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

  • 多塔斜拉-悬吊协作桥活载效应近似计算方法

    周云岗;肖汝诚;

    根据斜拉-悬吊协作桥的受力特点,建立结构简化计算模型.基于悬索桥重力刚度理论,推导多塔斜拉-悬吊协作桥的悬吊部分在活载作用下的竖向位移表达式.针对多塔斜拉-悬吊协作桥的关键力学问题,应用推导出的竖向位移表达式,给出主梁最大活载挠度、塔顶纵向位移、主缆恒活载轴力和中塔主缆抗滑移系数等关键力学参数的估算公式.建立主跨为600,1 080和1 400m的三塔斜拉-悬吊协作桥和主跨为1 400m的二至六塔斜拉-悬吊协作桥有限元模型,较全面地验证所推导的公式.结果表明:对于三塔斜拉-悬吊协作桥,关键力学参数的最大误差为15%左右;对于四塔及以上斜拉-悬吊协作桥,关键力学参数的最大误差为20%左右.

    2013年11期 v.41 1609-1617页 [查看摘要][在线阅读][下载 394K]
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  • 拉索应力波传播速度与能量衰减特性试验研究

    钱骥;孙利民;蒋永;

    通过在单根钢丝、无张力索及张拉索上进行不同声源的声发射试验,分别获得了应力波在不同传播介质中的首波波速、能量衰减规律及频谱变化情况.结果表明:单根钢丝上的首波波速接近圆杆一阶纵波理论值,拉索中的首波波速则略小于钢丝;索中能量衰减,受张拉力影响,张紧的拉索能量衰减要远小于无张力索,实桥拉索可采用0.447这一实测能量衰减因子进行断丝源的能量反演.

    2013年11期 v.41 1618-1622+1731页 [查看摘要][在线阅读][下载 307K]
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  • 开孔板连接件剪切受力机理的试验研究

    苏庆田;李晨翔;王巍;

    提出新的开孔板连接件抗剪承载力测试方法.共进行七组21个试件试验,测试开孔板连接件的荷载-滑移关系,观测开孔板连接件的破坏形态.结果表明:每组试件的荷载-滑移曲线重复性较好,验证了本文提出的测试方法的合理性.根据试验结果,分析开孔板连接件的破坏性质及影响开孔板连接件抗剪承载力的因素.

    2013年11期 v.41 1623-1629页 [查看摘要][在线阅读][下载 389K]
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  • 直立锁缝屋面体系固定支座的有效静力风荷载

    景晓昆;李元齐;

    针对强风作用下直立锁缝屋面体系多发生固定支座脱扣破坏现象,综合考虑固定支座受力的实际影响范围和屋面脉动风力的空间相关性,提出了固定支座有效受风承载面积的计算方法.基于刚性模型同步测压风洞试验测得的双坡屋面表面风荷载时程数据,建立了考虑风荷载传递路径的直立锁缝屋面体系有限元模型.基于理论分析和动力时程分析,通过相对传统风荷载从属面积的放大系数合理取值,将有效受风承载面积的概念引入到固定支座的有效静力风荷载估计中.计算结果表明,采用建议的修正方法得到的固定支座所受风荷载值可以包络实际风致动力响应的极值,且表达形式简洁,方便工程设计使用.

    2013年11期 v.41 1630-1635+1760页 [查看摘要][在线阅读][下载 409K]
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  • 双层钢板组合剪力墙抗震性能试验研究

    李健;罗永峰;郭小农;董年才;

    以盐城广播电视塔实际工程中剪力墙的构造形式为基础,通过九个缩尺试件,研究不同构造形式的双层钢板内填混凝土组合剪力墙在常轴力和反复水平荷载作用下的刚度变化特征、破坏机理与破坏模式、抗震性能和极限承载能力.分析了墙板的高宽比、轴压比、钢板厚度、混凝土强度等级等对双层钢板内填混凝土组合剪力墙受力性能的影响.结果表明:双层钢板内填混凝土组合剪力墙能够充分发挥钢板与混凝土材料各自的优点,是一种良好的抗侧力构件.

    2013年11期 v.41 1636-1643页 [查看摘要][在线阅读][下载 420K]
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  • L型纤维加固钢筋混凝土框架节点的抗震性能

    商兴艳;余江滔;陆洲导;张克纯;

    试验研究了L型外贴纤维片材(FRP)加固震损钢筋混凝土框架节点的抗震性能,结果表明碳纤维(CFRP)和玄武岩纤维(BFRP)可以提高节点的承载力.采用常规的受弯加固计算公式,得到的纤维应变值和试件的承载力远大于试验值.借鉴基于端部剥离的侧面粘贴纤维加固材料抗剪加固的算法,计算结果与试验数据相符,表明该算法可以用于分析L型外贴纤维加固钢筋混凝土内框架节点的力学性能.

    2013年11期 v.41 1644-1652页 [查看摘要][在线阅读][下载 498K]
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  • 高温后混凝土的裂缝张开位移

    俞可权;商兴艳;陆洲导;

    进行了高温后混凝土楔入劈拉法断裂试验,研究裂缝扩展全过程中裂缝口张开位移与裂缝尖端张开位移之间的关系.根据裂缝口张开位移-裂缝尖端张开位移曲线判断起裂荷载,并与采用荷载-裂缝口张开位移判断的起裂荷载进行比较,两者能较好吻合.采用两参数和铰链模型由实测裂缝口张开位移值计算裂缝尖端张开位移,并与试验尖端张开位移值进行比较,发现两参数模型更为准确.确定高温后混凝土楔入劈拉试件裂缝尖端张开位移与裂缝扩展长度的关系,两者呈指数关系.

    2013年11期 v.41 1653-1657+1766页 [查看摘要][在线阅读][下载 425K]
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  • 上海软黏土强度固有各向异性

    高彦斌;楼康明;

    采用室内异形十字板试验对上海淤泥质黏土原生结构导致的不排水抗剪强度的固有各向异性特征进行研究.从基坑中取得筒状土样,然后采用两个具有不同长宽比的矩形板头和三个不同角度(30°,45°和60°)的菱形板头进行室内异形十字板剪切试验,得到了原状土在不同方向破坏面上的不排水抗剪强度.结果表明:由于上海软黏土原生结构的影响,在总应力为零的情况下,其不排水抗剪强度随着破坏面与水平面夹角的增大而增大,即破坏面为水平向时强度最小,竖直向时强度最大.十字板试验结果与直剪试验、无侧限抗压强度试验的结果有很好的一致性.推荐采用Casagrande和Carrillo提出的公式来计算上海软黏土各向异性不排水强度.

    2013年11期 v.41 1658-1663页 [查看摘要][在线阅读][下载 309K]
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  • 基于灰色关联的隧道衬砌裂缝致灾通道分析

    刘德军;黄宏伟;薛亚东;

    统计分析了109条含有衬砌裂缝的隧道,获得了衬砌裂缝分布的特征规律和可能导致衬砌裂缝的底事件及其统计概率,建立了衬砌裂缝故障树模型.运用灰色关联分析法,确定了造成衬砌裂缝的主要致灾通道.为了获得可靠的底事件概率,提出了将统计概率与专家调查所得概率相结合的方法.结果表明:偏压、背后空洞、渗漏水、松弛地压和不均匀沉降等为衬砌裂缝的主要致灾通道.

    2013年11期 v.41 1664-1669页 [查看摘要][在线阅读][下载 318K]
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  • 结构动位移测试的计算机视觉方法实现

    季云峰;

    基于计算机视觉原理,采用相机参数标定、图像跟踪和三维点重构技术,建立了以普通消费级相机为测试手段的结构动位移测试方法.通过简谐振动、悬臂梁自由振动和框架模型振动台试验验证了该方法的准确性和适用性.结果表明:基于计算机视觉的动位移测试方法是对目前其他传统测试方法的很好补充.

    2013年11期 v.41 1670-1674页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
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  • 人在洪水中的稳定性分析

    曹留伟;钟桂辉;刘曙光;武秀根;

    综合考虑人体生物力学及洪水对人体的作用力,将人体静止失稳分成倾覆失稳和滑移失稳两种形式,推导出人在洪水中两种临界失稳满足的方程,对人体失稳的影响因素进行了分析.应用Lagrange方法在仅考虑一个广义坐标下推导了人在洪水中正常行走满足的微分方程,应用高阶RungeKutta法求解其数值解,并对人在洪水中正常行走的影响因素进行了分析.将人体静止临界失稳及洪水中正常行走的水深和流速值与试验结果比较,结果表明本文提出的方法能较好地确定人在洪水中失稳和正常行走满足的条件.

    2013年11期 v.41 1675-1681页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
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  • 建筑物色彩在城市空间中的衰变规律

    杨春宇;梁树英;张青文;

    分析了空间颜色的衰变理论,包括大气衰变的朗伯定律、粒子散射原理等,并在不同大气能见度、不同观测距离条件下对建筑物色彩的衰变规律进行了实验研究.结果表明:建筑物色彩在城市空间中的衰变符合郎伯定律,亮度和饱和度随着观测距离的增加呈指数规律衰变,并与大气衰变系数有着直接关系,而色相基本保持不变.

    2013年11期 v.41 1682-1687页 [查看摘要][在线阅读][下载 204K]
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交通运输工程

  • 沥青路面剪切变形预估模型

    王翼;朱靓雯;孙立军;

    将考虑温度影响的材料参数引入对路面剪切变形的机理和特征分析,利用轮辙试验和环道试验数据建立沥青路面剪切变形预估方程,并通过实地调查数据对该模型进行标定和验证.结果表明:同一深度上取多点最大剪应力的平均值作为该深度剪应力分析值可较为准确地反映沥青层的受剪状况;通过分析、拟合试验数据获得的包含剪应力分析值与抗剪强度之比、温度、速度和加载次数等参数的剪切变形预估方程形式合理,具有较为可靠的拟合和预估结果.

    2013年11期 v.41 1688-1696页 [查看摘要][在线阅读][下载 476K]
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  • 公路岩质边坡应力监测离心模型试验与应用

    郭永建;谢永利;牛富生;

    对公路岩质边坡的支护锚杆进行应力监测,并依此评价边坡稳定性时,存在应力变化规律与预警值难以准确确定的问题.基于离心模型试验与现场试验的方法,以广陕高速一段岩质边坡为例,对该问题进行研究.结果表明:通过模型试验可得出边坡失稳前的应力变化曲线,利用幂函数对其进行拟合,结合预警百分比的方法确定应力监测的预警范围;根据现场试验监测结果得出,采用离心模型试验的成果对边坡的稳定性进行应力监测评价具有可行性,监测过程中应兼顾周边环境的影响.

    2013年11期 v.41 1697-1701+1743页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K]
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  • 基于机场跑道道面结构完整性的盾构施工控制

    杜浩;张宏;凌建明;钱劲松;

    根据盾构穿越机场飞行区地基的沉降变形规律和保证道面结构完整性的条件下,令道面结构与地基保持相互接触、共同协调变形,推导了盾构穿越机场飞行区所允许的最大沉降量δmax公式.根据此公式可建立机场道面安全承受标准,进而对盾构施工等主要参数进行有效控制,保证工程安全顺利进行.

    2013年11期 v.41 1702-1705页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K]
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  • 群体诱导信息下驾驶员响应行为的辨识与建模

    徐天东;郝媛;孙立军;

    提出一种利用实测宏观交通数据定量分析群体诱导信息下驾驶员路径选择行为的新方法.利用上海市快速路监控中心和路由控制示范工程数据库的交通数据,重构可变信息标志(variable message sign,VMS)信息下的交通出行场景,分析VMS信息作用下驾驶员路径选择行为,建立了一个集计的群体诱导信息响应行为Probit模型.结果表明:驾驶员在VMS信息影响下的路径选择行为除了和信息内容有关外,还与时段、下匝道交通状态、拥挤可视性、有无协调分流等因素有关,可为主动式智能交通诱导系统的构建和信息发布策略的制定提供依据.

    2013年11期 v.41 1706-1711页 [查看摘要][在线阅读][下载 204K]
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  • 城市过剩通勤与职住平衡模型

    杨超;汪超;

    从过剩通勤入手探讨通勤交通与职住平衡的关系,进而提出了基于理论最小通勤的最优增长分布模型.以绵阳市为例,量化评估了职住平衡程度与通勤交通效率,在对比国内外城市后发现绵阳职住平衡与通勤效率较好.利用最优增长分布模型计算得到,在新增劳动力(岗位)增加77 500个(占总劳动力(总岗位)的14%)的情况下可以达到最优职住平衡状态.根据计算结果提出了未来绵阳新增劳动力和岗位的分布建议.

    2013年11期 v.41 1712-1716页 [查看摘要][在线阅读][下载 227K]
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机械、车辆与能源工程

  • 考虑车下环境的高速动车组空气流场数值仿真

    左建勇;吴萌岭;罗卓军;

    在建立典型高速动车组模型、轨道等环境模型基础上,根据流场有限元知识,将整体仿真模型划分为车头部分、车尾部分、中间车前部及中间车后部.采用对称计算域,选择非结构网格进行网格处理,进而仿真分析300km·h-1的流场分布规律.结果表明:建立的典型动车组模型总体受力69.4kN,车下部分尤其是转向架附近流场分布各异,湍流形式明显,该部分阻力占总体阻力33.6%,最大正负压力差约8kPa.通过分析比较ICE和TGV-A高速列车相关试验数据,验证了仿真方法与结果的合理性.

    2013年11期 v.41 1717-1720+1750页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K]
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  • 在用共轨柴油机燃用沪四柴油的超细颗粒排放

    胡志远;杨奇;谭丕强;楼狄明;

    以一台满足国Ⅲ排放的在用车共轨柴油机为试验样机,采用排气颗粒数量及粒径分析仪,研究了该机燃用国二柴油和沪四柴油欧洲稳态工况(ESC)循环下的超细排气颗粒数量和粒径分布特性.结果表明:ESC循环A,B,C转速工况下,随着发动机负荷的增加,该机燃用国二柴油、沪四柴油的超细颗粒数量排放降低;燃用国二柴油超细颗粒的粒径分布呈双峰对数分布,除怠速工况外,燃用沪四柴油超细颗粒的粒径分布呈单峰对数分布;与国二柴油比较,该机燃用沪四柴油超细颗粒总颗粒数量、核态颗粒数量排放降低,排气颗粒的几何平均粒径增大.

    2013年11期 v.41 1721-1725页 [查看摘要][在线阅读][下载 326K]
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测绘科学与技术

  • 海南近海Envisat测高波形重构海面高质量评价

    赵健;沈云中;

    以海南近海(14~20°N,108~120°E)为研究区域,采用四种波形重构算法(Ocean1算法,阈值(Threshold)算法,重心偏移(OCOG)算法和Beta-5参数算法)对Envisat高度计RA2第20周期八条轨迹的测高波形数据重新进行计算,并对波形重构后的海面高(SSH)精度进行评价.结果表明:波形重构算法能显著提高测高海面高数据质量,且重构后海面高的空间分辨率有较大改善.其中Threshold 50%算法的重构精度最高,Ocean1算法的精度也较好.Threshold 50%算法的结果最为稳定,比其他三种算法更适合于海南近海的测高波形重构.

    2013年11期 v.41 1726-1731页 [查看摘要][在线阅读][下载 280K]
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  • 面向CPU+GPU异构计算的SIFT特征匹配并行算法

    肖汉;郭运宏;周清雷;

    依据图形处理器(GPU)计算特点和任务划分的特点,提出主从模型的CPU+GPU异构计算的处理模式.通过分析和定义问题中的并行化数据结构,描述计算任务到统一计算设备架构(CUDA)的映射机制,把问题或算法划分成多个子任务,并对划分的子任务给出合理的调度算法.结果表明,在GeForce GTX 285上实现的尺度不变特征变换(SIFT)并行算法相比CPU上的串行算法速度提升了近30倍.

    2013年11期 v.41 1732-1737页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K]
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  • 基于小波技术的散乱点云自适应压缩算法

    徐工;程效军;

    提出基于小波技术的散乱点云自适应压缩算法.利用快速成型理论中的切片技术,将三维空间点云数据降为二维平面点云数据,并对排序后的点云数据进行小波变换,利用小波系数峰值,自适应地保留能够反映目标特征和细节信息的点,实现散乱点云的快速压缩.借助于实验,验证切片的分割厚度选为采样间隔的2~3倍时,可以实现快速高质量的散乱点云压缩.结果表明:算法在特征保留上具有明显的优势,能够最大限度地保留特征信息,压缩效果更为理想,且无需设置阈值,同时还具有自适应的特点,有助于实现压缩的自动化.

    2013年11期 v.41 1738-1743页 [查看摘要][在线阅读][下载 344K]
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数理科学与化学

  • 红细胞拉伸变形的粗粒化模拟

    肖兰兰;陈硕;刘俊彦;尚智;

    采用最近提出的一种红细胞膜粗粒化网络模型研究红细胞在外力作用下的变形.该模型中细胞膜由非线性弹簧连接构成的网状结构组成,弹簧选用蠕虫链模型.系统的自由能考虑面内自由能、弯曲自由能、红细胞表面积和体积控制势能.经过粗粒化参数处理,利用耗散粒子动力学方法模拟红细胞在拉力作用下的变形.对模型中量纲一参数与真实物理量之间的对应关系进行讨论,对弯曲势能及面积、体积控制势能所对应的粒子点上的受力进行分析,并验证前人的计算与实验结果.结果表明:红细胞膜粗粒化网络模型能有效地模拟红细胞的变形,但红细胞的变形受多种因素影响,需要不断完善模型.

    2013年11期 v.41 1744-1750页 [查看摘要][在线阅读][下载 358K]
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  • 倒向微分方程在一类奇异最优控制中的应用

    刘国华;朱经浩;

    利用Krotov方法把一类奇异最优控制问题转化为一族球约束的全局优化问题,然后引入一族初值连续依赖于时间参量的倒向微分方程,给出相应的全局优化问题的解析解,用以构造最优控制的解析表达式.

    2013年11期 v.41 1751-1754页 [查看摘要][在线阅读][下载 140K]
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经济与管理科学

  • 基于动态戈登模型中国住房市场收益波动成因

    张红;李洋;杨飞;

    基于动态戈登模型构建包含住房市场收益率、租金增长率、利率、人均可支配收入增速在内的向量自回归模型,采用中国五个主要城市1999年第二季度至2011年第二季度的数据分析了住房市场收益波动的原因.结果表明:租金增长消息对住房市场收益波动的贡献程度最高,利率消息次之,两者之间存在的相关性减弱了市场收益波动;利率消息对住房市场收益的影响时间长于预期收益消息和租金增长消息;各城市住房市场收益对不同消息的响应强度和速度均存在差异性.

    2013年11期 v.41 1755-1760页 [查看摘要][在线阅读][下载 217K]
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  • 基于匹配度的政府服务渠道、用户与服务整合

    李平;白庆华;

    针对网络、电话和现场三类主要的公共服务渠道,构建服务渠道、服务与用户三要素的评测指标,进一步提出三要素匹配度的概念及测算方法,最后给出进行三要素整合的方法模型,通过实例验证了方法的有效性.结果表明,该决策方法可以为政府规划服务渠道提供有益参考,优化渠道互补结构、整合渠道模式是最佳的服务传递途径.

    2013年11期 v.41 1761-1766页 [查看摘要][在线阅读][下载 186K]
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  • 《同济大学学报(自然科学版)投稿启事》

    <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,主要刊登国内外建设工程领域的土木建筑、交通运输、环境、海洋、测绘、材料、机电、计算机、通信等学科的高水平创新研究成果。本刊为中国自热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。

    2013年11期 v.41 1767页 [查看摘要][在线阅读][下载 404K]
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