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

  • 多联连续梁桥横桥向多模态推倒分析方法

    曹飒飒;袁万城;

    研究多联连续梁桥横桥向的多模态推倒分析(MPA)方法,用于初步设计阶段的抗震性能评估,并进一步对比分析了Luca折线简化方法与FEMA 356中折线简化方法应用于多模态推倒分析方法中的效果.以某三联主线桥为研究对象,进行多模态推倒分析和非线性动力时程分析.结果表明:多模态推倒分析方法可以对多联连续梁桥的抗震性能做出有效评估,Luca折线简化方法与FEMA 356中的折线简化方法相比优越性不明显.

    2014年09期 v.42 1305-1312页 [查看摘要][在线阅读][下载 228K]
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  • 桥梁高桩承台基础地震破坏机理试验研究

    王晓伟;赫中营;叶爱君;

    进行了平面布置2×3钢筋混凝土高桩承台基础模型试件在砂土中的往复荷载拟静力试验.基于推倒分析方法,对试验进行了数值分析,并揭示了试件的地震破坏机理.结果表明:试件各桩在距桩顶1倍桩径、土面以下约3~8倍桩径范围内先后形成损伤区域;边桩最先屈服,边桩桩顶截面最先达到极限曲率,对抗震设计起控制作用;桩顶的损伤特征对于桩身自由段长度不敏感,而地面以下桩身的损伤特征对自由段长度敏感.

    2014年09期 v.42 1313-1320页 [查看摘要][在线阅读][下载 275K]
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  • 下卧碎石层对静压管桩挤土效应的影响

    王仕传;张衍;凌建明;邵艳;

    利用通用有限元软件ABAQUS分析软土地基下卧碎石层对静压管桩挤土效应和承载力的影响,并探讨管桩不同贯入深度时地表竖向隆起、地基土体水平位移、桩周土体和桩身应力的变化规律.结果表明:静压管桩施工导致桩周附近地表隆起,随着离开桩周的距离增大,地表隆起效应迅速减弱;静压管桩使桩周土体产生显著的水平挤压效应,静压管桩施工至下卧碎石层时,碎石区域中的位移效应明显小于桩周土体为软土时的位移效应;以碎石层为持力层,可显著提高管桩的承载力.

    2014年09期 v.42 1321-1324+1466页 [查看摘要][在线阅读][下载 202K]
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  • 基于BIM的IPD协同工作模型与信息利用框架

    马智亮;张东东;马健坤;

    为更好地支持集成项目交付(IPD)项目的实施,研制基于建筑信息模型(BIM)的IPD协同工作平台.作为基础,本文广泛收集了国外公开的IPD项目案例,基于这些案例归纳IPD项目实施过程中体现的具体特征,并在此基础上建立IPD协同工作模型.基于该模型,通过分析IPD项目实施过程中与信息利用相关的角色、活动、信息等要素,建立基于BIM的IPD项目信息利用框架,为研制基于BIM的IPD协同工作平台奠定基础.

    2014年09期 v.42 1325-1332页 [查看摘要][在线阅读][下载 210K]
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交通运输工程

  • 多交路共线运行的城市轨道交通车辆运用优化

    江志彬;徐瑞华;吴强;周明;

    基于共线交路的四种基本形式,建立了车底独立与套跑运用条件下的多目标非线性混合整数规划优化模型.开发了一个车底运用优化工具,并通过实例验证了该模型的实用性与有效性.结果表明:车底运用数量与共线段行车间隔、不同交路列车的开行比例、共线段及非共线段运行时分、折返站的折返时间标准及车底的运用方式(独立或套跑运用)等因素关系密切.最后给出了该模型在城市轨道交通列车运行图编制系统中的实际应用效果.

    2014年09期 v.42 1333-1339+1431页 [查看摘要][在线阅读][下载 234K]
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  • 高峰时段城市轨道交通线路客流协调控制

    赵鹏;姚向明;禹丹丹;

    应用数学规划方法构建线路层车站间及时段间协调控制模型,以乘客延误损失最小化和客运周转量最大化为优化目标,利用所求解的控流率为限流措施制定提供量化依据.以北京市轨道交通5号线为例,对输送能力利用率、滞留率、滞留人次三个指标进行控制效果分析,结果表明该方法能够提高能力利用率,减少滞留人次,有效缓解客流需求与运输能力间矛盾.

    2014年09期 v.42 1340-1346+1443页 [查看摘要][在线阅读][下载 183K]
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  • 基于浮动车数据的交通状态估计精度仿真评价

    唐克双;梅雨;李克平;

    针对大规模复杂路网条件下基于浮动车数据的交通状态估计精度评价,开发了基于交通仿真软件VISSIM的实时仿真分析方法.以上海市陆家嘴地区的微观仿真路网为例,通过30组仿真实验分析了浮动车比例和数据采样频率对路网覆盖率和平均行程车速估计精度的影响.结果表明:随浮动车比例和采样频率的增加,平均行程车速估计精度与路网覆盖率逐渐提高,当浮动车比例为8%和采样频率为1/10s-1时达到最优.

    2014年09期 v.42 1347-1351+1407页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K]
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  • 基于云模型的地震区公路震害风险评估

    贾兴利;许金良;

    采用主成分分析与专家调查相结合的方法进行因子辨识,筛选出对公路沿线区域地震风险有显著影响的峰值加速度、植被覆盖率、地层岩性和地表坡度作为评价因子.引入云模型理论,改进传统层次分析法的不足,提出了基于云模型层次分析法的地震区公路震害评估赋权方法.运用地理信息系统技术平台,研究了各风险因子的标度分值,建立了地震区公路震害风险评估模型并进行了实例分析.结果表明:实例工程震害风险指数在1.00~6.96之间,其中大部分区域震害风险指数处于5以下,路线起点南及东南为高峰值加速度、硬岩、大边坡坡度区域,震害风险指数接近7,风险评估计算结果与实际相符.

    2014年09期 v.42 1352-1358+1458页 [查看摘要][在线阅读][下载 290K]
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环境科学与工程

  • 正渗透微生物燃料电池处理污泥

    王志伟;唐霁旭;马金星;吴志超;

    采用正渗透微生物燃料电池(OsMFC)浓缩消化剩余污泥,并将污泥化学能转化为清洁电能回收.结果表明:在外阻为470Ω时,OsMFC输出电压为200~212mV,输出功率密度为218~244mW·m-3;由于正渗透(FO)膜浓缩作用,反应器运行结束时,污泥体积减少为原体积的41.3%,系统产水率为58.7%;在24d运行过程中,阳极室内污泥总化学需氧量、混合液悬浮固体、混合液挥发性悬浮固体消解率分别为22.2%,32.8%和47.6%.

    2014年09期 v.42 1359-1364页 [查看摘要][在线阅读][下载 181K]
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  • 咖啡渣对铅锌矿山酸性废水中Pb~(2+)和Zn~(2+)的吸附

    林海;张小佩;董颖博;郑倩倩;

    以咖啡渣为原料,结合电子扫描显微镜、红外光谱分析仪和Zeta电位仪等研究吸附条件对吸附效果影响及吸附机理.结果表明:pH值为4、咖啡渣投加量为20g·L-1时,咖啡渣对Pb2+和Zn2+的吸附量最大,分别为5.49,12.38mg·g-1;吸附反应在4h后达到平衡,用拟二级动力学模型和Freundlich方程拟合效果较好;咖啡渣的电负性随pH值增加而增大,吸附Pb2+和Zn2+后表面变平整且出现白色颗粒;红外光谱图结果发现咖啡渣中参与吸附反应的基团主要有酰胺基、酯基、酮基.

    2014年09期 v.42 1365-1371页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K]
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材料科学与工程

  • 石墨氧化过程中官能团及结构的变化

    张东;李秀强;

    采用Hummers法,通过改变中温氧化时间研究了石墨氧化过程中官能团和结构的变化.结果表明:随着中温氧化时间的增加,含氧官能团的增加以C—O为主,其次为C O和O—C O;C—O主要出现在氧化前期,而C O则主要出现在氧化后期;氧化过程中,片层的颜色从边缘开始,由黑色逐渐向金黄色转变;随着中温氧化时间的增加,石墨在层间距被打开的同时,其面内晶格结构逐渐遭到破坏,无序程度逐渐增大,氧化前期对面内晶格结构的破坏较为严重.

    2014年09期 v.42 1372-1376页 [查看摘要][在线阅读][下载 187K]
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  • 化学法制备石墨烯对环氧树脂导电性能的影响

    王国建;戴进峰;马朗;

    通过化学氧化热解膨胀还原法制备了石墨烯,并对石墨烯的化学结构及微观形貌进行表征.将自制的石墨烯以及商业级的碳纳米管、富勒烯、石墨分别作为纳米导电填料加入到环氧树脂中,考察不同碳纳米材料对环氧树脂导电性能的影响.结果表明:所制备的石墨烯是不同于氧化石墨烯和热解膨胀石墨薄层的单层或少数层的二维材料;当石墨烯体积分数为0.25%时,复合材料的电导率发生渗流突变,而当体积分数增大到0.50%时,其电导率为2.02×10-7 S·m-1,导电性能得到显著增强.

    2014年09期 v.42 1377-1383页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K]
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  • 新拌砂浆动态失水模型的建立

    张永娟;顾彩勇;张雄;蒋昭瑜;

    以毛细管力学理论及流体力学理论为基础建立砂浆动态失水数学模型,并用砂浆动态失水试验进行验证.研究了该模型与砂浆保水性的关联性,以模型为基础,探讨砂浆保水性的影响因素.结果表明:砂浆失水的前期阶段及后期阶段可分别用毛细管渐进式收缩模型及毛细管整体收缩模型模拟;毛细管渐进式收缩模型中砂浆失水量平方和失水时间的比值与砂浆的保水率呈线性反比关系,而毛细管整体收缩模型不能表征砂浆保水性;根据毛细管渐进式收缩模型,从理论上获得水的性质、胶凝材料的物料特性及灰砂比等对砂浆保水性的影响规律.

    2014年09期 v.42 1384-1390页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K]
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  • 321不锈钢低周疲劳过程中的动态应变时效

    佘萌;张怀征;何国球;张凡;

    研究321不锈钢高温低周疲劳过程中的动态应变时效行为,并分析不同温度下疲劳迟滞回线以及峰值应力曲线.结果表明:动态应变时效锯齿屈服行为仅发生在550℃以上;在高温疲劳试验中锯齿屈服大多发生在疲劳前10周,10周之后锯齿屈服现象减弱或者消失;应变幅值越小,锯齿幅度越小,消失越快.

    2014年09期 v.42 1391-1394页 [查看摘要][在线阅读][下载 132K]
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  • 智能遮阳材料性能及抗霉变性能

    马一平;范建熙;郭玉刚;杨凡;

    制备了一种温致透光率可逆变化智能遮阳材料,研究不同原材料配比、温度、时间对透光率变化,以及水质和防腐剂对其抗霉变性的影响.结果证明:通过调节聚合物配比可使其透光率在80%~90%间变化;温度是智能遮阳材料透光率改变的主要因素;引入防霉剂和调整pH值可以使智能遮阳材料3~5年内不发生霉变.

    2014年09期 v.42 1395-1400页 [查看摘要][在线阅读][下载 147K]
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机械、车辆与能源工程

  • 高速列车空气动力制动会车动力学性能

    孙文静;田春;周劲松;吴萌岭;

    采用流体力学模拟两列高速列车以400km·h-1速度交会时工况,计算列车气动载荷,并结合高速列车动力学模型研究会车工况下制动风翼板开启对列车动力学性能及运行安全性影响.结果表明:交会时列车横向及垂向位移及振动加速度均增大;与未采用空气动力制动相比,制动风翼板开启后车体振动加速度、列车最大脱轨系数、轮重减载率等均发生变化,但其运行安全性指标均在合格范围内.

    2014年09期 v.42 1401-1407页 [查看摘要][在线阅读][下载 225K]
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  • 乘用车随动后视镜视野范围测量及转角分析

    赵治国;钟一鸣;赵楚豪;陈时彦;

    基于中国国家标准和美国国际汽车工程师协会(SAE)标准,使用计算机人机工程学模拟系统,按照国标95百分位人体模型确定测试人员及坐姿,对某款轿车进行了实车后视镜视野范围测量试验.根据测试结果,并结合车辆转弯等行驶工况下的软件模拟结果,对汽车随动后视镜在不同工况下的镜面转动角度范围进行了标定.搭建了随动后视镜试验台架,通过程序实现了后视镜镜面跟随方向盘转角和车速调整视野范围的功能.

    2014年09期 v.42 1408-1414页 [查看摘要][在线阅读][下载 209K]
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  • 全氧煤粉低氧浓度燃烧动力学参数的热重实验

    刘若晨;安恩科;刘泽庆;

    利用热重分析仪研究了四种煤粉在低氧惰性气氛(即O2/CO2)下的着火特性、燃尽特性.实验在O2体积分数为7.5%~20%,升温速率20℃·min-1条件下进行.通过对Arrhenius和Coats Redfern方程进行最小二乘法的二元一次线性回归,求得煤粉在不同低氧浓度下的动力学参数.结果表明:随着O2体积分数降低,着火温度基本不变,燃尽温度增大;活化能、指前因子和反应级数都随着O2体积分数降低而不同程度地减小;活化能和指前因子之间存在补偿效应,计算可得等动力学温度和反应速率常数;当O2体积分数小于12.5%,随O2体积分数减小,煤粉的反应速率常数随反应温度增大而增大的趋势越来越平缓.

    2014年09期 v.42 1415-1420页 [查看摘要][在线阅读][下载 178K]
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电子、计算机、控制与系统

  • 基于LMI的H_∞未知输入观测器设计

    郭胜辉;朱芳来;

    针对同时具有未知输入和量测噪声的离散Lipschitz非线性系统,采用扩展状态向量的方法将量测噪声向量当作系统状态,从而将系统化为形式上不含量测噪声的广义离散非线性系统.通过设计广义系统H∞未知输入观测器,同时估计出原系统状态和量测噪声.为了降低设计的保守性,将观测器设计转化为线性矩阵不等式(LMI)求解问题,给出观测器设计算法,并基于延迟估计的思想提出一种未知输入代数重构方法.仿真结果表明:提出的方法可以使状态估计、量测噪声及未知输入的重构信号逼近实际信号,证明了该方法的有效性和正确性.

    2014年09期 v.42 1421-1425页 [查看摘要][在线阅读][下载 152K]
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  • DWG地图到改进规则SVG地图的转换方法

    杜庆峰;许家伟;

    提出了一种扩展属性数据的自动化计算机辅助设计(AutoCAD)标准格式(DWG)地图到改进规则的可缩放矢量图形(SVG)格式地图的转换方法.通过定义改进的SVG规则,将DWG格式中的基础图形数据和扩展属性数据合并在一起,在SVG中作为一个整体表示,保证了转换过程中的数据完整性.同时,通过定义SVG分层规则,突破了DWG中扁平图层的限制.应用验证证明该转换方法是有效的.

    2014年09期 v.42 1426-1431页 [查看摘要][在线阅读][下载 181K]
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  • 双能X射线检测技术的能谱滤波参数优化设计

    项安;陈瑞焘;

    提出了使用金属片过滤高能X射线的方法,并采用蒙特卡罗方法模拟双能X射线检测系统,结合建立的代价函数确定最佳滤波金属材料与金属片厚度.利用X射线安检机进行测试,结果表明使用本文提出的金属滤波方法及优化的滤波参数显著提高了X射线双能检测系统的性能,证明了该方法的有效性.

    2014年09期 v.42 1432-1436页 [查看摘要][在线阅读][下载 187K]
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经济与管理科学

  • 工程项目承包商多层次利益分配与激励机制

    胡文发;朱言;何新华;

    针对工程项目业主、承包商、分包商所形成的多层次管理系统,通过参与方之间的利益分配函数,基于多阶段博弈理论构建工程项目多层次激励协调模型.假设所有承包商风险中性且愿意为获得更多利益而付出努力,以承包商和分包商的利润为约束条件,形成合作关系.结果表明:承包商的努力协调程度与协调成本有关,与其固定成本无关;利益分配系数大小不仅取决于承包商努力协调效率,还与其他参与者的努力协调效率有关;承包商在增强自身管理能力时,还要与其他参与方协调,避免其他参与方搭便车而降低项目管理总体绩效.

    2014年09期 v.42 1437-1443页 [查看摘要][在线阅读][下载 159K]
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  • 服务质量约束下网络商店与物流服务商协调模型

    秦星红;苏强;洪志生;王世进;

    针对网络商店和第三方物流(TPL)形成的服务供需关系,引入反映第三方物流服务质量的配送完好率因素.在产品需求是价格和配送完好率函数的条件下,建立了非合作博弈和合作博弈下的决策模型.对两种决策模型进行对比分析,指出传统合同的不足,而所设计的收益共享契约能实现供应链协调.算例分析进一步验证了提升服务质量有利于增加供应链总收益,且通过选择恰当的收益分配系数能使双方收益实现帕累托最优,并给出了分配系数的范围.此外,研究还表明协调契约能有效激励第三方物流企业降低服务报价并激励网络商店降低商品价格.

    2014年09期 v.42 1444-1451页 [查看摘要][在线阅读][下载 183K]
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  • 信息更新下的物流服务订单分配

    范琛;王效俐;陈瑾;张露;

    提出一个多期多任务的多目标动态整数规划模型,通过引入方案锁定期和带服务质量目标控制机制,进一步给出了存在信息更新的多次订单分配规划模型.通过参数试验,把带服务质量控制目标机制的模型与采用线性权重法的多目标规划模型以及服务质量约束的规划模型进行比较.结果表明:带服务质量控制目标机制的订单分配模型和控制策略在确保满足服务质量要求的基础上,同时能够较好地兼顾成本目标,并且可操作性强,能够达到满意的效果.

    2014年09期 v.42 1452-1458页 [查看摘要][在线阅读][下载 187K]
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  • 基于TOC&M-IRP的多产品双渠道补货模型

    周健;朱巧迪;牛林宁;

    针对拥有零售商和网络直销渠道并伴有顾客转移的多产品二级供应链,研究其在需求显著变化的转换期内的补货优化模型.将基于约束理论的供应链补货系统(TOC-SCRS)运用到上游制造商节点,下游零售商运用改进后的整数比(M-IRP)策略.以供应链的补货、库存和缺货成本为优化目标,考虑顾客满意度和库容量约束,应用遗传算法比较M IRP、整数比(IRP)和传统(s,S)策略,并进行灵敏度分析.结果表明M IRP和IRP策略下的供应链总成本与(s,S)策略的相对差异为15.36%和11.19%,同时验证了在不同参数变化情况下该策略的优势.

    2014年09期 v.42 1459-1466页 [查看摘要][在线阅读][下载 227K]
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