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当期目录

    2010年, 第44卷, 第06期 刊出日期:2010-06-30 上一期    下一期
    上海世博500 kV地下变基坑降水流固耦合分析
    刘婧, 陈锦剑, 王建华
    2010,44 (06):  721-725.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2010.06.001
    摘要 ( 3791 )   HTML ( 466 )   PDF(1189KB) ( 202 )  

    以上海500 kV世博地下输变电站为工程背景,以Biot固结理论为基础,采用数值方法对深基坑降水开挖过程进行了流固耦合分析.模拟抽水试验,并采用位移和孔压反分析法确定土层计算参数.建立流固耦合分析模型,分别采用稳态分析法和生死单元法模拟基坑的降水和开挖过程,同时求解出渗流场和位移场的变化.通过计算值与实测值的比较,证明了流固耦合方法分析基坑降水的正确性和可行性.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    灌注螺纹桩承载机理与计算方法
    李成巍, 陈锦剑, 吴琼, 夏小和, 王建华
    2010,44 (06):  726-730.  doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2010.06.002
    摘要 ( 4209 )   HTML ( 12 )   PDF(823KB) ( 271 )  

    通过室内模型试验和数值分析研究了灌注螺纹桩的竖向承载机理.室内模型试验和数值反分析结果表明,灌注螺纹桩承载力取决于土体抗剪强度,承载力达到极限值时,桩周土体出现竖向剪切带.采用数值方法进行了参数分析,研究接触面属性、土体抗剪强度和螺纹桩构造尺寸等不同因素对其承载力的影响,进而分析承载机理及其规律.结果表明,影响螺纹桩竖向承载力的关键因素为土体抗剪强度指标、螺纹桩螺距和螺牙宽度.在此基础上提出了螺纹桩承载计算公式,并用现场试验和数值分析结果进行了验证.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    建筑科学
    后灌浆钢管混凝土的轴向冲切性能
    王美华
    2010,44 (06):  731-0734. 
    摘要 ( 3811 )  
    在试验的基础上,对后灌浆钢管混凝土柱的轴向冲切力学性能进行评估,分析不同后灌浆方式对轴向冲切破坏的影响规律.通过反分析方法,利用试验数据得到模拟后灌浆界面本构方程的相关参数,探讨了原混凝土柱与钢管之间的后灌浆连接方式及轴向冲切作用下的变形特性.基于试验和数值模拟结果,提出了后灌浆界面连接方式的建议,为今后相关工程提供参考.
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    含横向裂纹悬臂梁的损伤检测
    李晓飞,余音
    2010,44 (06):  735-0738. 
    摘要 ( 3621 )  
    研究了含有横向裂纹的悬臂梁的弯曲问题,并给出了一种对悬臂梁进行损伤检测的方法.将梁的损伤模拟为一个附加柔度,根据理论分析,建立了梁的挠度和损伤位置以及附加柔度之间的关系,定义损伤处梁的剖面惯性矩与完整剖面的惯性矩之比为惯性矩系数,结合有限元法,建立附加柔度和惯性矩系数的关系,给出了一个由附加柔度计算惯性矩系数的公式,根据惯性矩系数估计损伤程度.通过一个梯形截面梁的算例证明,提出的计算公式和损伤检测法是准确有效的.
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    叠合板式剪力墙地震破损指标计算模型分析
    连星,叶献国,常磊,蒋庆,王德才
    2010,44 (06):  739-0744. 
    摘要 ( 3416 )  
    为对叠合混凝土墙板进行较为系统的分析研究,并为编制地方行业标准提供可靠的科学依据,进行了在低周反复荷载下的叠合板式剪力墙和普通剪力墙对比试验研究.较系统地分析了结构的破坏形态、延性、刚度、耗能等,并采用基于刚度的破损指标和基于位移及耗能的破损指标的计算模型对构件进行了计算分析比较,计算结果与试验现象吻合良好.基于刚度的破损指标计算较为简便,可优先考虑使用.
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    基于Energyplus的航站楼空调系统建模与仿真
    杨臣,晋欣桥,杜志敏,范波,杨学宾
    2010,44 (06):  745-0748. 
    摘要 ( 4135 )  
    利用建筑能耗仿真软件Energyplus和Designbuilder对某机场建筑及其空调系统建立了仿真模型.在全年能耗现场实测数据和FEMP(Federal Energy Management Program)标准法的基础上,采用改进的FEMP标准法和配对样本t检验法验证仿真模型.结果表明,仿真模型与实际系统的吻合度很高.基于已验证的模型,模拟送风温度优化设定对系统能耗的影响,仿真试验表明降低送风温度有较好的节能效果.
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    圆钢管混凝土短柱轴压极限承载力分析
    梁本亮,刘建新
    2010,44 (06):  749-0754. 
    摘要 ( 3863 )  
    针对钢管混凝土短柱轴压状态,考虑屈服时钢管竖向应力对承载力的贡献,采用厚壁圆筒理论和双剪统一强度理论,对钢管进行极限承载力分析;对混凝土采用DruckerPrager屈服理论进行钢管约束下的承载力的计算分析,两者叠加得到钢管混凝土的极限承载力计算公式,并与现有试验数据进行对比,结果吻合良好,为圆钢管混凝土轴压短柱极限承载力的计算提供了一种新的方法.
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    交通运输
    自升式钻井平台先进性评价方法
    王运龙,纪卓尚,林焰
    2010,44 (06):  755-0757. 
    摘要 ( 3306 )  
    提出了一套适用于已建造投入使用的自升式钻井平台性能水平等级的评价方法,建立了相应的评价指标体系和计算方法,用于对建造完成的自升式钻井平台的先进性评价.分析和计算实例表明,该性能水平等级评价方法是适用和有效的.利用获取的评价结果,可对平台在同类型平台中的先进性水平进行定位,评估平台设计是否达到预期的效果及存在的问题,总结经验教训,以指导今后的工作;同时,也是对有关船舶与海洋结构物性能水平等级评价体系的国家标准的有益补充.
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    舰船摇摆作用下综合集成桅杆强度实验
    姚熊亮,杨文山,曾令玉,张凌江,张阿漫
    2010,44 (06):  758-0762. 
    摘要 ( 3795 )  
    根据力学原理,采用倒置模型法对封闭式综合集成桅杆在舰船摇摆作用下的强度进行实验研究.比较其实验结果与数值计算结果发现,两者吻合较好.通过对大量工况下的应力测量结果分析,总结出了桅杆结构应力响应随舰船摇摆周期和幅值变化的规律.其结果可为新型桅杆的结构设计提供可靠的参考数据,并为舰船桅杆结构实验提供新的思路.
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    自由运动船体迎浪状态下上浪问题的数值模拟
    梁修锋,杨建民,李俊,李欣
    2010,44 (06):  763-0768. 
    摘要 ( 3737 )  
    基于FLUENT软件进行二次开发,得到了一个用于求解甲板上浪问题的完整的数值模拟方案.该方案融合了动网格功能、数值波浪水池的消波和推板边界造波、船体运动的自动求解、捕捉自由液面大变形的流体体积分数法、高效的网格划分方案和稳定精确的时间步长方案,最终实现了波浪和船体运动的耦合,成功模拟了甲板上浪现象,并将该方案应用到自由运动船体在顶浪状态下的上浪问题研究中,模拟得到了物体在波浪上的运动及甲板上浪的过程,同时还得到了上浪产生的冲击压力.
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    全船有限元结构分析的若干关键技术
    王从晶,夏利娟
    2010,44 (06):  768-0773. 
    摘要 ( 4013 )  
    阐述了全船有限元结构强度分析的直接计算流程和方法,以6 000 t甲板驳船为例,对其中的若干关键技术,如甲板货物的不同模拟方法(虚梁法、多点约束法和质量点法)及剖面荷载参考点的选取等进行了研究,提出了相关建议.在此基础上,实现全船的结构强度评估,以期对全船有限元结构分析中相关关键技术的应用提供一定的参考.
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    基于遗传算法的船舶避浅航线的设计
    杨鑫,柳晓鸣,徐婷婷
    2010,44 (06):  774-0777. 
    摘要 ( 3967 )  
    针对VTS(vessel traffic services)值班员在实际工作中凭借感觉和经验引导船舶避浅所存在的弊端,以及目前国内外对船舶避浅的研究主要集中在搁浅概率的计算,提出了采用遗传算法设计船舶避浅航线的思想,并讨论其可行性和有效性.算法以航程最短和航线转向幅度角最小为目标,以避开搁浅危险区域和不偏离航道作为约束条件构造适应度函数.实验结果表明,算法用时短,种群迭代次数少,能够迅速收敛至唯一解.在相同背景条件下,采用不同航线转向点数所求避浅航线基本相同,严格符合避浅航线的设计规则,表明该方法有效、可行.
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    全回转起重船吊索动力荷载及其对浮态及稳性的影响
    陈新权,何炎平,李洪亮,谭家华
    2010,44 (06):  778-0781. 
    摘要 ( 3821 )  
    针对起重船在波浪中作业时,船体运动激起吊索摆动产生的附加动力荷载将对船舶的浮态和稳性不利,以超大型全回转起重船“蓝鲸”号为对象,建立了水动力模型,对其在不规则波浪中的运动响应进行了计算.采用谱分析方法根据悬挂点与吊物之间的运动传递函数得到吊物运动的统计值,从而得到不同浪向、不同回转角度、不同吊索长度情况下的吊索附加动力荷载,并分析其对起重船浮态及稳性的影响规律.
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    集装箱船弯扭极限强度的相似模型分析
    师桂杰,王德禹
    2010,44 (06):  782-0786. 
    摘要 ( 3464 )  
    根据薄壁结构理论,推导船体弯曲相似和扭转相似的模型设计条件,提出骨材和板材分别等效的方法来解决弯扭相似的冲突问题.以某集装箱船为研究对象,建立弯扭相似优化设计的数学模型,基于多岛遗传算法将非可行域的设计改进为可行性设计,利用非线性有限元法,计算模型与实船的纯弯曲、纯扭转和弯扭组合荷载作用下的船体极限强度,从而验证了模型与实船的相似性,并利用相似模型推算出实船的弯扭极限强度.
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    基于车队稳定性的安全时距及其确定方法
    王锋辉,杨明,杨汝清,王春香
    2010,44 (06):  787-0791. 
    摘要 ( 3545 )  
    为确定车辆自适应巡航控制的安全时距,以互连系统稳定性理论为基础,提出了一种基于车队稳定性的安全时距.在建立车辆跟随控制模型的基础上,分析了车队的局部稳定性,进而研究了安全时距与车队全局稳定性之间的关系,给出了基于车队稳定性的安全时距的确定方法.仿真实验结果表明,采用基于车队稳定性的安全时距,能够在不同条件下保证车队中所有车辆的安全性.
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    出行链与出行方式相互影响模式
    鲜于建川,隽志才
    2010,44 (06):  792-0796. 
    摘要 ( 3883 )  
    通过居民出行调查数据分析,建立递归联立离散选择模型,从出行链至出行方式和出行方式至出行链2个方向,重点分析了工作出行链和出行方式间的相互作用.研究表明,模型通过直接量化出行链和出行方式之间的相互作用,加强了行为机制对预测分析的指导.分析结果表明,出行链至出行方式的影响模式在工作出行决策过程中占主导地位,出行者首先根据个人和家庭的需要将一日的活动和出行组织成以出行链为单位的片段,然后在出行链各种性质的约束下考虑选择何种交通方式.研究结果对出行需求预测和管理有指导意义.
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    基于可拓学的轨道交通与常规公交换乘收益分配
    陈鹏,严新平,李旭宏,吴超仲,
    2010,44 (06):  797-0802. 
    摘要 ( 3506 )  
    为解决轨道交通与常规公交换乘收益分配冲突问题,维持企业运营协调的稳定性,应用可拓学方法为企业提供换乘收益分配方案.从贡献和风险2个方面分析了换乘收益分配影响因素,在此基础上,提出了换乘收益分配比例公式,并建立了问题的形式化物元模型和可拓关系模型以衡量换乘收益分配冲突程度.在构建公共交通企业简单成本蕴含系的基础上,分析了生成收益分配协调可行性方案的条件转换桥方法和对可行性方案进行筛选的可拓优度评价方法.算例分析结果表明,可拓方法能够较好地解决换乘收益分配问题.
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    基于小波包能量统计方法的桥墩振动台试验分析
    葛继平,王志强,李胡生
    2010,44 (06):  803-0806. 
    摘要 ( 3588 )  
    针对结构的加速度时程响应中包含的结构特性,同一结构的不同状态,以及小波包的能量不同分布信息,从小波包能量特征角度对结构的特性进行研究.以某钢筋混凝土桥墩振动台试验的一组加速度响应时程为研究对象,采用小波包分析方法对不同状态的小波包能量特征进行了统计分析,包括小波包能量均值、方差、标准差、相对平均偏差、相对标准偏差5个指标.经不同状态的各个指标分析结果表明:小波包能量均值指标表现出最佳的随加速度增加而结构响应逐步增大的变化规律;相同输入条件下,指标计算值受到结构动力特性和结构刚度分布特征的影响.
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    渤海海峡跨海通道对中国东部和东北地区交通可达性影响
    王振波,徐建刚,孙东琪
    2010,44 (06):  807-0811. 
    摘要 ( 3780 )  
    基于中国空间全覆盖的矩阵形式栅格数据,运用ArcGIS 9.3成本加权距离算法,定量评价了渤海海峡跨海通道的修建对我国交通可达性的改进程度.研究表明,成本加权距离算法可以科学、精确地进行重大基础设施修建前后的交通可达性评价及预测;渤海海峡跨海通道的辐射范围为河北海兴县渲惠河入海口宁夏皋兰新疆莎车线以南和辽宁绥中内蒙古东乌珠穆沁旗线以东地区;跨海通道修建前后通道两端的结点城市的时间成本显著降低,可达性面积发生显著增加,相应变化遵循空间递减规律;跨海通道对区域可达性产生的效果为沿海城市大于内陆城市,长江以南地区要大于东北地区.
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    预制式轨道板的纵向布置对无碴轨道振动特性的影响
    杨广军,黄醒春,李广慧,郭昊
    2010,44 (06):  812-0815. 
    摘要 ( 3260 )  
    在对具有预制式轨道板的无蹅轨道分析的基础上,针对预制式轨道板结构的特点,建立了预制式轨道板结构的力学模型(即刚体模型).通过对预制式轨道板不同纵向布置对轨道和桥梁系统振动响应影响的分析,得到了无蹅轨道中预制式轨道板的合理布置方式.
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    天文学、地球科学
    自升式海洋平台动态放大因子分析与抑制
    黄曌宇,唐文勇,汪怡,王文涛
    2010,44 (06):  816-0819. 
    摘要 ( 3979 )  
    以某一自升式海洋平台参数为基础,通过Stokes五阶波方法对平台的动态和静态基础剪切力进行了比较和分析,并计算了平台的动态放大因子(DAF).通过与单自由度方法的DAF计算结果进行比较和讨论,证实了单自由度方法更加保守.同时,得出了抑制DAF的机理,并通过增加结构整体刚度的方法达到了抑制DAF的目的.
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    非线弹性系泊缆系泊性能
    袁梦,范菊,缪国平,朱仁传
    2010,44 (06):  820-0827. 
    摘要 ( 3888 )  
    针对材料特性为非线性的纤维缆,使用有限元法建立了非线弹性缆索方程的数值模型.在不同水深情况下,针对不同材料的4点系泊系统,通过分析比较浮体最大允许位移内各系泊系统的位移-回复力关系,以及缆索上端点水平张力占总张力的比重,得到使用轻质纤维缆的张紧系泊系统在深水环境下较其他形式的系泊系统具有优势.对材料特性为非线弹性的聚酯纤维缆计算缆上端点的张力,材料特性使用线性的应力应变关系拟合非线性特性,其结果与采用非弹线性模型的相应结果进行对比,发现线性化的拟合计算不能真实反映缆索内的实际张力情况,说明了使用非线弹性模型的必要性.以一Spar的系泊系统为例,分析了3种轻质纤维缆的动力特性差异,发现使用聚酯纤维能得到更好的系泊性能.
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    低速低应力时拖揽运动仿真
    王飞,陈锦标,涂兴华
    2010,44 (06):  828-0832. 
    摘要 ( 3668 )  
    建立了拖缆在低速低(负)应力时的运动数学模型,用以分析弯矩对拖缆运动的影响.基于集中质量法给出了三维拖缆的运动控制方程,在此基础上根据弯矩和分布荷载的对应关系,提出了一种计算弯矩诱导分布荷载的方法,并将该荷载融入到运动控制方程中,采用四阶龙格库塔方法进行积分求解.通过数值仿真计算,分析了低速时计入弯矩影响前、后拖缆的运动响应,并给出了合理准确的结果.结果表明,所提方法是切实可行的.
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    易贡高速远程滑坡近程凌空飞行数值分析
    周鑫,邢爱国,陈禄俊
    2010,44 (06):  833-0838. 
    摘要 ( 3942 )  
    研究了大型高速远程滑坡近程凌空飞行的空气动力学效应,建立了考虑地面效应的滑体运动微分方程组,并以易贡滑坡为例,使用数值分析方法研究高速滑体凌空飞行的运动规律.结果表明,高速滑体因空气动力学效应的影响而产生不断增大的水平推力和竖向抬升力,导致滑体的水平速度不断增大,但增幅不大,而竖向速度增幅减缓.因此,与忽略空气动力学效应的情况相比,高速滑体凌空飞行时间更长,飞行距离更远,更加符合滑坡的实际情况.
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    最大熵分布在波高长期统计中的应用
    程竞姣,朱志夏
    2010,44 (06):  839-0843. 
    摘要 ( 3333 )  
    基于最大熵原理,推导出最大熵分布概率密度函数,同时介绍了目前在有效波高长期统计分布中运用较多的参数化模式,并将这2种方法应用于有效波高的长期统计分布中.为了检验2种方法的准确性,选用我国东海海域浮筒长期实测风、波浪数据,进行有效波高的概率密度函数拟合,将计算结果与实测数据绘成直方图并进行了比较.结果表明,最大熵分布概率密度函数中的参量γ值能够表征实际海况的复杂程度,且其在不同风速下与实测数据均吻合良好;而由参数化模式推导出的有效波高概率密度函数,在风速较小时与实测数据的吻合程度比风速较大时好,在风速较大时会出现偏离.
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    数学
    完美匹配单圈图的维纳指数
    陈娅红
    2010,44 (06):  844-0848. 
    摘要 ( 3881 )  
    主要研究单圈图的维纳指数的性质.给出阶数为2β的完美匹配单圈图的维纳指数下界,并刻画了达到下界的所有极图.
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    带第二声速的变系数热弹性力学方程组间断解的性态
    李铮,王亚光
    2010,44 (06):  849-0854. 
    摘要 ( 3451 )  
    主要研究一维空间变量的带第二声速的变系数线性及半线性热弹性力学方程Cauchy问题间断解的渐近性态.当松弛系数趋于零时,得到弹性体温度的间断将消失,弹性波和热流量的间断将以弹性波的速度传播;这些间断随时间增长呈指数衰减,且衰减率与非线性项的增长率、热传导系数、弹性波速度的变化率有关.
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    一类具有时滞的HIV-1感染模型
    杨瑜
    2010,44 (06):  855-0858. 
    摘要 ( 3630 )  
    研究了一类具有时滞和Holling II型的人类免疫缺陷病毒HIV-1感染模型.运用一致持续生存理论和逐次迭代法,得到模型永久持续生存和地方病平衡点全局渐近稳定的条件,完善了相关文献中的结果.
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    两地间的三维竞争LotkaVolterra系统中的分岔
    王瑞平
    2010,44 (06):  859-0862. 
    摘要 ( 2954 )  
    主要研究了在两地间的三维竞争LotkaVolterra系统中由交错扩散引起的分岔.当两地间无扩散时,给出了三维竞争LotkaVolterra系统的3种群共存的不动点渐近稳定的条件;当两地间出现扩散时,给出了发生Hopf分岔和静态分岔的临界条件并且给出了具体的例子.研究表明,交错迁移反应是非常重要而不应该被忽视的因子.
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    随机正则图中的一类新控制集
    彭茂
    2010,44 (06):  863-0867. 
    摘要 ( 3559 )  
    在随机正则图中, 研究了图的最小[r,R]控制集的定界问题.基于随机策略,提出了求解图的最小[r,R]控制集的近似算法,跟踪算法执行过程中相关参数的期望值变化情况,列出相应的带初值条件的常微分方程,通过对方程解的估计衡量该算法的平均性能.在此算法的分析基础上,给出了最小[r,R]控制集的一个上界.
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    一种改进的多元指数加权移动平均控制图
    唐灵寒,苗瑞,杨东,赵言正,江志斌
    2010,44 (06):  868-0872. 
    摘要 ( 3537 )  
    对多元指数加权移动平均(Multivariate Exponentially Weighted Moving Average,MEWMA)控制图的优化方法进行了深入研究.在绘制控制图的第一阶段,利用基于相邻向量差的数据矩阵构建的协方差矩阵S2作为总体协方差矩阵Σ的估计量,建立了一种改进的MEWMA图.在均值向量发生阶跃偏移和单向持续偏移两种不同失控模式下,比较分析了传统的MEWMA图以及改进的MEWMA图的信号概率和平均运行链长.仿真结果表明,在平滑系数r和偏移系数λ较大时,该改进方法显著提高了MEWMA控制图的监控性能.
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