Theoretical analysis on bending behavior of functionally graded composite beam crack-controlled by ultrahigh toughness cementitious composites

Ultrahigh toughness cementitious composites (UHTCC) obviously show strain hardening property under tensile or bending loading. The failure pattern of the UHTCC components exhibits multiple fine cracks under uniaxial tensile loading with prominent tensile strain capacity in excess of 3%, with merely 60 μm average crack width even corresponding to the ultimate tensile strain state. The approach adopted is based on the concept of functionally-graded concrete, where part of the concrete, which surrounds the main longitudinal reinforcement in a RC (reinforced concrete) member, is strategically replaced with UHTCC with excellent crack-controlling ability. Investigations on bending behavior of functionally-graded composite beam crack controlled by UHTCC has been carried out, including theo- retical analysis, experimental research on long composite beams without web reinforcement, validation and comparison between experimental and theoretical results, and analysis on crack control. In addition to improving bearing capacity, the results indicate that functionally-graded composite beams using UHTCC has been found to be very effective in preventing corrosion-induced damage compared with RC beams. Therefore, durability and service life of the structure could be enhanced. This paper discusses the development of internal force and crack propagation during loading process, and presents analysis of the internal force in different stages, moment-curvature relationship from loading to damage and calculation of mid-span deflection and ductility index. In the end, the theoretical formulae have been validated by experimental results.     

高职《机械基础》课程项目教学初探

按照以工作过程为导向、以学生职业能力培养为核心的原则,采用项目教学法,将《机械基础》传统的知识体系进行整合,以＂机械结构的测绘、分析与设计＂为主线,设计项目,重构教学内容。     

案例与项目相结合的教学模式研究

传统教学模式已不能满足社会对人才的需求,为了提高学生的学习兴趣及课堂教学效果,引入案例与项目相结合的教学模式。在模式实施中,要加强企业工程师与校内教师充分的合作与交流,并将学生融入项目实践中去。从建设案例库、案例实施、项目引入等几方面提出案例驱动与项目相结合的教学模式。在理论教学中引入提取出的案例,实践环节中引入项目的设置。     

基于模态分解和云粒子网络的大坝基岩地震动输入研究

在大坝抗震安全评价中基岩地震动输入多采用实测数据或人工生成等方式,而当坝址仪器损坏或历史震害资料不足时,确定基岩地震动就变得尤为困难。本文提出对大坝基岩地震动进行反演的研究思路,并开发了基于经验模态分解和云粒子网络的分解—训练—反演混合模型,在不依赖场地历史震害资料的情况下,仅用少量周边测站数据即可确定大坝的基岩地震动。首先,选取坝址周边地表及基岩的地震动实测记录,采用经验模态分解法将地震加速度序列分解;其次,通过粒子群算法建立与神经网络连接权值的映射,采用云理论优化粒子群算法的全局寻优能力,建立反演模型,将分解后的加速度序列作为训练集进行反演训练;然后,选取与大坝处于相似地质情况的地表实测地震动信息,结合反演模型对大坝基岩输入地震动进行反演;最后,以紫坪铺大坝为研究实例,通过对比传统输入方法,验证该模型的适用性。结果表明：本文所提的混合模型综合性能稳定,能较好地反演地震加速度序列,模型决定系数均大于0.9,平均绝对百分比误差均在11%左右;采用本文反演得到的基岩地震动进行计算,较已有研究成果计算误差降低0.79%~17.28%,与工程实际动力响应更为吻合。本文方法可为解决大坝基岩输入地震动的获取提供一条新途径。     

城市原水系统调度研究与应用综述

从城市原水系统调度的理论研究、软件开发和工程实践三方面,回顾了国内外城市原水系统调度的研究进展;探讨了原水调度与水资源配置和水库群调度的区别,分析了模拟调度和优化调度的优势和不足,归纳了智能调度的技术要点并总结其在原水公司中的实际应用;介绍了常用原水调度仿真软件的计算机制和特点,分析了智能调度软件开发中决策支持系统的应用途径;通过国内外规模各异的城市原水系统调度工程案例分析了原水调度在合理利用水资源、提高供水效率、应对突发事件等方面的实际价值。指出未来的研究方向包括：加强城市原水系统智能调度理论研究,构建适用面广、可操作性强的城市原水智能调度系统;提高城市原水系统调度目标的预测精度与时效性;建立科学的城市原水系统应急调度预案库;形成满足生态与发展需求的城市原水系统调度评价体系。     

线性规划的可行解集合的几何特征

本文提出平凡解是基可行解,也是极点,对基可行解与极点是等价概念给出一种证明方法,指出E~n中的可行解集合有类似R~2中的凸多边形的一些特征。     

基于径向基函数的多目标回归特征构建算法

多目标回归（MTR）是一种针对单个样本同时具有多个连续型输出的回归问题。现有的多目标回归算法都基于同一个特征空间学习回归模型,而忽略了各输出目标本身的特殊性质。针对这一问题,提出基于径向基函数的多目标回归特征构建算法。首先,将各目标的输出作为额外的特征对各输出目标进行聚类,根据聚类中心在原始特征空间构成了目标特定特征空间的基;然后,通过径向基函数将原始特征空间映射到目标特定特征空间,构造目标特定的特征,并基于这些目标特定特征构建各输出目标的基回归模型;最后,用基回归模型的输出组成隐藏空间,采用低秩学习算法在其中发掘和利用输出目标之间的关联。在18个多目标回归数据集上进行实验,并把所提算法与层叠单目标回归（SST）、回归器链集成（ERC）、多层、多目标回归（MMR）等经典的多目标回归算法进行对比,结果表明所提算法在14个数据集上都取得了最好的性能,并且在18个数据集上的平均性能排序居第一位。可见所提算法构建的目标特定特征能够提高各输出目标的预测准确性,并结合低秩学习得到输出目标间的关联性以从整体上提升多目标回归的预测性能。     

砂土原位应力场中的灌注桩成孔卸荷收缩理论解

为了探究钻孔灌注桩在竖向成孔时伴随的孔周土体径向应力的卸荷情况,基于SMP屈服准则及非相关联流动法则,探讨了初始原位应力场条件下砂土竖向钻孔孔周存在的2个塑性区的应力状态工况,并推导了该工况的应力场、位移场的解答,给出了工况判别标准。结果表明:静止侧压力系数K₀、土体内摩擦角φ的选取关系到孔周塑性区半径r_e,r_p的变化,对塑性区的产生和发展有很大影响;不同K₀和泥浆重度r_mud下的孔壁相对位移、孔壁应力均随着钻孔深度的增大而呈线性增大,孔壁相对位移随K₀增大而增大,随r_mud的增大而减小,但孔壁径向和环向应力并不随K₀的改变而改变;砂土竖向成孔的孔周塑性区范围几乎沿深度不发生变化,塑性半径r_p对钻孔孔壁环向应力有较大影响。提出的理论解对于砂土初始原位应力场中的灌注桩成孔卸荷问题具有一定的理论意义。     

复杂偏压小净距隧道围岩压力计算及参数影响性研究

为研究不同隧道净距及地表坡度对复杂偏压浅埋小净距隧道围岩压力的影响规律,引用公路隧道设计规范,建立围岩压力计算模型,推导出隧道围岩压力的理论计算公式;结合数值模拟验证了理论计算公式的合理性,讨论了不同隧道净距和不同地表坡度的参数值变化对先行洞和后行洞的拱顶、拱腰及拱脚围岩压力的影响规律。结果表明:在两洞先后开挖情况下,隧道净距及地表坡度的变化对隧道内侧围岩压力影响较大,并且先行洞内侧围岩压力同净距及坡度大小正相关,后行洞内侧围岩压力同净距及坡度大小负相关。研究结果可为类似隧道工程的设计和施工提供参考。     

太阳能双功能集热器被动采暖模式的理论模拟和实验验证

针对一种太阳能空气-水双集热功能的平板式集热器开展研究。将集热器与具有蓄热特性的建筑南墙结合,建立实验平台,并构建了集热器被动采暖空气集热模式的瞬态理论模型。利用数值迭代方法对模型进行求解,并将计算结果与实验数据进行对比,对理论模型进行实验验证。结果表明,计算结果和实测数据结果吻合良好,模型可以准确模拟被动采暖模式下集热器、房间围护结构和空气的温度场以及温度随变化的变化情况。