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

  • 结构台风灾害风险评估研究进展

    顾明;赵明伟;全涌;

    评述了国内外近几十年来结构台风灾害风险评估的主要研究成果,包括台风危险性分析、承灾体研究、结构易损性评估、损失估算、减灾措施评估、风险评估的动态性、不确定性分析和敏感性分析.其中,台风危险性分析的致灾因子包括台风强风、降雨、风暴潮、海浪等.结构易损性评估方法归纳为定性和定量两类方法,定量方法又细分为经验分析法、逻辑假设法、结构可靠度法、人工智能法.最后,指出当前研究存在的不足,提出了今后研究的建议.

    2009年05期 v.37 569-574页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K]
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  • 火灾下碳纤维布加固钢筋混凝土梁非线性分析

    高皖扬;胡克旭;陆洲导;

    在合理选取混凝土、钢筋及碳纤维布力学性能参数的基础上,建立了带防火保护的碳纤维布加固混凝土梁高温下数值计算模型,应用ANSYS软件编制了碳纤维布加固钢筋混凝土梁火灾下非线性有限元分析程序NFACCB,实现了加固梁火灾下的热力学耦合分析.分析结果表明:采用合理的防火保护,加固梁可以获得较好的耐火性能;防火材料厚度a和火灾载荷比k对加固梁耐火性能有显著影响;纵筋配筋率n、碳纤维布加固量m、防火材料导热系数以及截面尺寸也对火灾下的加固梁挠度产生影响;而加固梁挠度随防火材料的比热和容重的变化不明显.

    2009年05期 v.37 575-582页 [查看摘要][在线阅读][下载 730K]
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  • 粗网格划分下具有高精度的六面体广义协调元

    尧云涛;肖汝诚;

    针对薄壁结构三维实体有限元分析存在单元划分过多的问题,构造了一种能适应粗单元网格划分的六面体广义协调元.该单元以六面体十二结点等参元为基础,通过在单元不同坐标方向有选择性地补充非协调位移插值项,使得单元在粗网格划分下仍能保持良好的性能.所构造的非协调位移场满足网格无限划分时的边界极限协调条件,因而能确保单元收敛性.数值计算表明,该广义协调元具有很高的计算精度,能适应边长尺寸相差悬殊的单元网格划分.

    2009年05期 v.37 583-586+622页 [查看摘要][在线阅读][下载 289K]
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  • 钢筋混凝土双连梁短肢剪力墙结构试验研究

    李奎明;李杰;

    为了研究混凝土材料随机性对结构反应的影响,进行了4片相同的4层1∶3缩尺模型的双连梁短肢剪力墙结构非线性全过程试验研究.为了使各试件彼此相同,消除其他不确定因素的影响,在结构设计、材料配制、模型施工以及加载制度等方面进行了严格的控制.试验获得了荷载-位移曲线、混凝土和钢筋的应变曲线以及墙体局部相对位移曲线.从水平承载力、侧向刚度、位移延性3个方面对比分析了各片墙体的反应,研究了结构应变、位移的变异性特征,给出了典型横截面受力状态的变化过程,分析了各试件在破坏特征上的差异性.研究结果表明,混凝土随机性与非线性的耦合效应对结构反应所造成的影响不可忽视.

    2009年05期 v.37 587-596页 [查看摘要][在线阅读][下载 1180K]
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  • 型钢混凝土柱中型钢的板件宽厚比限值

    陈海洲;张其林;

    运用有限元软件AYSYS对型钢混凝土柱中型钢的宽厚比限值进行数值分析,综合考虑材料非线性、几何非线性及接触非线性,分析了5组共80个构件,拟合出计算公式.与中国现行《型钢混凝土组合结构技术规程》比较,结果表明该公式与规程的建议基本符合,可供工程设计和规范参考.

    2009年05期 v.37 597-600页 [查看摘要][在线阅读][下载 341K]
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  • 岩石节理流变力学特性及其本构模型

    闫子舰;夏才初;王晓东;张春生;

    通过对锦屏二级水电站大理岩节理进行剪切流变试验,分析了当剪切应力恒定、不同法向应力作用下的节理蠕变变形特性;根据传统的老化理论及遗传蠕变理论,提出了能够考虑法向应力影响的岩石节理剪切流变本构模型.最后,采用大理岩节理剪切流变试验数据确定了剪切流变模型的参数.将流变模型曲线和试验结果进行比较,结果表明该模型能够较好地描述不同法向应力和剪切应力作用下节理蠕变的变形规律.

    2009年05期 v.37 601-606页 [查看摘要][在线阅读][下载 422K]
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  • 软土对基岩峰值加速度的放大作用

    刘峥;沈建文;石树中;余湛;

    以美国西部地震观测数据资料为基础,分别建立了基岩和深冲积层场地的峰值加速度衰减规律,探讨了深冲积层对基岩峰值加速度的放大作用.结果表明,美国2003版NEHRP规范对D类和E类场地的放大作用可能明显高估.

    2009年05期 v.37 607-611页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
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  • 基坑开挖变形的颗粒流数值模拟

    贾敏才;王磊;周健;

    采用基于散体介质特性建立的颗粒流细观力学数值方法,通过二次开发对重力式搅拌桩围护基坑的开挖过程和宏细观力学响应进行了研究.结合具体工程,基于相似理论建立了基坑的数值模型,通过双轴试验确定了土的细观力学参数,将土体细观结构特征和宏观力学响应联系起来,重点分析了开挖过程中基坑外土体沉降、基坑内土体隆起及围护桩水平位移等变化规律,模拟结果与实测结果具有较好的一致性,初步验证了用颗粒流方法模拟基坑开挖的可行性,也为从微细观角度研究围护结构和土相互作用机理提供了新的途径.

    2009年05期 v.37 612-617页 [查看摘要][在线阅读][下载 674K]
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  • 埋地管线轴向振动特性的行波方法分析

    侯庆志;任建亭;顾明;

    考虑管-土及管-液间的相互作用,建立了埋地管线轴向振动的行波分析模型.由实验验证了行波方法的有效性,由数值算例研究了泊松耦合、连接耦合及土质条件对埋地管线振动特性的影响.算例结果表明,泊松耦合作用使系统在低频处出现了较多共振峰,忽略流体作用或仅将其视为固体填充物不能反映系统的该振动特性,系统频率的降低增大了系统在低频荷载作用下的危险性;由于流体边界的改变,连接耦合使系统各阶固有频率降低;随土体剪切刚度的增加,系统固有频率增大;土体阻尼可使系统振幅降低,但对系统频率影响不大.

    2009年05期 v.37 618-622页 [查看摘要][在线阅读][下载 363K]
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交通运输工程

  • 沥青两次老化规律的对比分析

    季节;孙立军;徐世法;

    在室内对SHELL 60-80沥青进行2次老化试验,测试2次老化沥青微观性能指标和宏观性能指标的变化,发现沥青的残留粘度比、胶体不稳定指数、分子量分散度与老化时间之间均有一定的指数关系;沥青的微观性能与宏观性能之间存在着线性关系,说明利用宏观性能指标和微观性能指标表示沥青老化规律存在一致性.2次沥青老化的规律相同,但第2次老化过程中老化指标的衰减幅度明显高于第1次老化,说明沥青的抗老化性与老化次数之间存在一定的相关性.

    2009年05期 v.37 623-626页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K]
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  • 基于车道选择行为分析的交通标志优化设置

    云美萍;刘斌;杨晓光;

    分析了驾驶员变换车道时的认读标志行为,从感觉、知觉、判断、执行4个阶段分析快速路连续交通流条件下车道变换所需的时间及距离。给出了认读标志过程中消失点位置的确定方法.结合安全行车要求给出了车辆变道时的临界可穿越空档.通过引入变道成功概率,分析了车辆变道所需的最小行动距离.在此基础上建立了交通标志设置最小前置距离的理论模型.模型输出结果显示,其他条件相同时,流量越高,车辆变道时所需交织段长度越大,交通标志的最小前置距离也越大.模型应用于烟台市同三高速公路交通标志的优化设置,得到在不同变道成功概率下交通标志设置的前置距离,验证了模型的合理性.

    2009年05期 v.37 627-630+636页 [查看摘要][在线阅读][下载 307K]
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  • 城市快速路入口匝道控制仿真分析

    邹智军;

    以深圳春风路高架快速路为例,对不同交通需求水平情况下定时、Alinea、Flow 3种常用入口匝道控制算法的实施效果进行了仿真分析,并详述了各种算法的参数取值.仿真结果表明,入口匝道控制在交通需求高到一定程度的情况下能有效发挥改善主线交通的作用.Alinea和Flow算法总体优于定时控制,但也显著增加了匝道的延误和排队长度.当交通瓶颈与上游2个入口匝道均密切相关时,Flow算法控制效果优于Alinea算法.最后,对在Alinea,Flow算法中引入匝道排队调节的情况进行了仿真分析,结果表明排队检测器离匝道入口的距离是平衡主线拥挤和匝道排队的关键因素.

    2009年05期 v.37 631-636页 [查看摘要][在线阅读][下载 322K]
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  • 高速公路路侧振动带的设计及应用

    刘唐志;唐伯明;邵东;

    介绍了路侧振动带的警示原理及国外4种不同类型振动带的特点和使用条件,提出了我国高速公路路侧振动带的最佳类型.通过对5种切削式路侧振动带的现场试验测试,分析了不同设计尺寸下路侧振动带的警示效果,提出了切削式路侧振动带的建议尺寸和平面布局方案.

    2009年05期 v.37 637-640+645页 [查看摘要][在线阅读][下载 492K]
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  • 铁路路基层面的检测与跟踪

    杨新安;廖立坚;凌保林;叶培旭;

    利用小波变换将原始雷达记录变换为层面突变信息占主要成分的信号,根据电磁波在层面位置反射回波的特征,设计出层面检测算法,提取出所有道数据的层面点信息,针对层面出现的断裂、跳跃、分岔、交叉等现象,提出层面点归类原则,从而智能地实现层面的跟踪.通过实际资料验证表明,该算法能快速地绘制出铁路路基的层面曲线图,并能反映地下结构层的真实情况,适用于海量数据处理,将技术人员从繁重的读图任务中解脱出来.

    2009年05期 v.37 641-645页 [查看摘要][在线阅读][下载 525K]
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环境科学与工程

  • 蚯蚓处理污泥的环境适应性

    陆志波;邓德汉;陈巧燕;赵丽敏;

    研究了不同食料、不同含水质量分数、不同温度条件下蚯蚓处理生物膜污泥的生理生态状态变化,并分析了影响蚯蚓处理污泥的因素.结果表明,蚯蚓对生态滤池生物膜污泥具有较好的适口性,实验室条件下在生物膜污泥中日增重平均值为0.025 1~0.039 1倍.含水质量分数为12%~18%、温度为15~25℃的石英砂为介质的生物膜污泥为蚯蚓的理想生存条件.蚯蚓呼吸率的变化趋势与日增长倍数趋势基本吻合,温度是影响蚯蚓呼吸率的重要因子,当食料充足时,25℃条件下蚯蚓的呼吸率高于15℃条件下的呼吸率,温度过低(5℃)或者过高(35℃)蚯蚓都不能正常呼吸.

    2009年05期 v.37 646-650页 [查看摘要][在线阅读][下载 315K]
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  • 城市下凹式绿地长期运行蓄渗效率的概率分析

    张光义;聂发辉;宁静;李田;

    提出了评估城市下凹式绿地蓄渗降雨径流长期运行效率的概率分析方法,并基于上海市近20年的小时降雨特性参数统计数据对上海市下凹式绿地的设计进行实例研究.结果表明,该方法能够满足城市下凹式绿地工程设计的要求;上海地区绿地下凹深度在80~160 mm之间可达到最佳应用效果,蓄渗效率可达90%以上.

    2009年05期 v.37 651-655+673页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K]
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材料科学与工程

  • 脱硫石膏对矿渣混凝土抗渗透性能的影响

    施惠生;郭晓潞;刘红岩;

    研究了脱硫石膏对矿渣混凝土气体渗透和氯离子渗透性能的影响,为其在矿渣混凝土中的应用提供更多的理论依据.研究结果表明,脱硫石膏加入矿渣混凝土以后,矿渣混凝土在各龄期的抗压强度均有了一定程度的提高;掺有脱硫石膏的矿渣混凝土的气渗系数变小,抗氯离子渗透性能也得到改善.将脱硫石膏作为一种复合掺合料在矿渣混凝土中应用,有利于改善混凝土的抗渗透性能,增强耐久性,实现了2种工业副产品的资源化复合利用.

    2009年05期 v.37 656-659页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K]
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  • 相变诱发塑性钢的应变硬化指数计算模型

    余海燕;高云凯;

    在连续介质力学和Eshelby夹杂理论的基础上,将相变诱发塑性(TRIP)钢中铁素体当作基体,其他相当作夹杂相,通过单向拉伸体单元模型,详细分析了各组成相及各夹杂相间的相互作用对材料整体硬化性能的贡献.并以各组成相体积比作为变量,建立了考虑相变诱发塑性效应的应变硬化指数计算模型.计算结果与实验结果及文献数据进行了比较,结果表明建立的应变硬化模型能正确地预测TRIP钢的应变硬化指数;TRIP钢应变硬化指数随应变呈抛物线变化,并非恒定不变.

    2009年05期 v.37 660-663页 [查看摘要][在线阅读][下载 297K]
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电子电气与控制工程

  • 牵引供电系统无功补偿与谐波抑制

    金立军;廖黎明;安世超;梅建;

    介绍了牵引供电系统的结构特点,并针对铁道牵引系统负荷分时性、空载率高的特点,设计了机械投切电容器MSC(mechanical switch capacitor)及晶闸管控制电抗器TCR(thyristor control reactor)型的无功补偿及滤波装置,并在PSCAD软件中建模、仿真,分析了在不同牵引负荷情况下MSC-TCR型静止无功补偿装置分组投切无功补偿效果和谐波滤除作用,为保证牵引供电系统的电能质量提供参考.

    2009年05期 v.37 664-668页 [查看摘要][在线阅读][下载 406K]
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  • 直流电弧加热炉谐波的小波降噪仿真分析

    郭其一;周桂法;毛中亚;

    90 MW直流电弧的电流控制采用2台整流变压器控制,通过调节晶闸管桥触发角构成24脉波整流电路.24脉波整流电路产生谐波以11,13,23和25次谐波为主,这些高频谐波对电弧加热炉的电流调节的有效性造成了很大的危害.采用多种小波阈值对90 MW直流电弧加热炉电系统谐波信号进行降噪,并从中选择了最优的降噪阈值,达到对信号的优化处理.仿真结果表明,该直流电弧系统谐波信号小波降噪的最优阈值为sqrt(2log(length(X)))阈值,降噪后可使信号中的谐波成分明显降低,保证了直流电弧系统的可靠运行.

    2009年05期 v.37 669-673页 [查看摘要][在线阅读][下载 440K]
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计算机与信息工程

  • 离散点云数据的小波变换处理算法

    郝泳涛;肖文生;胡雅俊;

    将离散点云数据表示成适合用作小波变换的形式,提出了一种基于尺度的离散点云数据的特征识别算法,在此基础上给出了具体的基于尺度的二维和三维离散点云的小波分解算法,最后引入实例对二维离散点云的小波分解算法进行分析,实验结果表明算法达到了对点云数据的按尺度特征分解的目的.通过提出的算法,将离散点云数据按照尺度进行分解并提取出不同的特征成分,这样可以根据后期可视化显示的不同要求,将小波变换分解后的数据进行进一步的处理.

    2009年05期 v.37 674-679页 [查看摘要][在线阅读][下载 385K]
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  • 基于图形转换的构件组装研究与应用

    杜军威;徐中伟;喻钢;

    Padberg J,Ehrig H等使用代数规格语义的Petri,基于图形转换理论提出一种通用构件组装框架,该框架可以适用于不同领域的动态和静态的构件组装.但由于其限制连接件的输入接口是互不相交的,即割裂了与传统Petri网的同步合成和共享合成的联系,也限制了其实际应用的灵活性.给出一种较弱的唯一性条件,及基于该条件的结构唯一性和内容兼容性的证明,并讨论在此框架体系中融合传统Petri网综合方法.最后将该框架体系实际应用于联锁逻辑的描述.

    2009年05期 v.37 680-684+695页 [查看摘要][在线阅读][下载 464K]
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测量科学与技术

  • 一种扩展的土地覆盖转换像元变化检测方法

    张学;童小华;刘妙龙;

    基于土地覆盖类型的遥感影像分类结果,改进了一种扩展的基于比较叠合像元的变化检测方法,用于分析城郊土地覆盖类型的变换情况.这种扩展的变化检测方法可同时实现多种土地覆盖类型间的变化检测,依据土地覆盖类型图像中不同类型具有不同的灰度值或RGB(三元色)值的特点,将灰度的或RGB彩色的土地覆盖类型图像重叠得到土地覆盖变化图像,从而统计各种土地覆盖类型的定量转化.以上海市嘉定区1989年、1995年、2001年和2006年4期LandsatTM遥感影像为例,应用该检测方法,计算了1989年及1995年、1995年及2001年和2001年及2006年3个年份间隔各种土地覆盖类型的面积变化和相互转换数据,验证了扩展的变化检测方法的适用性.

    2009年05期 v.37 685-689页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K]
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  • 基于支持向量机的景象匹配区选择方法

    杨朝辉;陈映鹰;

    考虑景象匹配区选择结果与参考图像信息之间的联系与制约,提出了基于支持向量机的景象匹配区选择方法.首先合理选择基于灰度和基于特征的2级测度参数,准确有效地表示参考图图像信息;其次将多个测度参数归一化组成样本集的输入属性向量,并使用去均值归一化算法得到匹配结果作为样本集的输出;最后选择合适的核函数与最佳参数训练样本集数据,得到具有自动区分景象适配区与非景象匹配区能力的决策函数,并用其分类实现任意候选参考图的匹配区选择.实验结果表明该方法具有较大的适应性和抗干扰性,能够对复杂参考图的匹配区选择进行正确决策指导.

    2009年05期 v.37 690-695页 [查看摘要][在线阅读][下载 285K]
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经济与管理科学

  • 面向分户验收的承包商绩效评估

    陈绍甲;乐云;

    以层次分析法最低层的组合权系数作为相应的验收项对顾客满意的影响因素,调查分析部分城市实施分户验收状况,建立以住宅表观质量和使用功能为核心的住宅分户验收指标体系,构建了承包商绩效评估模型.以层次分析结构最底层影响顾客满意度各因素的权重与其相应的验收合格率的乘积之和作为度量承包商让渡的顾客满意度的标准对承包商绩效进行排序和激励.为分户验收中评估承包商绩效和建立激励机制提供技术方法支持.

    2009年05期 v.37 696-699+708页 [查看摘要][在线阅读][下载 355K]
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  • 基于协同理论的政府部门整合决策

    程述;白庆华;

    基于协同理论提出了具有时间特性的多指标部门整合决策模型.通过对效益型评价指标以及成本型评价指标的规范化处理,得到部门与政务系统的协同性评价决策矩阵,在各整合方案对正负理想方案贴近度以及各个评价指标和各时段权重向量基础上,建立最小二乘法多指标优化模型.研究结果表明,该决策模型能够为政务系统部门整合决策提供理论指导,提高政务系统协同度.

    2009年05期 v.37 700-703页 [查看摘要][在线阅读][下载 176K]
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  • 风力发电的环境价值与经济性分析

    俞海淼;周海珠;裴晓梅;

    为了对我国风力发电的环境价值和经济性比较有进一步认识,在现有排污收费标准和美国环境价值标准的基础上以预防污染发生的代价作为环境成本,对风力发电的环境价值以及风电和火电经济性展开分析研究.通过对燃煤火电污染物排放率和污染物环境价值标准的计算,得到风电相对火电的环境价值为0.087 3元.kWh-1.计算结果显示,风电成本为0.354 0元.kWh-1,火电成本为0.299 3元.kWh-1;但若考虑环境价值,则火电成本为0.386 6元.kWh-1,高于风电成本.表明风电具有良好的经济性和广阔的发展前景.

    2009年05期 v.37 704-708页 [查看摘要][在线阅读][下载 162K]
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