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

  • 高温后混凝土断裂韧度阻力曲线的权函数求解

    俞可权;商兴艳;陆洲导;

    基于虚拟裂缝黏聚应力分布,采用解析法与权函数法,对高温后混凝土断裂全过程的裂缝扩展阻力曲线进行求解.试验采用楔入劈拉法,设置20~600℃共10组温度.混凝土断裂全过程划分为四个部分,裂缝黏聚应力按照Petersson及CEB-FIP Model 1990两类双线性软化本构曲线分布.结果表明:断裂韧度阻力曲线随裂缝扩展长度的增加而增长,但随温度的上升呈下降趋势;解析法与权函数法计算结果吻合较好;软化本构曲线对断裂韧度阻力曲线的形状有明显影响.

    2014年04期 v.42 499-504+557页 [查看摘要][在线阅读][下载 277K]
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  • 高桩承台体系桥梁MPA目标参数的选取方法

    曹飒飒;袁万城;杨俊;

    基于Chopra解决逆转现象的方法提出了最优目标控制参数概念,阐述了最优目标控制参数的理论意义和选取原则.以某上海长江大桥高桩承台体系为研究对象,实施了选取最优目标控制参数分析过程,并对该高桩承台体系进行一阶模态推倒分析、多模态推倒分析(MPA)和非线性动力时程分析.结果表明:选取最优目标控制参数可有效解决高桩承台体系在MPA分析中所遇到的逆转现象,采用最优目标控制参数进行MPA分析得到的位移响应与非线性时程分析结果精度接近,远优于一阶模态推倒分析的结果.

    2014年04期 v.42 505-512页 [查看摘要][在线阅读][下载 288K]
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  • 双柱墩弹塑性位移能力简化计算方法

    沈星;叶爱君;王晓伟;

    在目前单柱墩延性能力研究的基础上,通过分析动轴力和塑性铰机制对双柱墩弹塑性位移能力的影响,得出双柱墩弹塑性位移能力简化计算方法,并对该简化计算方法进行误差分析.结果表明:双柱墩墩顶简化计算屈服位移较推倒(Pushover)分析的屈服位移略大;当双柱墩轴压比为5%~20%、长细比为5~10时,简化计算破坏位移误差在20%内.随着长细比的增加和轴压比的减小,简化计算墩顶破坏位移小于Pushover分析的破坏位移,因此该简化计算方法的结果是偏安全的.

    2014年04期 v.42 513-519页 [查看摘要][在线阅读][下载 162K]
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  • 现代气压沉箱施工过程的三维有限元分析

    彭芳乐;贾建伟;王海林;李耀良;

    从开挖卸荷、刃脚挤土、沉箱-土体侧摩擦作用三方面对气压沉箱施工引起的土体扰动进行分析,并结合工程实例,对气压沉箱施工全过程进行三维有限元数值模拟.通过与现场监测数据的比较,验证了三维计算模型及数值模拟方法的合理性和有效性.结果表明:沉箱侧壁边缘处地表沉降最大;随着沉箱下沉,地表沉降逐渐增大,沉降影响范围随之扩大;沉箱周边土体的水平位移较小,浅层土体偏向沉箱移动,深层土体偏离沉箱移动;考虑刃脚挤压扰动可以有效减小沉箱边缘处最大地表沉降.

    2014年04期 v.42 520-526+569页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K]
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  • 华山花岗岩动力性质的三轴试验研究

    王志亮;卢志堂;

    对华山花岗岩进行动三轴试验研究,分析了其抗压强度、弹性模量、泊松比与应变率及围压间关系.结果表明:围压不变时,随应变率的增大抗压强度增大,而弹性模量和泊松比变化不明显;应变率相同时,围压增大抗压强度也变大,但弹性模量和泊松比变化较小.基于以上试验结果,分别采用莫尔-库仑准则和霍克-布朗准则,定量地给出了华山花岗岩抗压强度与应变率以及围压间表达式.采用莫尔-库仑准则分析时,强度的变化由黏聚力占主导;采用霍克-布朗准则分析时,应变率效应主要表现在单轴抗压强度的改变上,而材料参数m变化很小.

    2014年04期 v.42 527-531页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
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  • 非线性鞍型张拉膜结构气弹模型相似参数分析

    韩志惠;顾明;

    以两种具有不同对角高差的鞍型张拉膜结构为研究对象,利用膜结构刚性模型测压试验数据以及非线性风振响应计算方法,通过分析初始找形状态及静力平衡状态下的自振频率、风荷载作用下向上及向下最大位移平均值、均方根值的计算差别,考察了相似参数的简化依据.结果表明:对于没有对角高差的张拉膜结构,弗劳德数相似比不宜超过λ2V/λL=10/4;而对于具有对角高差的张拉膜结构,弗劳德数相似比不宜超过λ2V/λL=20/4;质量系数可以控制在0.8~1.2范围内;弹性模量系数可以控制在0.5~1.5范围内.

    2014年04期 v.42 532-538+623页 [查看摘要][在线阅读][下载 290K]
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  • 往复荷载下钢结构节点的超低周疲劳断裂预测

    廖芳芳;王伟;陈以一;

    进行了一个方钢管柱与H形钢梁直接焊接节点试件在往复荷载作用下的试验和有限元分析,采用已校准的微观断裂判据退化有效塑性应变模型(DSPS)和循环空穴扩张模型(CVGM)对其进行了超低周疲劳断裂预测,并对两个栓焊混接边柱节点试件进行了预测.预测结果与试验结果相比有较高的精确度.随后进行了损伤退化参数对断裂预测结果的敏感性分析,得出其取值对预测结果不敏感.因此,微观断裂判据对钢结构节点的超低周疲劳断裂预测有较好的适用性.

    2014年04期 v.42 539-546+617页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K]
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  • 钢丝脆断后钢绞线吊杆对称断丝力学行为

    刘剑锋;李元兵;柏平;张启伟;

    基于断丝前后吊杆两端边界位移约束条件不变的相容条件,确立对称钢丝脆断后钢绞线吊杆截面内力重分布规律,并推导对称断丝后钢丝应变与影响长度、吊杆拉力损失率之间的关系表达式.结果表明:对称断丝后,在影响长度内各钢丝拉力分布不均匀,与断丝相邻的外层未断钢丝拉力增大,而与断丝相对的钢丝拉力减小,其余钢丝拉力变化不显著;在影响长度外,各钢丝拉力分布又变为均匀.随到断裂处距离的增加,断丝拉力呈指数或线性增加,而与断丝相邻钢丝则呈指数或线性衰减.在影响长度范围内,钢绞线拉力损失率基本为一限值,略低于钢绞线内钢丝断丝率,而护套握裹力、摩擦力等对吊杆内力重分布影响显著.

    2014年04期 v.42 547-551页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K]
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  • 彩钢夹芯板房防火间距的模拟与试验验证

    王厚华;李东书;马锐;

    依据既有试验数据,开展了聚苯乙烯彩钢夹芯板房防火间距的计算机模拟,并对模拟结果与试验结果进行比较,得到最大热辐射强度的平均相对误差为8.77%,最高温度的平均相对误差为7.71%,证明了模拟方法的正确性.在此基础上模拟分析了不同风速对板房火灾发展的影响,通过模拟结果回归整理获得了不同风速下板房组团防火间距的数学表达式,这些公式的相关性较好,可推广使用并作为板房防火间距设计计算的参考.

    2014年04期 v.42 552-557页 [查看摘要][在线阅读][下载 181K]
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交通运输工程

  • 基于朴素贝叶斯分类的高速公路交通事件检测

    张轮;杨文臣;刘拓;施奕骋;

    提出一种基于朴素贝叶斯分类的高速公路非重现交通事件检测算法.将交通事件的检测看作是0-1分类问题,采用交通波动理论建立交通事件的特征属性概念模型,并利用分段离散化的方法将连续特征变量转换为离散特征变量,设计基于朴素贝叶斯算法的交通事件分类器.以典型高速公路的一条路段进行VISSIM仿真试验.结果表明:该算法的检测率高,且在高强度状况下,算法鲁棒性良好,适用于高速公路交通事件检测系统.

    2014年04期 v.42 558-563+595页 [查看摘要][在线阅读][下载 189K]
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  • 考虑居民收入差异的城市过剩通勤模型

    杨超;蒲一超;汪超;

    在确定收入影响过剩通勤的基础上,提出了考虑居民收入差异的城市过剩通勤模型,并利用最优增长分布模型模拟城市劳动人口与就业岗位增长.以绵阳市为例,通过模型分析得出,在新增14%劳动力(岗位)的情况下可以达到最优职住平衡状态,并提出了未来绵阳市的各个收入阶层新增劳动人口与就业岗位的建议.

    2014年04期 v.42 564-569页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
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环境科学与工程

  • 硫铁矿催化H_2O_2氧化深度处理造纸废水

    吴德礼;章智勇;

    以造纸废水二级生化出水为处理对象,利用硫铁矿催化H2O2降解废水中生物难降解有机物.在最佳工艺条件下:废水初始pH值为4、矿物投加量为1g·L-1、H2O2投加量为50mg·L-1、反应时间为1h,使废水的化学需氧量(COD)从初始136.0mg·L-1降低到44.8mg·L-1.结果表明:硫铁矿具有较高的催化活性,能提高H2O2的利用效率,并且可重复利用.

    2014年04期 v.42 570-576页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K]
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  • 木炭对污泥堆肥有机质减量和腐熟度的影响

    张继宁;吕凡;邵立明;何品晶;

    以木炭为供试生物炭,分别添加污泥初始质量0,10%,20%和30%的木炭,通过元素分析和红外光谱技术,研究木炭促进污泥堆肥过程中碳减量和氮减量的效果.结果表明:随着木炭添加量的增加,污泥中碳的质量分数显著减少;堆肥结束时,相比未添加木炭工况,添加木炭工况的碳减量程度和氮减量程度分别提高了18.3%~27.8%和10.3%~17.2%;污泥堆肥的芳构化程度和稳定度相应提高,多糖、蛋白质类和脂肪类成分减少.

    2014年04期 v.42 577-581页 [查看摘要][在线阅读][下载 150K]
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机械、车辆与能源工程

  • 喷水时刻对内燃郎肯循环燃烧及排放特性影响

    于潇;付乐中;邓俊;吴志军;

    利用自主开发的内燃郎肯循环(ICRC)发动机试验台架对基于此循环的发动机工作过程进行试验研究.以氧气和二氧化碳混合气模拟废气再循环(EGR)控制燃烧速度,研究喷水时刻对燃烧及排放特性的影响.结果表明:高温水在控制反应速率的同时汽化膨胀做功,拓宽示功图的有效面积;最高可将循环热效率提高6.3%;喷水时刻对热效率影响不大,但较早的喷水时刻最多可导致碳氢排放增加40%.

    2014年04期 v.42 582-588页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K]
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  • 天然气掺混二甲醚扩散式燃烧性能与排放

    周宇;秦朝葵;邢慧娟;娄志标;

    调节二甲醚(DME)与天然气的体积比,在火焰筒试验台上测试了燃烧器的组分响应,在小型工业炉窑上测试了传热与燃烧性能.结果表明:与纯天然气相比,天然气掺混二甲醚时热效率变化不大,混合气相对于天然气具有较好的互换性;混合气燃烧时污染物的排放,与纯天然气相比也相差不大,NOx等污染物一直维持在较低水平.从经济性角度出发,为提高燃烧效率,建议掺混10%~30%体积分数的二甲醚为宜.

    2014年04期 v.42 589-595页 [查看摘要][在线阅读][下载 240K]
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  • 液压挖掘机挖掘力计算新方法

    陈进;任志贵;庞晓平;贺康生;

    以工作区域和挖掘点为对象,提出了一种研究理论挖掘力大小及其分布规律的新方法.首先求得挖掘点的空间位置,再利用逆运动学原理求解每个挖掘点对应的挖掘姿态,根据对应的限制不等式组求解每个挖掘姿态的理论挖掘力,最后得到每个挖掘点的理论挖掘力和整个挖掘区域的挖掘力分布规律.以某36t反铲液压挖掘机为例,验证了相邻挖掘点或相似挖掘姿态的理论挖掘力相近的假设.结果表明:在大多数挖掘点上新方法得到的理论挖掘力比传统方法有较大程度(>20.2%)的提高,且更能准确地反映挖掘机在给定挖掘点上所能发挥的最大挖掘力.

    2014年04期 v.42 596-603页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]
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测绘科学与技术

  • GNSS站坐标序列速度和振幅变化的探测与分析

    李伟伟;沈云中;

    提出一种GNSS(global navigation satellite system)站坐标序列速度和振幅变化的探测算法.该算法根据二叉树原理遍历搜索所有可能发生变化的历元,并进行速度和振幅变化的建模分析,再采用F检验确定模型的显著性.模拟数据验证算法的正确性后,将该算法应用到中国地壳运动观测网络五个基准站的高程实测数据的探测与分析中,结果表明本文的模型相较于传统的时间序列拟合模型,拟合优度更高,更能反映数据的真实变化趋势与细部变化特征.

    2014年04期 v.42 604-610+664页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K]
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  • 基于TerraSARX影像的桥梁属性估计方法

    张绍明;余声;王建梅;冯甜甜;

    提出了一种基于TerraSAR-X影像的桥梁提取和参数计算方法.首先使用Gaobor纹理、共生矩阵纹理和多分辨率影像分割获取桥梁的兴趣区,基于快速直线段检测算子(LSD)检测桥梁的方向,最后利用雷达成像参数和多次回波模型计算桥梁的方向、宽度、水面高度、桥体厚度.试验结果表明了该方法的有效性.

    2014年04期 v.42 611-617页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K]
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  • 基于空间结构约束的改进迭代最近点影像配准

    李爱霞;程效军;关泽群;冯甜甜;

    提出了一种改进的基于空间结构约束的迭代最近点(ICP)影像配准方法.该方法通过结合特征点的空间结构相似性和特征相似性获得特征点的匹配矩阵,其中特征相似性通过特征点的局部特征描述算子进行计算,空间相似性则通过特征点的空间位置进行计算.特征点之间的空间结构相似性不仅包括了对应特征点之间的空间距离,还包含了特征点到邻近特征点的空间距离.在匹配过程中,分别从参考影像和待配准影像的角度出发,实现了匹配的对称性处理.通过对具有不同影像特征的真实遥感影像进行实验,结果表明该算法具有较高的配准精度.

    2014年04期 v.42 618-623页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
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  • 改进的SURF算法在彩色车载影像匹配中的应用

    林怡;应旻;杨业;叶勤;

    在分析了具有尺度不变特征的鲁棒特征加速算法(SURF算法)的基础上,提出了一种基于高斯颜色模型的增维彩色SURF算法.该算法将RGB颜色模型转换到高斯颜色模型,使用SURF算法(增加了48维颜色特征描述向量)进行匹配,再使用核线约束剔除误匹配.结果表明:尽管相对于原有的SURF算法略微增加了计算量,但是在匹配点对数、匹配正确率、匹配点分布均匀性上都具有明显的优势.

    2014年04期 v.42 624-629页 [查看摘要][在线阅读][下载 228K]
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海洋与地球科学

  • 南海北部陆缘黏土矿物组合特征与地质意义

    吴梦霜;邵磊;庞雄;梁建设;

    采用沉积矿物分析方法对南海北部九口探井渐新世—中新世沉积物进行系统的黏土矿物分析.结果表明:南海北部沉积物黏土矿物组成随时间及空间呈现规律性变化,黏土矿物伊/蒙转化深度具有自北向南逐步变浅的规律,与地温梯度升高变化趋势基本一致,这种黏土矿物伊/蒙转化的变化规律反映了南海北部洋陆过渡地壳减薄,莫霍面抬升,热流值升高的趋势.通过黏土矿物组合演变特征与热流变化趋势的相关关系,可以预测区域性温度场变化规律,加深对南海北部洋陆过渡地壳厚度变化的认识.

    2014年04期 v.42 630-635页 [查看摘要][在线阅读][下载 258K]
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  • 东海丽水-椒江新生代凹陷基底的岩性及分布

    王长势;朱伟林;陈春峰;付晓伟;

    根据区域二维地震剖面和钻孔资料,研究东海丽水-椒江新生代凹陷基底的岩性及其分布,发现基底岩性有变质岩、花岗岩、火山岩、沉积岩及火山岩-沉积岩互层.其中,变质岩基底的地震反射多为连续性差、视频率低、中等—弱振幅,主要分布在丽水西次凹和椒江凹陷周围;花岗岩基底多为丘状外形、内部杂乱的弱反射,火山岩基底为连续性中等—较好、视频率低的层状强反射,两者主要分布在丽水-椒江凹陷的东北部;沉积岩基底为连续性中等—较好的中—高频反射,主要分散在丽水凹陷;火山岩-沉积岩互层基底主要分布在丽水-椒江凹陷的中心区域,其对应地震反射的连续性、振幅及视频率等在空间上变化较大.

    2014年04期 v.42 636-644页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K]
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经济与管理科学

  • 两因子期权定价模型的条件蒙特卡罗加速方法

    梁义娟;徐承龙;

    对一类随机波动率模型下的欧式期权定价问题,首先推导出条件蒙特卡罗方法的计算框架,然后基于鞅表示定理构造了一类有效的控制变量.数值实验结果表明:结合鞅控制变量的条件蒙特卡罗方法有效地减小蒙特卡罗模拟误差,对模型参数的依赖性小.

    2014年04期 v.42 645-650页 [查看摘要][在线阅读][下载 161K]
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  • 政府补贴对闭环供应链成员利润分配的影响

    林杰;曹凯;

    以家电以旧换新为研究背景,构建了无财政补贴和以旧换新补贴下闭环供应链成员利润分配模型,采用博弈技术求解出两种模型的闭环供应链成员利润分配情况.结果表明:采取以旧换新补贴策略前后,作为系统主导者的家电制造商往往有能力使自身收益分配最大化;作为跟随者的零售商和第三方回收商利润分配呈现此消彼长的关系.当制造商重心放在销售渠道时,零售商收益分配显著增长;当制造商偏重于回收渠道时,第三方回收商收益分配显著增长.

    2014年04期 v.42 651-658页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K]
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  • 地下空间社会与环境效益的定量评价模型

    王洋;彭芳乐;

    围绕城市地下空间开发的功能,通过"有无对比法"和"地上地下对比法",探讨城市地下空间开发的社会和环境效益,提出一种定量化效益评价模型.结果表明:城市地下空间开发对城市发展促进作用明显;节约土地效益占总效益的比例最大,其次为节约时间效益;节约土地、减少空气污染、减少噪声污染等效益为地下空间开发的溢出效益,这些效益可以通过税收等手段进行内部化,并可作为城市公共地下空间建设的融资手段和决策依据.

    2014年04期 v.42 659-664页 [查看摘要][在线阅读][下载 166K]
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