建筑电气火灾故障智能识别方法

针对目前建筑电气火灾故障鉴定方法的局限性,为提高电气火灾的故障识别能力和准确性,提出了基于人工神经网络的建筑电气火灾故障智能识别方法。充分利用神经网络的非线性处理及自学习能力,通过加入动量项改进BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部极小点的缺陷,对故障样本进行训练,并仿真测试。实验结果表明,与传统故障识别方法相比,该算法有效地避免了陷入局部极小、诊断正确率不高等问题,提高了收敛速度和故障诊断效率,更能确切反映电气火灾的实际故障。     

PTFE膜材料的偏轴拉伸性能及破坏机理

为深入把握PTFE膜材料的率相关力学性能及破坏机理,对3种常见的PTFE膜材料进行了偏轴拉伸试验,主要考虑了0°、5°、15°、25°、35°、45°、55°、65°、75°、85°、90°等11个偏轴角度和10、25、50、100、200、500 mm/min等6种拉伸速率,分析了主要力学参数的变化规律,研究了不同拉伸速率下的膜材破坏模式及破坏机理.结果表明:不同拉伸速率下膜材主要力学参数的变化规律比较一致,表现出明显的各向异性;材料的抗拉强度与破坏模式密切相关,随着拉伸速率的增加,抗拉强度逐渐升高,且与拉伸速率的对数呈近似线性关系,这主要与材料应变能及编织结构有关;材料的破坏模式和断裂延伸率受拉伸速率的变化影响不明显.     

不同拉伸速率下平织PVC膜材偏轴拉伸性能

试验研究了平织PVC膜材在0°,5°,15°,25°,35°,45°,55°,65°,75°,85°,90°这11个偏轴方向的拉伸性能,同时考虑了10,25,50,100,200,500mm/min 6种拉伸速度的影响;讨论了平织PVC膜材的破坏模式与应力状态之间的关系,得到了平织PVC膜材主要力学参数随偏轴角度和拉伸速度变化的规律.结果表明:随着偏轴角度的增加,平织PVC膜材的抗拉强度逐渐降低,而断裂延伸率逐渐增加;试验中主要有3种破坏模式:纤维整齐断裂、纤维拔出破坏和复合型破坏,这主要与材料的应力状态有关;随着拉伸速度的增加,膜材的抗拉强度会略微增加,而断裂延伸率却有略微下降,两者均与拉伸速度的对数呈较好的线性关系.     

裂纹-孔洞缺陷下PVC涂层织物类膜材的撕裂行为

膜结构节点和边界处往往需要通过膜面开孔来实现关键部位的连接,孔洞边缘的应力集中会影响膜面的撕裂行为。为探究聚氯乙烯(polyvinyl chloride, PVC)涂层织物类膜材中孔洞对裂纹扩展行为的影响,开展了含有裂纹-孔洞缺陷的PVC涂层织物类膜材的单轴拉伸试验,分析了裂纹扩展全过程和撕裂机理,提出了适用于含裂纹-孔洞多缺陷PVC涂层织物类膜材撕裂强度的预测模型,并验证了模型的适用性。研究结果表明：含裂纹-孔洞缺陷的PVC涂层织物类膜材在中心撕裂过程中存在裂纹端扩展和孔端再扩展两阶段;定义了裂纹端临界撕裂荷载、裂纹端峰值撕裂荷载、孔端临界撕裂荷载和孔端峰值撕裂荷载4项撕裂特征指标,以衡量含裂纹-孔洞缺陷膜材的抗撕裂性能;孔洞的存在导致试样在孔端再扩展阶段的承载力提升,但随着孔洞尺寸增大,孔端的承载力提升效应减弱,裂纹端峰值撕裂荷载逐渐变为控制试样破坏的极限荷载;所提出的二次函数-指数函数应力场模型能有效地预测膜材的裂纹端临界撕裂应力和孔端临界撕裂应力。     

聚氯乙烯膜材各向异性超弹性本构模型

为反映聚氯乙烯（PVC）膜材在拉剪耦合应力作用下呈现的大变形、非线性和各向异性等力学特性，基于纤维增强复合材料连续介质力学理论，将应变能解耦为经、纬向纤维束的拉伸变形能和两向纤维束间角度变化产生的剪切变形能，建立了各向异性超弹性本构模型。推导了适用于PVC膜材偏轴拉伸的本构模型表达式，给出了获取模型参数的具体方法，并通过堆载试验进行了验证分析。结果表明：该模型能够很好地预测PVC膜材偏轴拉伸应力-应变曲线，且较CECS 158:2015中建议模型的计算精度更高。     

PVC涂层织物膜材的非线性各向异性本构关系模型

基于各向异性弹塑性理论,通过等效应力和等效塑性应变反映材料固有的非线性性质,并结合三参数形式的弹塑性屈服函数,提出了1种适用于聚氯乙烯（PVC）涂层织物膜材的非线性各向异性本构模型.为确定本构模型中的待定参数,同时验证该本构模型的适用性,进行了7个偏轴角度（0°、5°、15°、45°、75°、85°和90°）的单轴拉伸试验,并将模型预测结果与试验结果进行对比.结果表明：该本构模型能够较为准确地反映PVC涂层织物膜材拉伸时的非线性应力应变关系,可用来预测PVC涂层织物膜材在拉剪应力共同作用下的力学行为.     

考虑典型破坏模式的深埋隧洞安全监测布置方法研究

在对深埋隧洞破坏模式进行分析的基础上,基于分析结果针对性建立其安全监测系统的布置方法,可以有效维护隧洞施工期和运行期的长效安全。以滇中引水工程某深埋隧洞为例,在综合考虑工程地质条件、围岩状态、开挖形式的基础上,首先选取典型隧洞断面进行数值模拟,采用有限元强度折减法进行深埋隧洞典型破坏模式分析,获得了隧洞围岩应力与塑性区分布,得到了深埋隧洞潜在破坏面的分布情况。结合数值模拟分析结果,确定了安全监测原则及安全监测重点防控点。针对深埋隧洞潜在破坏面进行了两类围岩的安全监测测点布置。研究成果可为深埋隧洞工程安全监测系统优化设计提供依据。     

城市极端暴雨洪涝灾害风险评估与对策研究

受全球气候变化影响,城市洪涝灾害频发,郑州市“7·20”特大暴雨给城市洪涝灾害防御敲响了警钟。为全面了解无锡市遭遇类似郑州市“7·20”特大暴雨风险形势,构建了无锡市城市一维、二维耦合极端暴雨洪涝分析模型,综合考虑无锡市梅雨型、台风型、短历时强降雨型3种历史洪涝特征,组合0.35倍、0.5倍、0.7倍、1.0倍郑州市“7·20”特大暴雨4种量级,形成12组洪涝分析方案,开展城市极端暴雨洪涝灾害风险评估,并提出应对措施。研究成果可为极端暴雨应急联动、协同抢险救灾、城市规划等提供科学决策支持。