确配切量计算方法及应用

    王石磊;柯在田;高岩;李永生;杨冰;

    提出了考虑已成合龙口架设偏差的空间扭曲型合龙段精确配切量计算方法。以合龙口特征点至合龙段端口棱线距离构造目标函数,以合龙段满足架设偏差为约束条件,基于内点罚函数法驱动优化模型,精确计算合龙段各棱线配切量。通过连续72 h温度场与变形的关联分析,确定合龙时机;基于环境温度与温度场关联分析及天气预报,考虑温度影响,对配切量进行修正。最后,通过合龙口及合龙段多特征点坐标采集,计算合龙段配切量,实现了钢塔零附加应力精确自然合龙。

    2020年03期 v.48 358-367页 [查看摘要][在线阅读][下载 3609K]
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交通运输工程

  • 基于操纵信号的小客车专用高速平曲线驾驶特性

    李贤钰;郭忠印;苏东兰;刘强;

    利用驾驶模拟软件设计并实施了小客车专用高速平曲线路段仿真实验,并对平曲线驾驶特性进行了分析。结果表明,不同半径平曲线路段均满足速度变化绝对值和速度梯度绝对值的协调性要求;小半径曲线路段起弯、回正点滞后严重,分别比直缓点和缓直点晚了100 m和30 m,操作负荷主要受曲率变化的影响;不同转向和半径的平曲线均会造成内侧和外侧偏移,随着半径的减小,车道偏移增加并向内侧集中,同时横向位置更稳定。

    2020年03期 v.48 368-376页 [查看摘要][在线阅读][下载 2267K]
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  • 全厚式沥青路面温度场预估模型

    李伊;刘黎萍;孙立军;

    对沥青层厚大于30 cm的全厚式沥青路面的温度场进行分析。基于气温和太阳曝辐量影响的累积性特点,对我国4个地区路面温度实测数据和气象数据进行回归分析,并建立以气温、太阳曝辐量、路面深度为主要参数的不同地区沥青路面温度场预估模型。分析不同地区预估模型产生差异的原因,并引入历年的月平均气温作为地区修正系数,建立适用于各个地区的全厚式沥青路面温度场预估模型。结果表明,该预估模型具有较强的适应性和较高的预测精度。

    2020年03期 v.48 377-382页 [查看摘要][在线阅读][下载 1392K]
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  • 基于三维弹性体滚动接触理论的轮轨非平面接触算法

    许玉德;严道斌;孙小辉;

    基于Kalker的三维弹性体滚动接触理论,结合轮轨非平面接触几何关系,提出了最小余能方程中影响系数的修正公式。考虑轮轨非平面接触时法向与切向存在的相互作用,对最小余能方程进行离散化。以总余能最小为目标,将离散方程的求解转化为非线性规划问题,并提出了求解算法。利用有限元方法验证了所提算法的准确性。最后,研究了钢轨在不同磨耗状态下的轮轨接触特性。结果表明,在不同磨耗、相同横移量条件下,随着磨耗的增加,轮轨的轨距角接触由两点接触过渡至共形接触,最大接触应力减小,接触斑变得狭长,接触面积增大。

    2020年03期 v.48 383-391页 [查看摘要][在线阅读][下载 2273K]
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  • 中低速磁浮列车悬浮传感器信号传输

    吴峻;李中秀;曾晓荣;罗茹丹;

    分析了中低速磁浮列车悬浮传感器信号传输的衰减、延时以及易受干扰等问题,并提出了解决方案。建立了信号传输系统的简化模型,并按照阻抗匹配原则确定了主要器件参数,防止信号长线缆传输时出现衰减畸变;分析了悬浮系统动态响应允许的传感器信号最大延时,设计并实施了基于振动台的对比测试;针对信号传输电磁环境特点,设计了滤波电路以及屏蔽和接地方案,通过了射频辐射感应抗扰度和脉冲群抗扰度测试。结果表明,悬浮系统动态特性不受信号串行通信延时的影响,所提出的解决方案能实现准确、及时、可靠的信号传输。

    2020年03期 v.48 392-397页 [查看摘要][在线阅读][下载 1590K]
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  • 基于改进势能场模型的地铁车站应急疏散动态仿真

    洪玲;高佳;邱树涵;朱炜;

    通过车站环境构成及其对乘客疏散行为作用的分析,提出以设施或设备为目标点的吸引势能场和以事件或障碍物为核心的排斥势能场计算模型,并设计基于最短距离的势能场迭代生成算法。在此基础上,提出势能场模型和改进社会力模型的融合方法,建立突发事件下地铁车站应急疏散动态仿真模型。最后,利用Unity平台和C#编程开发技术对上述模型进行了初步实验验证与效果分析。

    2020年03期 v.48 398-406页 [查看摘要][在线阅读][下载 5760K]
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环境科学与工程

  • 环境介质中十溴二苯乙烷和1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷分布特征的研究进展

    王森;张兆祥;

    十溴二苯乙烷(DBDPE)和1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷(BTBPE)作为新型溴系阻燃剂,因具有亲脂性和持久性而易于在环境介质中累积。总结了DBDPE和BTBPE在生物和非生物环境介质中的分布特征。DBDPE和BTBPE易与固相紧密结合,土壤、污泥和粉尘中的浓度远高于其他环境介质中。DBDPE和BTBPE在生物中的分布与生物种类、器官组织等有一定关系,并且在人体母乳、血液和头发中也有检出。商业化DBDPE和BTBPE的生产和使用以及电子垃圾拆解活动是DBDPE和BTBPE在环境中的主要来源。未来需对DBDPE和BTBPE在不同环境介质中的迁移转化行为、生物效应的分子机制进一步展开研究。

    2020年03期 v.48 407-417+455页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052K]
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  • Fe-Beta分子筛类Fenton降解罗丹明B染料废水

    司慧萍;张思权;朱浩;沈峥;

    考察了类Fenton体系中初始pH值、H_2O_2投加量、FeBeta分子筛投加量、温度、无机盐离子浓度等因素对罗丹明B溶液脱色率的影响,并对Fe-Beta分子筛的回用进行研究。结果表明,对100 mL的100 mg·L-1罗丹明B溶液,初始pH值为3.0,H_2O_2投加量为0.4 mL,Fe-Beta分子筛投加量为30mg,在70℃下反应2 h后罗丹明B溶液的脱色率可达95%;Fe-Beta分子筛经5次回用后罗丹明B溶液脱色率仍维持在80%以上。最后用实际染料废水进行了验证。对30 mL原水,H_2O_2投加量为10%(体积比),Fe-Beta分子筛投加量为80 mg,200℃下反应2 h后罗丹明B溶液脱色率可达96%。

    2020年03期 v.48 418-427页 [查看摘要][在线阅读][下载 3151K]
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机械、车辆与能源工程

  • 不同贵金属负载量催化型柴油机颗粒捕集器的催化性能

    楼狄明;赵瀛华;冯谦;

    设计了分别涂覆15、25和35 g·ft~(-3)(1 ft=0.304 8 m)贵金属负载量的催化型柴油机颗粒捕集器(CDPF)样品。通过催化活性评价试验研究了不同贵金属负载量对CDPF的催化活性、抗劣化性以及选择性的影响。结果表明,随着贵金属负载量的增加,CDPF新鲜样品对CO和NO_2的活性依次降低,而对C_3H_8的活性先升高后降低。与新鲜样品相比,随着贵金属负载量的增加,CDPF老化样品对CO和NO_2的活性具有较强的抗劣化性能。涂覆中等负载量贵金属的CDPF样品对C_3H_8具有较好的活性和抗劣化性。新鲜样品对CO具有较高的选择性,老化样品对CO的转换率在低温范围时较低,而在中高温范围时较高。

    2020年03期 v.48 428-435页 [查看摘要][在线阅读][下载 1736K]
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  • 基于电磁场形态调整的涡流制动效能分析

    应之丁;陈家敏;

    针对磁悬浮列车线性涡流制动装置制动力不足的问题,对励磁电流和气隙等参数以及磁轭厚度、铁芯宽度和极距等结构参数进行分析。基于电磁场形态分析,采用脉冲电流作为激励形式,增大磁场作用范围,从而有效提高制动力。结果表明,在一定范围内,增加脉冲幅值能有效提高制动力,随着脉冲高电平幅值的增加,制动力明显减小;脉冲频率对制动力的影响较小;占空比越高,制动力越大。

    2020年03期 v.48 436-440页 [查看摘要][在线阅读][下载 1648K]
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  • 高速列车低频晃车在线检测及控制

    邓辰鑫;周劲松;夏张辉;宫岛;孙煜;

    结合先进信号检测技术和主动惯容元件,提出一种针对高速列车低频晃车的在线检测及控制方法。利用经验模式分解(EMD)和Hilbert变换对实测晃车信号进行特征提取,并定义谱能比为检测指标;在建立车辆横向动力学模型的基础上,采取主动惯容式车体控制策略。结果表明,非晃车段和晃车段的加速度谱能比相差55%,该方法对晃车信号有强分辨力;与传统悬挂相比,主动惯容式车体控制策略能显著降低晃车特定频段的频响幅值,车体振动加速度的均方根值降低了53%。

    2020年03期 v.48 441-446页 [查看摘要][在线阅读][下载 1589K]
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测绘科学与技术

  • 基于分区综合改正数的北斗卫星导航系统和GPS组合的动态精密单点定位

    王阿昊;陈俊平;张益泽;王解先;王彬;

    提出一种基于分区综合改正数的北斗卫星导航系统(BDS)和GPS双系统组合(BDS/GPS)动态精密单点定位(PPP)模型。选取15个MGEX(multi-GNSS experiment)测站作为参考站或用户站进行试验,统计分析了20 d的BDS/GPS动态精密单点定位的精度及收敛性。结果表明,BDS双频动态精密单点定位平均13 min收敛至三维定位误差小于1m,平均平面精度和平均高程精度分别优于0.15 m和0.30 m;BDS/GPS双频动态精密单点定位平均3 min收敛至三维定位误差小于1 m,平均平面精度和平均高程精度分别优于0.07 m和0.15 m。

    2020年03期 v.48 447-455页 [查看摘要][在线阅读][下载 1926K]
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  • 城市河网的低空遥感影像全卷积神经网络水质等级分类

    刘春;杨怿;周源;周骁腾;

    提出一种基于深度学习的图像像素级标注算法。通过数据预处理、数据集建立、全卷积神经网络设计和训练流程,实现水体的水质等级分类及像素级标注。使用上海市嘉定区某区域和上海市宝山区杨行镇某区域的无人机低空遥感影像对该算法进行了验证,平均水质等级分类精度分别达到了87.96%和77.57%。

    2020年03期 v.48 456-462页 [查看摘要][在线阅读][下载 1991K]
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经济与管理科学

  • 基于有向加权网络的设施管理综合服务商评选模型

    曹吉鸣;汤洪霞;田哲;

    提出基于有向加权网络的设施管理(FM)综合服务商评选模型。在对设施管理供应商进行分级处理的基础上,明晰多级供应商评价指标体系和企业合作性程度评价指标体系,并分别用于设施管理供应商网络点权和边权评价。通过基于层次分析法(AHP)的模糊综合评价法对设施管理供应商有向加权网络点权、边权进行赋值,构建设施管理多级供应商选择模型,并采用最短路径法对模型进行求解。最后,通过案例模拟验证了模型的实用性和可操作性。

    2020年03期 v.48 463-470页 [查看摘要][在线阅读][下载 1834K]
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  • 《同济大学学报(自然科学版)》征稿启事

    <正>《同济大学学报(自然科学版)》是由同济大学主办的自然科学综合性学术期刊,主要刊登国内外土木建筑工程、交通运输工程、环境科学、材料科学、新能源技术等学科的高水平首发研究成果。本刊为中国自然科学核心期刊和中国科技论文统计用刊源之一,并被EI等40多个国内外权威检索系统收录。本刊目前采用网络投稿与审稿,不接收纸质稿件和E-mail投稿。网络投稿请

    2020年03期 v.48 471页 [查看摘要][在线阅读][下载 173K]
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