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

  • 混凝土强度统计数据的分析与应用

    王华琪;赵鸣;李杰;丁洁民;

    对大量混凝土抗压强度数据进行统计和分析,获取了混凝土强度质量特性;对混凝土强度进行正态分布检验,证明采用正态分布的可行性;对混凝土强度进行同分布检验,提出目前混凝土生产质量水平不稳定.批不合格率是确定抽样检验方案的关键参数,通过对统计数据的分析,提出检验批不合格率p的分布,为制定合理的抽样检验方案提供依据.

    2007年07期 861-865页 [查看摘要][在线阅读][下载 152K]
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  • 泥岩遇水软化微观机理研究

    黄宏伟;车平;

    通过扫描电镜与X射线衍射仪对不含蒙脱石的华北中生代煤系地层泥岩的微观结构与物质组成进行分析,研究了该泥岩遇水软化过程中微观结构随时间变化的动态特征.研究表明:泥岩中的矿物颗粒在水的作用下,颗粒间的连结将逐渐破坏,使水分进入层状颗粒之间,从而在岩石内部产生不均匀内应力以及大量的微孔隙.这些微孔隙的出现及其吸附效应的影响,进一步破坏了岩石的内部结构体系,使泥岩在宏观上产生软化崩解的现象.可见,泥岩内部结构体系的特点是其软化崩解的真正原因,而是否含有蒙脱石并非泥岩软化崩解的决定性因素.

    2007年07期 866-870页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K]
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  • 2008奥运乒乓馆预应力钢屋盖非线性分析与研究

    丁洁民;何志军;康晓菊;

    作为杂交张拉结构的一个实例,介绍了奥运会乒乓球馆——北京大学体育馆,大跨度预应力桁架壳体的结构非线性分析的基本理论与分析方法.包括单元选取、初始态预应力度的确定、非线性屈曲分析及整个屋盖的弹塑性极限承载力分析.其中屋盖的极限承载力分析采用弹塑性非线性有限元进行分析,并同时考虑几何非线性和滑动支座滑动引起支承条件的非线性变化.有限元分析结果表明,屋盖的极限承载力取决于支座立柱、中央刚性环和屋盖支撑的强度和刚度.该分析方法和结论可供类似结构的分析、设计参考.

    2007年07期 871-875+898页 [查看摘要][在线阅读][下载 295K]
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  • 柔性预应力索杆钢结构张拉过程跟踪计算方法

    杨晖柱;丁洁民;张其林;

    柔性的预应力索杆钢结构在张拉过程中,构件同时发生刚体运动和弹性变形,这一问题不能用传统的有限元方法来求解.基于柔性多体系统动力学,建立了一种索杆单元的动力学模型,同时考虑了构件的刚体运动与弹性变形,推导了相应的运动学方程、几何约束方程和动力学控制方程.该方法可以对张拉全过程进行跟踪,找到结构的运动稳定路径和最终的静平衡构形,计算出构件内力的连续变化过程.数值算例表明该方法实用有效,计算精度高.

    2007年07期 876-881页 [查看摘要][在线阅读][下载 511K]
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  • 模型试验尺寸误差对结构周期分析的影响与修正

    施卫星;丁美;耿磊;李阳;

    对同济大学土木工程防灾国家重点实验室的六个振动台试验模型进行测量,得到了大量试验模型尺寸误差数据.用偏度、峰度检验法验证了尺寸误差服从正态分布,提出建立有限元模型时考虑尺寸误差分布的方法.利用有限元软件计算了包括框架结构和框剪结构在内的6个具有尺寸误差的模型,并根据计算结果,总结规律,给出了考虑尺寸误差的结构基本周期的修正公式,以修正试验结果.

    2007年07期 882-887页 [查看摘要][在线阅读][下载 324K]
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  • 基于松耦合法的求解气动弹性问题的数值模拟方法

    方平治;顾明;

    通过修改流体-结构界面处流体域的边界条件并引入松耦合方法,改进了一种求解气动弹性问题的数值计算方法.该数值计算方法的网格生成、流场求解、结构求解和数据交换四个过程相互独立,因而有可能利用现有的发展比较成熟的商用网格生成器、CFD(computational fluid dynamics)求解器和CSD(computational structural dynam-ics)求解器分别完成这些功能.通过对折减阻尼比为0.020 8的圆柱涡激振动问题在雷诺数为100条件下的计算结果进行分析,表明该方法是可行的.

    2007年07期 888-892页 [查看摘要][在线阅读][下载 392K]
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  • 被动桩计算模式及考虑土拱效应的计算方法

    李忠诚;杨敏;

    建立了地面堆载条件下对邻近桩基影响的实用计算模式,将被动桩分为受土体位移作用的被动部分和受土体抗力作用的主动部分分别考虑,以Itos土压力为依据,考虑土体的实际分层和被动区侧移土体成拱效应,计算被动部分桩侧土压力,主动侧作用于桩身上的土体抗力与桩的变形成正比.通过桩的平衡建立位移协调方程,采用有限差分法求解建立的微分方程,并编制了VBA电子表格有限差分程序.最后通过一个工程实例对所提出的被动桩实用计算方法进行了验证.

    2007年07期 893-898页 [查看摘要][在线阅读][下载 332K]
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  • 钻孔爆破振动速度计算公式及其简化的探讨

    许海亮;张继春;杨红;甄新武;

    针对萨道夫斯基公式不能反映钻孔爆破自由面尺寸影响的不足,提出了可体现自由面面积对爆破震动强度产生较大影响这一特点的钻孔爆破振动速度计算公式.通过人和场隧道掘进爆破的实测数据检验,钻孔爆破振速公式的准确率比萨道夫斯基公式高80%,且对于质点振动速度大于0.5 cm.s-1的测点,其相对误差不超过5%的测点数达90%以上.实测数据检验表明,提出的钻孔爆破振速简化计算公式,明显优于萨道夫斯基公式,且计算简便,更适合于工程应用.

    2007年07期 899-903+914页 [查看摘要][在线阅读][下载 141K]
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交通运输工程

  • 运用重正化群方法对沥青混合料渗透性研究

    黄继成;黄彭;

    利用重正化群方法对沥青混合料的渗透性进行研究,求出沥青混合料渗透的理论临界孔隙率.根据试验结果分析,求出四种沥青混合料渗透的临界孔隙率.理论值和实际值的分别给出,一定程度上解决了道路工程中沥青混合料渗水问题,是这一问题的进展.

    2007年07期 904-908页 [查看摘要][在线阅读][下载 146K]
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  • 高速列车运行引起的地表振动分析

    李志毅;高广运;冯世进;时刚;

    把轨道作为弹性地基上的梁,得到轨枕与道床之间的动反力,采用薄层法求得分层土体的稳态响应,建立了运行车辆-轨道-环境振动模型,首次对秦沈高速铁路列车运行产生的沿线地基的振动响应进行了分析与对比.分析表明:移动轴重作用率对加速度频谱起控制作用,在其附近出现峰值;加速度随列车速度的提高缓慢增加,当列车速度接近地表的瑞利波速时,会引起振动放大现象;理论模型能很好地预测近场的振动响应.

    2007年07期 909-914页 [查看摘要][在线阅读][下载 458K]
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  • 动水压力的形成与模拟测量

    李少波;张宏超;孙立军;

    应用伯努利定理计算得到了理想状态的动水压力理论值,并进行了实际测量.测量结果证实了动水压力的存在,回归分析得到了实测动水压力与行车速度的平方呈正比的关系式.有压条件下渗透性试验结果表明,沥青混凝土在动水压力下的渗透性将急剧增大,对路面的危害严重.

    2007年07期 915-918页 [查看摘要][在线阅读][下载 221K]
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  • 丁坝防护沿河公路路基的合理形式分析

    朱方海;林小平;赵鸿铎;

    不同类型的丁坝对沿河公路路基的防护效果不同.应用大型流场分析软件FLUENT,采用现代三维运动界面追踪技术VOF(volume of fluid)方法和标准k-ε模型耦合求解,对三种不同类型丁坝的绕流流场进行了分析比较,指出漫水丁坝和透水丁坝是较为合理的丁坝形式,从而为丁坝的设计和建造提供了理论分析的基础.

    2007年07期 919-923页 [查看摘要][在线阅读][下载 932K]
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  • 运输通道结构配置中的客流量分配模型及算法

    刘晓佳;李友好;施其洲;

    采用动态交通分配的思想,描述运输通道内各运输方式交通量的时间空间演化特征,构建出基于网络均衡的客流分配模型,该模型克服了静态的、基于多元Logit随机效用的选择概率模型的不足,可对通道内各运输方式分担的运量和合理数量进行更为客观、符合实际的求解.文中还对该模型的求解算法和程序进行了研究,最后运用实例验证了该模型和程序的可行性.

    2007年07期 924-928页 [查看摘要][在线阅读][下载 135K]
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  • 基于视觉信息的高速公路运行车速预测模型

    杨志清;郭忠印;杜晓丽;

    根据人的视觉特性,提出了一个全新的概念"空间视距",用于量化驾驶员的视觉信息,通过空间视距的概念,可以将某一时刻驾驶员在高速公路某一个位置处的视觉信息抽象为一个S值.文中给出的空间视距理论算法同时考虑了视线的横向偏角限制、纵向偏角限制和地形的起伏,能够计算出在路线任意位置处的S值.结合试验,采用回归方法得到了期望车速与空间视距的非线性关系,并通过美国双车道公路微观仿真模型(TWOPAS)进行逐点纵坡修正,最终得到高速公路运行车速的预测模型.试验验证的结果表明,本文的车速预测模型与美国InteractiveHighway Safety Design Model(IHSDM)具有相近的预测结果,并且在自由流状态下,以空间视距S为基础的运行车速预测模型与实际情况有较好的相关性.

    2007年07期 929-934页 [查看摘要][在线阅读][下载 475K]
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  • 城市交通影响分析中阈值确定方法研究

    蔡晓禹;杜豫川;孙立军;

    针对目前城市建设项目交通影响分析阈值单一、未考虑道路交通状况差异性的问题,基于城市道路等效通行能力和密度比评价方法,提出了充分考虑道路不同交通状况的交通影响分析阈值计算方法.根据密度比评分标准,将城市道路交通状况划分为若干等级,对各等级道路提出了相应的建设项目交通影响分析出行阈值,同时在出行调查的基础上,提出了上海市高层住宅公寓(10~25层)的交通影响分析规模阈值.

    2007年07期 935-939页 [查看摘要][在线阅读][下载 139K]
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环境科学与工程

  • 无污泥持留序批式反应器的脱氮理论模型

    邓黛青;林建清;周仰原;李光明;

    提出无污泥持留序批式反应器并建立其动力学理论模型.模型推导表明:反应器的脱氮效能是水力停留时间、曝气比率、进水周期等操作因子的函数;通过调控水力停留时间、曝气比率等因素,能调节反应器的好氧菌筛选因子和厌氧菌筛选因子,完成硝酸菌的洗出和反硝化菌的积累.模型极限分析表明现有Sharon反应器的实质是反应周期为零的无污泥持留序批式反应器.以荷兰Dokhaven污水处理厂的Sharon反应器为例,模型计算结果表明在水力停留时间为2.6 d、反应周期为2 h、曝气比率为0.175时,厌氧菌筛选因子值为0.020,低于反硝化菌的最大比生长速率0.034,好氧菌筛选因子值为0.093,介于亚硝酸菌最大比生长速率0.137与硝酸菌最大比生长速率0.082之间,此时反应器的理论氨转化率为98.9%,总氮脱除率为97.6%.

    2007年07期 940-944页 [查看摘要][在线阅读][下载 133K]
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  • Fe-Cu催化还原法处理硝基苯类化合物废水

    樊金红;徐文英;高廷耀;马鲁铭;

    以硝基苯、4-氯硝基苯、4-硝基苯酚与2-硝基苯酚为目标污染物,对比了铁单独处理和铁铜联合处理的效果,并研究了硝基苯与4-氯硝基苯、4-硝基苯酚、2-硝基苯酚双组分混合以及2-硝基苯酚与4-硝基苯酚双组分混合状态下,Fe-Cu催化还原体系降解各组分的效果和相互影响.结果表明:铜可以催化铁屑法对硝基苯的还原;无论是单一组分还是混合状态下,硝基苯类化合物的催化还原降解反应均符合准一级反应动力学;除2-硝基苯酚以外,其他硝基苯类化合物均是以混合状态存在时催化降解速率比其单独存在时的慢;在双组分混合溶液中,另一种化合物对硝基苯催化还原降解产生的抑制作用大小为:2-硝基苯酚>4-硝基苯酚>4-氯硝基苯.化合物的扩散速率越快,表面反应速率越慢时,它对混合溶液中其他共存硝基苯类化合物的催化还原反应速率抑制作用越大.

    2007年07期 945-948页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K]
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  • 启动条件对活性污泥变形菌群落的影响

    王峰;徐灿华;刘易;夏四清;

    为研究生物反应器启动条件对于变形菌(proteobacteria)群落的影响规律,分别利用针对变形菌α与β亚纲的特异性16S rDNA引物,通过变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)方法,对两个序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)的变形菌群落进行分析.实验中采用不同来源的驯化污泥在相同进水条件下进行启动,同时模拟了城市污水碳源浓度条件对于变形菌类两个亚纲种群结构的影响.结果表明,不同污泥类型经相同启动条件的驯化产生了特异性的微生态结构和功能表现,碳源的投加对于菌群结构影响较小,但显著改变了脱氮效率.

    2007年07期 949-953页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K]
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材料科学与工程

  • Fe_3O_4纳米粒子在气液界面上与Gemini分子的组装

    甘礼华;刘明贤;徐子颉;陈根;

    以共沉淀法制得的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)改性的纳米Fe3O4溶胶作为亚相,在其气/液界面上与Gemini表面活性剂分子进行了组装,用表面压与单分子面积曲线测定、透射电镜(TEM)和布儒斯特角显微镜(BAM)等手段进行了表征.结果表明:SDBS表面修饰后的Fe3O4纳米粒子表面带负电荷,平均粒径约为10 nm;Fe3O4粒子受到Gemini分子中阳离子头基的吸引进入Gemini单分子层,使得其平均单分子面积从1.00 nm2增加到1.28 nm2,崩溃压从34 mN.m-1升高到40 mN.m-1;通过控制Gemini单分子层的表面压在12~15 mN.m-1范围内,Gemini分子形成聚集并规则地排列形成六边形的区域分布在气/液界面上,Fe3O4纳米粒子受到Gemini分子的静电作用进入Gemini单分子层,在气/液界面上组装成具有六边形形貌的Gemini-Fe3O4复合单分子膜.

    2007年07期 954-958+969页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K]
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  • 聚丙烯纤维高温阻裂机理

    柳献;袁勇;叶光;Geert De Schutter;

    通过研究不同纤维掺量自密实混凝土高温情况下的宏微观性能,探讨高温时材料内部的物理化学变化,以及不同温度状况下由微观结构变化所带来的宏观性能变化.试验中,待试样进行不同的高温处理过后,采用汞压力测孔法和扫描电镜对材料进行微观性能研究,并量测了高温后材料的气渗性能.同时,聚丙烯纤维的作用机理也得到了探讨.试验结果表明,纤维熔解能改善材料内部孔隙的连通性能,从而提高材料的气渗性能,降低了材料内部由升温集聚的孔隙压力.进一步,气渗性能的测量能作为评价纤维添加效果的有效手段.同时,研究中还发现熔解过程中聚丙烯纤维的工作机制,将有助于进一步的相关研究.

    2007年07期 959-964页 [查看摘要][在线阅读][下载 361K]
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  • 相变材料对砂浆热效应的影响

    张永娟;张雄;

    研究了相变材料状态、掺量对砂浆热效应的影响;系统研究了有机相变材料(某多元醇)嵌入到导热系数较高的二氧化硅纳米层空间内,制备有机-无机纳米复合相变蓄热材料的工艺条件及其效果.结果表明:相变材料直接掺入砂浆中掺量达1%~3%(占砂浆胶凝材料质量分数),具有明显的蓄热降温效应,但在50℃环境下耐久性明显下降;复合相变材料较纯相变材料相变潜热提高1.66倍,50℃环境下耐久性明显提高.

    2007年07期 965-969页 [查看摘要][在线阅读][下载 287K]
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计算机与信息工程

  • 粗糙模糊集的关联熵与关联熵系数

    苗夺谦;魏莱;徐菲菲;

    在研究模糊集关联熵和关联熵系数的基础上,将关联熵和关联熵系数的概念引入粗糙模糊集,讨论了它们的主要性质,说明关联熵系数可以用于粗糙模糊集之间相似程度的度量.并通过例子证明了粗糙模糊集的关联熵系数比模糊集的关联熵系数更适合用于在分类知识R下模糊集合之间相似程度的比较.

    2007年07期 970-974页 [查看摘要][在线阅读][下载 75K]
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  • 数字积分法提高智能控制器实时性与测量精度

    胡景泰;郭其一;朱文灏;章永孚;

    阐述了通过数字积分的方法提高智能控制器的检测精度和实时性.建立了数字积分方法和理论计算方法误差分析的数学模型.根据此数学模型,采用VISUAL C++编制了运算软件.再由该软件计算出了不同条件下理论公式和数字积分方法的运算结果.分析此数据,比较数字积分方法的优越性.

    2007年07期 975-979页 [查看摘要][在线阅读][下载 152K]
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基础科学

  • 第二类Siegel域上自同构群Iwasawa分解的Haar测度显式

    朱小林;陆洪文;

    主要利用Cohn解决二维情况的方法及李群理论,得到了第二类Siegel域Dn={(w,u1,…,un-1)∈Cn|2Imw-u u—T>0}上自同构群的极小抛物子群的Langlands分解,进一步得到了Dn关于Iwasawa分解的Haar测度显式.

    2007年07期 980-982页 [查看摘要][在线阅读][下载 40K]
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  • 线性规划在动态系统最优控制中的一个应用

    张熙;朱经浩;陈杰;

    研究了Behavioral方式下的动态系统的离散型半正定线性二次最优控制问题。把原问题转化为半正定二次规划,应用线性规划的对偶理论,求解半正定二次规划,并得到原最优控制问题的最优值和最优轨道。

    2007年07期 983-988页 [查看摘要][在线阅读][下载 69K]
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经济与管理科学

  • 具可料和不可料违约的公司债券定价

    毕玉升;边保军;

    研究公司可同时出现可料和不可料违约时,债券的定价问题.这里可料违约是指公司资产碰到预定破产边界,不可料违约是外在跳过程发生首次跳.结合结构化方法和约化方法,讨论公司债券价格满足的偏微分方程,通过计价单位变换,将偏微分方程降维,求得债券价格的显式解.同时研究信用利差的性质.假设瞬时利率和危险率分别服从Vasicek和Cox-Ingersoll-Ross(CIR)扩散模型.

    2007年07期 989-993页 [查看摘要][在线阅读][下载 190K]
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  • 一类期权型外汇存款的套利分析

    徐承龙;周晶;任学敏;

    建立了一类与短期利率相关的期权型外汇存款条约定价的偏微分方程数学模型,当短期利率模型为无套利的Hull-White时,得到了一个精确的表达式,当短期利率模型为一般的模型时,可用差分方法求解,并且得到了价格的一个上界与下界,讨论了可能存在的套利行为.最后还研究了可赎回存款条约及其他的情形.

    2007年07期 994-997页 [查看摘要][在线阅读][下载 51K]
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  • 股票市场操纵行为的模型分析

    徐爱农;

    运用操纵收益模型分析了股价操纵者模仿内幕交易者进行市场操纵的过程,并分析了影响操纵成功的因素及操纵者、跟风者的收益状况.研究结果表明,与操纵者相比,跟风者承担的风险较高而获得的收益较低;减少市场内幕交易可以在一定程度上遏制市场操纵行为;在市场整体价值水平保持平稳,或保持稳定提高的情况下,出现市场操纵的可能性较大,监管者尤其要加以重点关注.

    2007年07期 998-1002页 [查看摘要][在线阅读][下载 51K]
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