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

  • 预制混凝土框架结构体系研究进展

    薛伟辰;胡翔;

    按节点核心区构造方案的不同,预制混凝土框架结构总体上可分为现浇节点核心区预制混凝土框架结构和预制节点核心区预制混凝土框架结构两类。通过对国内外相关研究成果的系统调研,总结了工程中常用预制混凝土框架结构的构件连接与节点核心区的构造特点、受力性能("等同现浇"或"非等同现浇")及设计原则。在此基础上,介绍了目前国内外有关预制混凝土框架结构体系的技术标准,并进一步展望了预制混凝土框架结构体系的研发工作。

    2020年09期 v.48 1241-1255页 [查看摘要][在线阅读][下载 2437K]
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  • 拉索限位装置对跨断层桥梁地震响应的影响

    谷屹童;袁万城;党新志;

    以一座三跨连续梁桥为工程背景,选择典型的近断层脉冲地震动,应用非一致激励的非线性时程分析方法,对考虑滑冲效应的跨断层桥梁地震响应进行计算,研究不同断层位置的情况下拉索限位器对跨断层桥梁地震响应的影响,并对拉索限位器的自由程和限位刚度进行参数分析。结果表明:应用拉索限位器可以有效地减小跨断层桥梁的位移响应,同时桥墩的受力会有所增加;跨断层桥梁的地震响应对限位器自由程的变化更加敏感。

    2020年09期 v.48 1256-1263页 [查看摘要][在线阅读][下载 1746K]
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  • 间距比对叠合梁双幅桥涡振性能的影响

    谭彪;操金鑫;檀小辉;葛耀君;

    以工程中常用的双边工字钢式叠合梁平行双幅桥为对象,基于系列弹簧悬挂节段模型风洞试验,研究了不同间距比下叠合梁平行双幅桥涡振(VIV)干扰效应,并将上下游桥面涡振振幅、涡振风速锁定区间与单幅桥面进行了对比。结果表明:双幅桥与单幅桥相比,气动干扰效应使得双幅桥的最大涡振振幅和风速锁定区间都明显增加;双幅桥的最不利间距比为2~4,此时桥面最大涡振振幅最大且风速锁定区间更长;上下游桥面的振动存在一个相位差,受到折减风速、上游桥面振幅和间距比的共同影响。

    2020年09期 v.48 1264-1270页 [查看摘要][在线阅读][下载 2179K]
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  • 火灾下门式钢刚架倒塌模式及影响因素

    李国强;冯程远;楼国彪;

    采用火灾下门式钢刚架结构足尺倒塌试验验证有限元模型(FEM),然后对门式钢刚架结构进行二维及三维模拟,并研究构件升温工况、柱脚刚性、跨高比、防火保护、截面温度梯度、荷载比、风荷载及次要构件等因素对火灾下门式钢刚架结构倒塌模式的影响,归纳出四种典型倒塌模式。结果表明:有限元模型能准确预测火灾下门式钢刚架结构的倒塌行为;构件升温工况、柱脚刚性、荷载比及次要构件对倒塌模式影响较大,而风荷载、防火保护、截面温度梯度及跨高比对倒塌模式影响较小。最后,归纳了不均匀火灾下门式钢刚架结构的倒塌规律。

    2020年09期 v.48 1271-1282+1304页 [查看摘要][在线阅读][下载 2984K]
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  • 类矩形盾构隧道结构极限承载力分析

    柳献;赵子蓬;叶宇航;刘震;

    建立考虑材料非线性与几何非线性的类矩形盾构隧道结构受力非线性数值模型。利用该模型对极限工况下的三组试验结构进行数值模拟,并将数值模拟结果与整环足尺试验结果进行对比,验证该模型的正确性和有效性。最后,对影响类矩形盾构隧道结构受力性能和极限承载力的关键因素进行参数分析。结果表明:类矩形盾构隧道结构破坏源于管片接头破坏,最终因T块管片破坏导致结构失去承载力,结构破坏模式与纵向接头、管片本体及中柱的力学性能相关;类矩形盾构隧道结构理想的破坏模式是在管片接头充分发挥承载力的同时,管片本体主筋屈服、结构发生延性破坏。

    2020年09期 v.48 1283-1295页 [查看摘要][在线阅读][下载 1803K]
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  • 饱和黏性土的总强度与基坑工程水土合算土压力分析方法

    高彦斌;姚天骄;杨正园;

    回顾了饱和黏性土总强度Su的概念以及"φ=0法"的基本原理,指出直接将三轴固结不排水强度指标c_(cu)、φ_(cu)和直剪固结快剪强度指标c_(cq)、φ_(cq)代入朗肯土压力公式是一种错误的分析方法,由此导致了对水土合算土压力分析方法的误解。根据两种试验的原理,推导出了采用强度指标c_(cu)、φ_(cu)和c_(cq)、φ_(cq)表示的总强度Su,进而依据"φ=0法",给出了基坑开挖卸载下正确的水土合算土压力公式。结合该公式,对行业规范中采用的一些土压力计算方法进行了评述,并结合算例结果对计算分析中几种强度指标的应用进行了评价。

    2020年09期 v.48 1296-1304页 [查看摘要][在线阅读][下载 1500K]
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  • 污染土壤高压旋喷修复药剂迁移影响因素的透明土试验

    武亚军;韩亚东;唐欣;陈敏;陈天慧;

    基于透明土材料和Matlab图像处理技术,开展了高压旋喷修复药剂迁移透明土模型试验研究,实现了非嵌入式可视化地获得药剂的迁移过程。通过开展不同渗透压力差、粒径分布、孔隙比等情况下的药剂迁移试验,探究了不同因素下的迁移特性,并从药剂迁移速率和分布面积两方面进行了对比分析。结果表明:药剂迁移速率随大粒径颗粒含量、孔隙比、渗透压力差的减小而降低,并呈二次函数关系;药剂分布面积随时间不断增大,发展阶段可分为快速增长阶段和缓慢增长阶段。

    2020年09期 v.48 1305-1311页 [查看摘要][在线阅读][下载 2176K]
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交通运输工程

  • 高速公路互通式立交出口识别视距计算模型

    潘兵宏;周锡浈;周廷文;赵悦彤;杨婵君;

    从分流区实际驶出交通流的特点和需求出发,提出了基于车道变换的高速公路出口识别视距计算模型。计算模型中考虑了驾驶人从内侧车道识别到出口的反应时间,以及驾驶人一次换道需要的距离。结果表明:和《路线设计规范》相比,该计算模型明确了识别视距构成的驾驶行为意义,界定了识别视距的范围,推荐的最小识别视距具有唯一选择性。

    2020年09期 v.48 1312-1318+1352页 [查看摘要][在线阅读][下载 1692K]
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  • 引入母子公司关联因素的城际客运出行分布预测模型

    陶思然;叶霞飞;

    从城际客运出行目的出发,分析了影响城际客运出行分布的关联性因素,探讨了各企业总部与分支机构之间的关联性对城际客运出行所带来的影响,并提出了母子公司关联系数的概念及量化方法。利用母子公司关联系数构建了城际客运出行分布预测模型,然后采用日本干线旅客流动调查起点-终点(OD)对数据和经济普查数据对模型进行标定。最后,给出了母子公司关联系数随时间变化的规律。结果表明:引入母子公司关联系数后,模型预测能力有所提高。

    2020年09期 v.48 1319-1327页 [查看摘要][在线阅读][下载 1431K]
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  • 基于预警文本信息的调度命令智能生成模型

    彭其渊;胡雨欣;鲁工圆;

    提出调度命令智能生成模型,该模型由神经网络和调度命令修正模块两部分组成。基于长短时记忆(LSTM)网络构建序列-序列(seq2seq)模型,将预警文本信息作为模型的输入进行训练,提出五种调度命令修正策略并分别对五种易错信息进行修正,最终得到调度命令。结果表明:该模型具有利用预警文本信息生成调度命令的能力,引入的调度命令修正模块能够有效提升调度命令生成质量。

    2020年09期 v.48 1328-1335+1363页 [查看摘要][在线阅读][下载 1426K]
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  • 钢轨疲劳裂纹萌生与磨耗发展共存预测中的磨耗阈值

    周宇;孙鼎人;王树国;王璞;

    提出了等磨耗深度与等车轮通过次数两种不同的磨耗阈值确定方法,分析了磨耗阈值对钢轨型面、磨耗发展率、疲劳损伤、裂纹萌生位置和寿命等预测的影响。结果表明:不同的磨耗阈值下,三次插值样条曲线平滑处理磨耗型面时引起的误差可以忽略;磨耗阈值对平均磨耗发展率影响不大,但对疲劳损伤及其发展影响明显;磨耗阈值较小时,如磨耗深度h≤0.04 mm或车轮通过次数t≤3.0×104,预测的裂纹萌生位置、裂纹萌生寿命基本接近,计算效率略低;磨耗阈值较大时,相比阈值较小的结果,裂纹萌生位置有小于5.0%的偏差,裂纹萌生寿命最大有13.5%的偏差,计算效率提高50%~60%。

    2020年09期 v.48 1336-1343页 [查看摘要][在线阅读][下载 1815K]
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机械、车辆与能源工程

  • 基于人工智能负载估计系统的磁浮列车垂向振动主动控制

    陈琛;徐俊起;倪菲;林国斌;吴晗;

    提出了基于人工智能负载估计系统的磁浮列车悬浮系统主动控制方法。给出单点悬浮数学模型,并基于劳斯-赫尔维兹判据证明该模型开环不稳定;考虑负载特征和实时悬浮变化,利用多层人工神经网络对悬浮系统控制量的输出进行主动控制;采用非支配排序遗传算法(NSGA)对系统参数进行优化。结果表明:所提出的控制方法具有较好的鲁棒性,在较大负载扰动时仍然能够保持相对较小的误差。

    2020年09期 v.48 1344-1352页 [查看摘要][在线阅读][下载 2425K]
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  • 负载扰动下磁浮车辆多点悬浮建模与控制

    徐俊起;林国斌;陈琛;荣立军;吉文;

    以同济大学磁浮交通工程技术研究中心研制的低速磁浮车辆为研究对象,研究非线性时变扰动下多点悬浮的控制算法设计及优化问题。建立多点悬浮的非线性数学模型,并基于交叉耦合控制算法对各个悬浮点的输出误差进行补偿。与单点比例-积分-微分(PID)控制算法的比较结果表明,基于交叉耦合的反馈控制算法,能够克服以往基于假设完全解耦设计出的控制算法的不足,具有较高的控制精度和较强的鲁棒性。最后,通过试验验证负载扰动下交叉耦合反馈控制算法的有效性。

    2020年09期 v.48 1353-1363页 [查看摘要][在线阅读][下载 2331K]
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  • 考虑基础激励输入的柔性磁悬浮控制系统

    沈钢;李钦;陈浩;

    设计了基于全状态反馈的考虑轨道板振动的柔性磁悬浮控制算法,并与传统的不考虑轨道板振动的刚性控制算法进行比较。分析了轨道板刚度对磁悬浮系统稳定性的影响,探究了存在轨道基础激励时不同控制算法下的磁悬浮系统响应。结果表明:不考虑轨道板振动的刚性控制器对轨道板刚度的要求很高,并且对轨道基础激励敏感,极易造成振荡和失稳;考虑轨道板振动的柔性控制算法对轨道板刚度要求低,在基础激励作用下稳定性仍旧能够满足要求。

    2020年09期 v.48 1364-1370页 [查看摘要][在线阅读][下载 2063K]
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  • 驻极体静电能量采集器的结构优化

    贺鹏飞;杨晓雅;马星晨;张晓青;戴瑛;

    设计了基于高弹驻极体膜的可变电容静电能量采集器,通过有限元仿真模型研究了器件结构参数对输出功率的影响。制备并表征了优化结构的器件,实验和数值计算结果吻合。通过调节驻极体膜的预拉伸状态和振子的质量能够改变结构刚度和谐振频率,进而影响能量采集器的输出功率。结果表明:由大小和面电荷密度分别为30 mm×10 mm和0.6 m C·m~(-2)的高弹氟化乙丙烯(FEP)驻极体膜、深度为4.0 mm的V型感应电极,以及质量为0.06 g振子构成的能量采集器,在1g(g为重力加速度)正弦加速度激励和20 Hz谐振频率下的输出功率高达870μW。

    2020年09期 v.48 1371-1376+1384页 [查看摘要][在线阅读][下载 2163K]
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电子、计算机、控制与系统

  • 基于超点图的点云实例分割方法

    王志成;余朝晖;卫刚;孙雨;

    提出一种基于超点图的点云实例分割(ISPG)方法。基于超点图结构提取点云对象相邻点之间的关联性特征,并且将传感器扫描的场景划分为均匀的几何元素,用来表示同属性的点云类,再由一个图卷积网络实现实例分割。结果表明:IoU阈值为0.5的情况下,该方法在斯坦福大型三维(3D)室内空间数据集S3DIS上精度达到了48.9%。

    2020年09期 v.48 1377-1384页 [查看摘要][在线阅读][下载 7301K]
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  • 基于脑电探究外观特征对产品识别的影响

    杨程;曾静;陈辰;王倩;

    采取行为实验和脑电实验相结合的方法,分析产品外观特征元素(形状、颜色、材质)及其熟悉度(低、中、高)对产品识别的影响。脑电实验前,通过问卷获取被试的主观评价数据,进行实验假设。脑电实验采用经典的"学习-再认"范式,实验材料为3(形状、颜色、材质)×3(低、中、高)混合设计。结果表明:低和高熟悉度的颜色特征、低熟悉度的形状特征以及高熟悉度的材质特征能够有效提高产品的识别度。

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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。网络投稿请直接登录《同济大学学报(自然科学版)》编辑部网站注册投稿(http://tjxb.cnjournals.cn),或登录同济大学官网→科学研究→学术期刊→同济大学学报(自然科学版)界面注册投稿,有关投稿要求及注意事项如下:

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