埋入式水泥基球形压电传感器的制备表征及其在声发射监测中的应用

研究设计、制备以及表征了一种基于球形压电陶瓷壳的埋入式水泥基压电声发射传感器.相比于传统的片状压电声发射传感器只能接收特定方向信号的特点,该水泥基球形压电传感器具有全向接收信号的优势.之后,将该水泥基球形压电传感器埋入钢筋混凝土梁中,对梁试件四点弯加载过程进行了声发射监测研究.对比分析了水泥基球形压电传感器与商业外贴式片状压电声发射传感器的监测结果,包括声发射幅值、b值以及分形维数随加载过程的演化关系.结果表明,相比于商业外贴式声发射传感器,水泥基球形压电传感器可以取得较好的监测效果,且在结构加载后期对低强度信号具有更高的灵敏度.两种传感器采集到的的声发射信号的b值和分形维数均反映了结构破坏阶段的演化,可以将b值和分形维数的持续下降并维持在较低水平作为该钢筋混凝土梁试件最终破坏的预警标志.此外,相较于纯商业声发射传感器组成的定位组,该埋入式水泥基球形压电传感器所在声发射定位组捕捉到的破裂点数量大幅提高,有效提高了破裂点定位的准确度与灵敏度.     

一种基于墙体湿损坏评估的抹灰材料选择方法

以多孔介质热湿耦合迁移理论为基础,考虑墙体从地面吸湿和墙体表面热湿迁移的问题,确立了墙体内含湿量预测的模型,通过比较墙体和不同抹灰材料中的含湿量大小来合理地选择墙体抹灰材料。以南昌地区240 mm砖墙为例,分析了以水泥砂浆和预混防潮水泥2种材料作为抹灰材料的选择,计算结果表明,预混防潮水泥作为抹灰材料时其湿高度较低,墙体内含湿量也较低,更适合作为该砖墙的抹灰材料。分析了抹灰材料吸水率、厚度和密度对其湿高度和墙体含湿量的影响,结果表明：抹灰材料吸水率增加,湿高度增加,墙体含湿量也增加;抹灰材料厚度增加,其湿高度增加,墙体含湿量降低;抹灰材料密度增加,其湿高度降低,墙体含湿量也降低。     

南水北调东线江苏段典型泵站运行效率模拟模型

泵站机组运行受多种因素影响,导致泵站运行理论效率与实际效率误差较大。针对泵站机组运行效率精准模拟难题,运用基于高价多项式回归、回归树、多元线性回归、向量机回归、高斯过程回归、神经网络的10个回归算法,建立泵站机组效率模拟模型并开展对比分析,优选出有效的泵站运行效率模拟建模方法。讨论分析采用“上下游水位+流量”代替传统“扬程+流量”开展泵站运行模拟的效果。以南水北调东线邳州站和遂宁二站共8台机组的历史数据开展实例分析,相关实验结果表明：在所有方法中,高斯过程回归（Gaussian process regression,GPR）模型在均方根误差（ERMS）、平均绝对误差（EMA）、均方误差（EMS）、决定系数（R2）和最大个体误差（EMI）指标上综合表现最佳,R2逼近0.95;使用站上、站下水位代替传统的扬程对模型进行训练,所有模型的综合评价指标整体有所改善。综合来看,使用GPR模型并使用上游、下游水位代替扬程进行模拟效率表现最好,以邳州站4号机为例,可将模拟效率的EMA和EMI分别从16.49%和20.40%减少至0.41%和2.30%,研究成果具有一定实际意义,可为我国调水工程泵站经济...     

城市暴雨下的排水系统脆弱性分析：以积水指数为指标

采用MIKE FLOOD模型研究分析了深圳市龙岗区中心城区在遭遇暴雨干扰时的脆弱性。通过一场降雨过程中的7处严重内涝点的实测积水深度对模型进行率定和验证,得出模型在研究区域具有良好的适应性和较高的可信度。通过模拟1、3、5、10、20 a重现期2 h设计降雨和10 a一遇2 h设计降雨后的36 h恢复期,得到各个时刻的内涝积水量,通过计算每一个时刻的积水指数来评价排水系统的脆弱性。得出如下结论：1）在2 h的设计降雨中,重现期越大,积水指数越高,排水系统越脆弱;2）在36 h的恢复期内,降雨后的前12 h恢复时间是排水系统降低脆弱性的最佳时期,随着恢复时间的延长,积水指数的下降幅度逐渐减小,系统的脆弱性无法完全消除。     

长江上游近61年来水文干旱演变特征及归因

水文干旱受气候变化和人类活动的共同影响,揭示变化环境下水文干旱演变特征及驱动机制,有助于提高防旱抗旱能力。基于长江上游1960—2020年长系列气象水文数据,采用多模型集合模拟重建天然径流并计算标准化径流指数,采用广义可加模型构建时变标准化径流指数,通过指数对比定量区分气候变化和人类活动对水文干旱的影响。结果表明：长江上游水文干旱自然演变总体呈加剧态势,人类活动进一步加剧了旱情;长江上游水文干旱演变驱动因子表现出明显的时空差异,气候变化是金沙江、沱江和乌江流域年尺度水文干旱演变的主导因子,人类活动是岷江、嘉陵江和整个上游流域年尺度水文干旱演变的主导因子,季节尺度主导因子与年尺度并不完全一致。     

机械套筒连接预制混凝土结构抗连续倒塌机理

为研究机械套筒连接预制混凝土(PC)结构的抗连续倒塌性能,对2个1/2缩尺PC子结构开展了试验研究,获得了PC子结构的破坏模式、竖向抗力-位移曲线、水平反力-位移曲线和梁挠度曲线。通过有限元软件LS-DYNA建立了精细化有限元模型,并开展了数值分析。结果表明:子结构破坏主要集中在梁端,其中靠近中柱的梁端破坏相较于靠近边柱的梁端破坏更为严重; 梁-柱节点区域未发生明显破坏,试件的最终失效由中柱两侧梁端纵筋断裂控制,采用机械套筒连接可以保证梁底部钢筋的连续性; 压拱阶段和悬索阶段子结构主要通过梁截面剪力和轴拉力传递荷载; 增大钢筋直径可以显著提高子结构的第一峰值承载力和极限承载力; 混凝土抗压强度对于机械套筒连接PC子结构的承载力影响不大,但提高混凝土强度会提高混凝土与钢筋间的黏结力,导致梁纵筋更早发生断裂。     

震源机制对海底地震动及跨海桥梁地震反应的影响

为了研究震源机制对海底地震动特性的影响,将从日本K-net搜集到的113条海底地震动按震源机制、震中距和震级分类。从其中选取中场中震海底实测记录进行加速度(a)、速度(v)和位移(d)反应谱,以及d-v-a三联谱的对比。为了进一步了解不同震源机制下海底地震动的差异,对比分析跨海桥梁于不同震源机制下海底地震动的地震反应。在保证所选地震动的峰值加速度(PGA)接近和缩放系数接近的原则下,并以各自中场中震地震动平均反应谱为匹配对象,选取走滑断层和逆断层各4条海底实测地震记录,分析其对某跨海大桥引桥段的影响。经过分析对比后发现走滑断层在中、长周期段各谱值明显高于逆断层,且速度敏感区长度也更长,而且跨海桥梁对走滑断层海底地震动的地震反应均大于逆断层。     

基于模糊网络分析法的小型水库退役影响评价

为应对小型水库病险老化、功能丧失、经济效益衰退及生态系统退化等影响,保障水库退役科学决策、促进退役工作开展,应用模糊网络分析法从生态环境、经济和社会3个方面建立了小型水库退役影响评价模型,对水库退役影响进行分析评价。以江西省某小型水库为例进行验证,考察水库退役后基本情况,确定模糊关系矩阵与权重并进行综合评价,结果表明：评价模型合理,评价结果与现状相符。所构建的方法体系对于小型水库退役决策适用性较强,可为相关部门制定水库退役计划提供技术支撑。     

全过程工程咨询服务能力提升策略研究

工程咨询服务能力的提升可以提高咨询质量和效率。通过梳理全过程工程咨询过程中存在的问题,识别出影响全过程工程咨询服务能力提升的六个因素,包括咨询管理体系、咨询服务产出质量、组织管理能力、团队协作意识、咨询业务能力和企业基础条件,进一步构建FCM模型以进行影响程度分析。最后基于现实情境并结合各因素特点,提出了咨询服务能力提升的路径。该研究成果可为提升全过程工程咨询服务能力提供借鉴和参考。     

基于洪水演进模拟的溃堤洪灾损失评估

由于堤防内经济快速发展与防洪管理水平不相符等问题,超标准洪水容易诱发溃堤灾害,这些均会造成严重的生命财产、经济和生态环境损失。以鄱阳湖区某重点堤防为例,提出基于水动力学的溃堤洪水演进模拟方法,提出方法采用MIKE 21软件进行溃堤洪水演进分析,根据土地利用类型不同合理确定下垫面糙率值。同时,基于Python平台建立了一种具有明确物理意义的生命、经济和环境损失定量评估模型。研究成果可为洪水保护区洪水灾害预警及风险管控提供参考。