活性生物泥诱导碳酸钙修复仿真文物砖可行性研究 被引量：1

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作者 杨阳 张程 +5 位作者 何想 张建伟 陈育民 叶琳 武发思 张涵 《岩土力学》 北大核心 2025年第6期1777-1787,共11页

活性生物泥是基于微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial-induced calcium carbonate precipitation,简称MICP)技术生成,由碳酸钙和嵌入其中的脲酶菌组成的具备脲酶活性的泥状混合物。提出了活性生物泥修复破损文物砖的方法,开展了仿真文物砖... 活性生物泥是基于微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial-induced calcium carbonate precipitation,简称MICP)技术生成,由碳酸钙和嵌入其中的脲酶菌组成的具备脲酶活性的泥状混合物。提出了活性生物泥修复破损文物砖的方法,开展了仿真文物砖缺口修复的室内试验和PFC^(2D)数值模拟,研究了修复砖块的力学响应和微观结构,评估了该方法的可行性,并对修复机制和受荷破裂机制进行了分析。结果表明:活性生物泥能够对缺口仿真文物砖进行有效修复,其修复效果受养护时间和缺口深度影响。养护时间越长,缺口深度越浅,修复后试样的抗弯强度越高。修复后缺口处碳酸钙的结构分析表明:浸泡养护后的活性生物泥可形成外层和内层碳酸钙,外层碳酸钙以大小10~25μm菱形颗粒为主,而内层以5μm左右的球型颗粒为主,形成两层碳酸钙结构的原因可能由于扩散至活性生物泥内外层的钙离子和尿素浓度差异引起的。养护1、3、5 d后外层碳酸钙厚度分别为2~2.5、3~4、4~5 mm。PFC^(2D)数值试验显示内层碳酸钙的细观力学参数约为外层的0.1倍。试验和数值模拟均表明修复后仿真砖的抗弯强度增长主要由外层碳酸钙贡献。PFC^(2D)数值模拟进一步显示,修复仿真砖受弯折荷载时,裂缝从内层碳酸钙开始并逐渐扩展至整个碳酸钙层和未损伤砖体。研究不仅拓展了微生物加固技术的应用范围,也为文物砖修复提供了新的思路。 展开更多

关键词 活性生物泥 文物砖 微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP) 碳酸钙 脲酶菌

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考虑约束的CSC格式总体矩阵存储算法

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作者 董正方 王佳豪 +2 位作者 李运华 程纬 王君杰 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第10期4265-4273,共9页

为了提高有限元分析效率,减少内存消耗,对总体矩阵的存储算法进行研究。将约束条件统一处理为单元层面的矩阵分块,后续以刚度矩阵为例,确定了约束条件下刚度矩阵非零元素分布规律,并提出了适用于二维、三维有限元刚度矩阵非零元素数量... 为了提高有限元分析效率,减少内存消耗,对总体矩阵的存储算法进行研究。将约束条件统一处理为单元层面的矩阵分块,后续以刚度矩阵为例,确定了约束条件下刚度矩阵非零元素分布规律,并提出了适用于二维、三维有限元刚度矩阵非零元素数量计算方法及相应计算公式,同时检验了正确性;推导了一维等带宽存储与原始方阵地址对应关系,并将其作为辅助数组应用于CSC格式总体矩阵集成过程中,提高了总体矩阵组集效率,避免了节点编号优化难题。最后,以北京市房山线长稻区间四跨单线梁桥验证所提出算法的正确性与实用性,结果表明:该算法分析时总体矩阵组集时间减少30%、存储空间节省68%以上、保证了计算精度的同时线性方程组计算效率提升超过71%。 展开更多

关键词 有限单元法 刚度矩阵 非零元素 压缩存储 CHOLESKY分解

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聚丙烯酰胺(PAM)改良黄泛区粉土堤防水理特性试验

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作者 马少春 刘宴利 +2 位作者 鲍鹏 潘艳辉 郭成超 《人民黄河》 北大核心 2025年第1期148-153,共6页

为解决堤防粉土难压实、黏结性差、遇水易浸透、流失等问题,利用高分子聚合物聚丙烯酰胺(PAM)对粉土进行改良,研究了PAM改良土的水理特性,分析了PAM对土-水特征曲线的影响规律。结果表明:PAM对土体进气值和残余含水率影响较大,但对土体... 为解决堤防粉土难压实、黏结性差、遇水易浸透、流失等问题,利用高分子聚合物聚丙烯酰胺(PAM)对粉土进行改良,研究了PAM改良土的水理特性,分析了PAM对土-水特征曲线的影响规律。结果表明:PAM对土体进气值和残余含水率影响较大,但对土体脱湿速率影响较小。在相同基质吸力下,改良土的体积含水率和残余含水率随PAM掺量增加呈先增大后减小趋势,表明其持水性增强。对改良土的水稳性进一步分析发现,短时间和长时间改良土的崩解率均随PAM掺量增加而减小,表明PAM对粉土的耐崩解性有较好的提升效果。当掺量为1.0%~1.2%时,改良土样基本未发生崩解,水稳性相对较强。研究成果对预防粉土病害,堤防安全,附近或上部历史建筑的结构安全、保护等均具有重要意义。 展开更多

关键词 改良土 PAM 堤防 水理特性 崩解试验 体积含水率

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基于残差网络的有限元分析结果云图的加密方法

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作者 董正方 代鹏翔 +3 位作者 曾繁凯 康腾奥 李运华 田林杰 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第25期10766-10772,共7页

在有限元分析中,提高网格密度能够显著增强仿真结果的准确性,但同时也需要消耗更多的计算资源,为了解决这一矛盾,通过将Res2Net、U-Net、通道注意力机制、几何特征提取融合在一起,对低网格密度的有限元结果云图数据进行学习,预测高网格... 在有限元分析中,提高网格密度能够显著增强仿真结果的准确性,但同时也需要消耗更多的计算资源,为了解决这一矛盾,通过将Res2Net、U-Net、通道注意力机制、几何特征提取融合在一起,对低网格密度的有限元结果云图数据进行学习,预测高网格密度的有限元结果云图,从而在不牺牲精度的前提下,减少所需的计算成本。模型通过在2倍、4倍和8倍等不同尺度条件下进行实验,在测试数据上的均方误差和平均绝对误差都有显著降低,充分证明了模型在数值预测准确性方面的卓越表现,结果表明,在较少的计算资源投入下,在保证输出结果的高精度下,可利用此模型进行有限元结果云图的加密。 展开更多

关键词 有限元分析 结果云图 Res2Net残差网络 跳跃连接 注意力机制

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基于有限状态机实现Davidenkov本构模型的研究

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作者 董正方 李浩杰 +1 位作者 王永锋 金德印 《地震工程学报》 北大核心 2025年第2期351-360,共10页

为解决传统编程方法在实现非线性本构模型时的可维护性差、二次开发困难等问题,基于有限状态机(FSM)原理,提出状态模式驱动和数表驱动的两种编程实现方法;通过对两种编程方法的对比,认为FSM结合数表驱动的方法更适合编写非线性本构程序... 为解决传统编程方法在实现非线性本构模型时的可维护性差、二次开发困难等问题,基于有限状态机(FSM)原理,提出状态模式驱动和数表驱动的两种编程实现方法;通过对两种编程方法的对比,认为FSM结合数表驱动的方法更适合编写非线性本构程序;随后对Davidenkov本构模型滞回曲线进行修正,提出两种滞回曲线构造形式:指向失效点型和指向修正点型。改进的Davidenkov本构模型纠正了“n倍法”模型在失效后,剪应变反向达到上限,而剪应变未进入失效状态的缺点,使得改进的Davidenkov本构模型在模拟土动应力-应变关系时更加合理,尤其是指向失效点模型在多次加卸载作用下,对土体剪切刚度的模拟情况更为精确;为验证基于FSM编制的本构程序具有可维护性强、二次开发简单等特点,依据FSM结合数表驱动的方法编制了Davidenkov及其修正的本构模型程序,以验证该方法的有效性与正确性。 展开更多

关键词 岩土动力学 非线性本构模型 有限状态机 Davidenkov本构模型 二次开发

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基于响应面法的纤维复合固化黏砂土性能试验研究

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作者 王浩 付德伟 张士科 《人民长江》 北大核心 2025年第2期190-200,共11页

水泥稳定类材料作为道路基层存在强度低、易产生裂缝、耐久性差等缺陷,为此考虑往其中添加聚甲醛(POM)纤维制作复合固化土。采用Box-Behnken响应面法进行试验设计,通过无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验、水稳定性试验、冻融循环试验进... 水泥稳定类材料作为道路基层存在强度低、易产生裂缝、耐久性差等缺陷,为此考虑往其中添加聚甲醛(POM)纤维制作复合固化土。采用Box-Behnken响应面法进行试验设计,通过无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验、水稳定性试验、冻融循环试验进行纤维复合固化黏砂土性能提升研究。结果表明:水泥掺量5.47%、纤维掺量0.32%、纤维长度8.09 mm时,固化土7 d无侧限抗压强度提升最明显;各单因素对于固化土影响显著性从大到小排序为水泥掺量>POM纤维掺量>POM纤维长度;POM纤维能够提高固化土劈裂强度,增强水稳定性和抗冻性,POM纤维掺量0.30%、纤维长度8 mm时,固化土劈裂强度最大,同时水稳定性和抗冻性提升效果较为显著。研究成果可为黄泛区黏砂土的性能改良提供借鉴。 展开更多

关键词 黏砂土 聚甲醛(POM)纤维 响应面法 力学性能 耐久性能

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基于蒙特卡洛模拟的城市轨道交通系统地震易损性研究

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作者 董正方 李乐意 +1 位作者 王淼 李运华 《地震工程学报》 北大核心 2025年第6期1292-1302,共11页

城市轨道交通系统主体结构容易在地震中发生破坏,进而影响到整个系统的连通性及交通运行功能。为了合理评估城市轨道交通系统在不同地震动强度下结构失效情况、连通性及交通运行功能的损伤程度,基于蒙特卡洛模拟方法给出城市轨道交通系... 城市轨道交通系统主体结构容易在地震中发生破坏,进而影响到整个系统的连通性及交通运行功能。为了合理评估城市轨道交通系统在不同地震动强度下结构失效情况、连通性及交通运行功能的损伤程度,基于蒙特卡洛模拟方法给出城市轨道交通系统网络地震易损性分析流程。以我国地震动预测方程作为网络地震动输入的依据,将单元失效率、网络效率、网络服务效率作为网络性能指标,通过单体结构的易损性模型和蒙特卡洛模拟并计算网络的地震响应。采用对数正态概率纸拟合多个震级下的网络性能损失比例,得到网络易损性方程参数。以华北某市城市轨道交通网络为典型案例进行易损性分析,验证所提流程的可行性,所得的易损性曲线表明:地震动的不确定输入对易损性曲线影响较大,在易损性分析时应当考虑;随着震级的不断增大,网络不同维度的性能损失也不断增大,案例网络在8级地震下,网络中约41%的结构失效,网络的连通性损失84%,网络的交通运行功能损失91%。反映出网络的性能损失是层层递进的,由结构的失效引起网络连通性的下降,会进一步影响网络功能的实现,研究结果可为评估城市轨道交通系统的概率性地震风险提供参考。 展开更多

关键词 城市轨道交通系统 地震灾害 易损性 网络性能 蒙特卡洛模拟

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黄原胶和木质素纤维改良粉砂土抗压强度特性及微观机理分析

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作者 王浩 付德伟 +2 位作者 郭剑波 晏田田 宋昊明 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第4期1602-1612,共11页

为改良黄泛区粉砂土强度低、易变形,黏结能力差的工程特性,采用力学测试和扫描电镜(scanning electron microscope, SEM),对加入不同含量的黄原胶(xanthan gum, XG)、木质素纤维(lignin fiber, LF)和养护龄期作用下的力学性能和改良机... 为改良黄泛区粉砂土强度低、易变形,黏结能力差的工程特性,采用力学测试和扫描电镜(scanning electron microscope, SEM),对加入不同含量的黄原胶(xanthan gum, XG)、木质素纤维(lignin fiber, LF)和养护龄期作用下的力学性能和改良机理进行研究。结果表明:XG和LF作为改良材料均可提高粉砂土的抗压强度;XG掺量的增加,粉砂土抗压强度呈现先增大后减小趋势;LF含量的提高,粉砂土的抗压强度随之增大,过量地加入LF会削弱改良效果;当在粉砂土中同时加入两者材料,粉砂土的抗压强度较单独添加其中1种材料都有不同程度的提高;XG遇水产生高黏性凝胶,松散的粉砂土被紧紧胶结在一起,土体强度得到提高;LF内部含有大分子集团,与周围土颗粒形成空间网状结构,加强了土体间的联合力。研究成果可为黄泛区粉砂土路基改良工程提供参考性数值。 展开更多

关键词 粉砂土 改良 抗压强度 黄原胶(XG) 木质素纤维(LF) 微观结构

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菱镁矿尾矿粉联合EICP加固粉土的试验研究

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作者 原华 丁仕兵 +3 位作者 朱紫琪 左可成 韩智光 朱想 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第4期1429-1440,共12页

提出利用废弃菱镁矿尾矿粉联合脲酶诱导碳酸盐沉淀(EICP)胶结粉土的方法,通过试样尺度的宏观测试和基于扫描电子显微镜、X射线衍射的微观测试,分析菱镁矿尾矿粉掺量和固化时间对固化土体力学性能、成分组成、微观结构的影响,以及菱镁矿... 提出利用废弃菱镁矿尾矿粉联合脲酶诱导碳酸盐沉淀(EICP)胶结粉土的方法,通过试样尺度的宏观测试和基于扫描电子显微镜、X射线衍射的微观测试,分析菱镁矿尾矿粉掺量和固化时间对固化土体力学性能、成分组成、微观结构的影响,以及菱镁矿尾矿粉联合EICP固化粉土的机理。结果表明:与常规EICP相比,菱镁矿尾矿粉联合EICP处理粉土的无侧限抗压强度、黏聚力、内摩擦角和碳酸钙含量,分别提高了14.22%~56.86%、27.42%~59.68%、0.882%~10.29%和6.79%~14.71%。当菱镁尾矿粉的掺量为12%时,被固化粉土具有较好的强度、刚度和韧性以及较高的碳酸钙含量,故粉土中菱镁矿尾矿粉的掺量宜为12%;土体强度的提高,不仅仅与碳酸钙含量的增大有关,还与所沉淀碳酸钙晶体结构的优化有关。掺入菱镁矿尾矿粉后,除常规EICP过程中的化学反应外,Ca^(2+)与MgCO_(3)反应析出CaCO_(3)和Mg^(2+),碳酸钙沉淀量和沉淀率增大;且Mg^(2+)促使碳酸钙主要以文石和方解石晶型形式存在,增强了固化土体的力学性能。 展开更多

关键词 菱镁矿尾矿粉 粉土 脲酶诱导碳酸盐沉淀 固化效果 晶体结构 微观机制

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稳定助剂对SBS改性沥青粘结性能的影响

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作者 盛桂琳 史帅波 +2 位作者 张庆 侯德华 张澳凯 《应用化工》 北大核心 2025年第3期690-694,共5页

为探究稳定助剂对SBS改性沥青粘结性能的影响,制备不同SBS改性剂与稳定助剂掺量的SBS改性沥青,通过常规力学性能、粘结强度、黏韧性、布氏旋转黏度评价指标以及荧光显微镜评价方法,对改性沥青粘结特性和微观形貌进行分析。结果表明,SBS... 为探究稳定助剂对SBS改性沥青粘结性能的影响,制备不同SBS改性剂与稳定助剂掺量的SBS改性沥青,通过常规力学性能、粘结强度、黏韧性、布氏旋转黏度评价指标以及荧光显微镜评价方法,对改性沥青粘结特性和微观形貌进行分析。结果表明,SBS改性剂的加入能够显著影响改性沥青的粘结强度,在SBS掺量为6%时,粘结强度取得最大值,超过该掺量后粘结强度会降低。稳定助剂的加入能够显著提高改性沥青的黏韧性,但稳定助剂掺量过多会导致SBS与沥青交联过度增加凝胶化风险,限制改性沥青浸润石板的能力,导致粘结性能下降。改性沥青微观形貌结构也证实其宏观性能的变化,为优化改性沥青配方设计提供重要的理论基础。 展开更多

关键词 SBS改性沥青 稳定助剂 粘结性能 黏韧性 BBS试验

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基于小波散射变换的RC框架结构震后损伤异常智能检测 被引量：1

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作者 康帅 王自法 +3 位作者 周荣环 贺东青 俞叶 李一民 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期27-38,共12页

基于传统方法的地震损伤评估存在精度和效率低的问题,为实现基于结构地震响应观测数据的震后结构损伤快速评估,并有效解决数据类型不平衡的问题,提出基于时频分析与卷积自编码(CAE)模型的损伤异常数据检测方法。首先应用小波散射变换对... 基于传统方法的地震损伤评估存在精度和效率低的问题,为实现基于结构地震响应观测数据的震后结构损伤快速评估,并有效解决数据类型不平衡的问题,提出基于时频分析与卷积自编码(CAE)模型的损伤异常数据检测方法。首先应用小波散射变换对原时域信号进行处理,生成时频数据;然后建立相应的卷积自编码网络模型,将时频数据输入CAE模型进行重构训练,根据重构误差确定异常判断阈值;基于该阈值精准区分数据中的异常值,并将计算结果与基于时域输入方法的计算结果进行对比分析,最后验证该方法在噪声环境下的有效性。结果表明:基于CAE模型的异常检测方法可以很好地识别损伤数据集中的异常序列,召回率达到了90%以上,且在小波散射变换作用下的异常检测效果更好;时频分析结合CAE模型的损伤异常数据检测方法极大地提升了震后损伤评估的效率,基于小波散射变换的耗时仅为基于传统时域输入方法的1/3,该方法在噪声作用下也表现出较高的检测精度。 展开更多

关键词 小波散射变换 异常检测 震后损伤 深度学习 框架结构

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水泥基电磁波吸波材料的研究进展

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作者 赵铁军 张婷婷 +3 位作者 万海涛 李智辉 田青 田林杰 《功能材料》 北大核心 2025年第3期3067-3078,共12页

随着科技的发展,大量电子设备的应用使电磁辐射风险骤增,对信息安全、军事安全、生态安全带来威胁。建筑吸波材料能够有效降低电磁辐射危害,对生态文明可持续发展具有重要意义。以水泥基吸波材料为例,从吸波剂对电磁波的损耗机理(电阻... 随着科技的发展,大量电子设备的应用使电磁辐射风险骤增,对信息安全、军事安全、生态安全带来威胁。建筑吸波材料能够有效降低电磁辐射危害,对生态文明可持续发展具有重要意义。以水泥基吸波材料为例,从吸波剂对电磁波的损耗机理(电阻型、电介质型、磁损耗型)及水泥基体结构(层状、周期、多孔)方面归纳总结了水泥基吸波材料的发展现状与研究中存在的不足,并对该类材料未来的发展方向进行了展望,为研发理想吸波器提供参考。 展开更多

关键词 吸波材料 水泥 吸波性能 多孔结构 多层结构 泡沫水泥

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生物炭改良黄河泥沙持水性能试验

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作者 冯晋华 安帅奇 +3 位作者 张敏 郭德辉 张建伟 原华 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第29期12631-12638,共8页

黄河流域生态保护和高质量发展对水土保持提出迫切需求,泥沙持水能力是影响植被恢复与生态治理的关键因素。生物炭因其土壤改良与固碳潜力备受关注。通过生物炭改良技术,探究生物炭种类及粒径对黄河泥沙持水性能的影响。采用竹子、水稻... 黄河流域生态保护和高质量发展对水土保持提出迫切需求,泥沙持水能力是影响植被恢复与生态治理的关键因素。生物炭因其土壤改良与固碳潜力备受关注。通过生物炭改良技术,探究生物炭种类及粒径对黄河泥沙持水性能的影响。采用竹子、水稻壳、核桃壳、木质、玉米秸秆、玉米芯、芦苇等7个植物源的生物炭,0.05、0.18、0.5~1、1~3、3~5、5~8 mm共6个粒径梯度的竹类生物炭,掺入黄河泥沙中,形成生物炭与黄河泥沙混合样品。随后对混合样品的持水性能及微观结构进行试验分析。结果表明:生物炭粒径能够极大地影响黄河泥沙的持水性能,存在对黄河泥沙持水性能改良效果的临界值;生物炭种类对黄河泥沙持水性能有影响,且能够影响其粒径与持水性能的关系。微观结构试验显示:生物炭的加入优化了土壤的孔径分布,尤其是在40μm处内的持水孔数量显著增加,增强了土壤水分吸附能力。然而,当生物炭粒径过小时,容易在土壤中形成团聚结构,将部分微孔完全填充,限制了持水性能的进一步提升。研究结果对实现碳封存和区域资源的新型利用提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 黄河泥沙 生物炭 粒径 持水性能 微观结构

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考虑汽油价格的燃油小汽车使用者出行方式选择

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作者 吴江玲 张馨月 +1 位作者 周备 任丽丽 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期635-641,共7页

为探究汽油价格对燃油小汽车使用者出行方式选择行为的影响,文章综合考虑心理潜变量、个人社会经济属性、出行特征属性、出行方式属性的影响,基于获取的出行选择数据,分别构建不考虑潜变量的混合Logit模型和考虑潜变量的混合选择模型。... 为探究汽油价格对燃油小汽车使用者出行方式选择行为的影响,文章综合考虑心理潜变量、个人社会经济属性、出行特征属性、出行方式属性的影响,基于获取的出行选择数据,分别构建不考虑潜变量的混合Logit模型和考虑潜变量的混合选择模型。研究结果表明:考虑潜变量的混合选择模型的拟合效果优于不考虑潜变量的混合Logit模型;在不考虑潜变量的混合Logit模型中,出行者收入越高、出行距离越远、拥有2辆以上小汽车及女性出行者更愿意选择小汽车出行,公共交通服务水平越好则燃油小汽车使用者越愿意选择公共交通出行;在考虑潜变量的混合选择模型中,除学历和收入外,潜变量对燃油小汽车使用者出行选择也存在显著影响,同时汽油价格越高、公共交通服务水平越高,燃油小汽车使用者选择公共交通出行的概率越高。 展开更多

关键词 交通工程 出行方式选择 汽油价格 混合选择模型 混合Logit模型

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基于VMD-CAE的无监督结构损伤识别研究

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作者 王梦倩 康帅 +1 位作者 李传飞 董正方 《振动与冲击》 北大核心 2025年第11期309-320,共12页

为了进一步扩展深度学习方法在基于振动信号的结构损伤识别中的应用,提出了一种基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和卷积自编码(convolutional auto-encoder,CAE)相结合的无监督结构损伤识别方法。首先,利用VMD对... 为了进一步扩展深度学习方法在基于振动信号的结构损伤识别中的应用,提出了一种基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和卷积自编码(convolutional auto-encoder,CAE)相结合的无监督结构损伤识别方法。首先,利用VMD对振动信号进行分解,去除噪声和一些无关成分的影响,选取与结构自振特性相关的成分作为有效分量;然后通过叠加有效分量作为CAE模型的输入,进而重构信号,通过学习健康样本数据的特征,得到最大重构误差作为判断结构是否损坏的阈值。最后将该方法应用到IASC-ASCE SHM Benchmark结构试验数据和卡塔尔大学看台试验数据,并将结果与其他模型进行了对比,结果表明该方法在两个数据集上的识别结果都更加准确。即使当样本中含有噪声时,也能显著提高噪声样本的识别精度,具有较强的抗噪能力。 展开更多

关键词 深度学习 结构损伤识别 无监督 变分模态分解(VMD) 卷积自编码(CAE)

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气相爆轰合成纳米材料的研究进展

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作者 赵铁军 杨仲宇 +2 位作者 闫鸿浩 张婷婷 田林杰 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第1期1-16,共16页

气相爆轰法是一种利用气体爆炸短时间内获取纳米材料的方法,已成功应用于碳纳米材料和氧化物的制备。相较于其他纳米材料的制备方法,该方法具备高效、便捷、产率高、绿色环保等优点。围绕气相爆轰法制备纳米材料所需的仪器设备及操作流... 气相爆轰法是一种利用气体爆炸短时间内获取纳米材料的方法,已成功应用于碳纳米材料和氧化物的制备。相较于其他纳米材料的制备方法,该方法具备高效、便捷、产率高、绿色环保等优点。围绕气相爆轰法制备纳米材料所需的仪器设备及操作流程进行阐述,介绍了气相爆轰法制备含碳类纳米材料与金属氧化物纳米材料的形貌结构、性能特征。同时对纳米材料的生长机理研究现状进行了分析与总结,归纳了气相爆轰制备纳米材料在光催化、电磁吸波、耐摩擦等方面的研究进展。最后对气相爆轰法及其所制备的纳米材料的应用潜力与技术前景进行了展望,为气相爆轰法工业化大规模合成纳米材料提供有益参考。 展开更多

关键词 气相爆轰法 纳米材料 生长机理 光催化 电磁波吸波

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基于机器学习和东日本大地震破坏数据的地震动参数筛选

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作者 李遂 王自法 +2 位作者 赵登科 王昭栋 李兆焱 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第5期88-99,共12页

地震动参数量化了地面运动的强度及其对建筑结构的影响程度,选取合理的参数对震前抗震设计与震后震害评估具有重要意义。地震动参数和结构地震反应间的统计关系常通过传统的相关性分析和回归方法建立,且数据多来源于数值模拟,难以捕捉... 地震动参数量化了地面运动的强度及其对建筑结构的影响程度,选取合理的参数对震前抗震设计与震后震害评估具有重要意义。地震动参数和结构地震反应间的统计关系常通过传统的相关性分析和回归方法建立,且数据多来源于数值模拟,难以捕捉两者间真实的非线性映射关系。为此,该文收集整理了2011年3月11日东日本大地震后近128万条房屋实际震害数据,基于XGBoost(eXtreme cradient boosting)、随机森林(random forest,RF)、LightGBM(light gradient boosting machine)和CatBoost(categorical boosting)共4种机器学习分类模型建立地震动参数与建筑破坏等级之间的复杂映射关系。引入SMOTE过采样和贝叶斯超参数优化法对模型进行优化,结合2种重要性评价方法选出包含7个参数的最优地震动参数组合。结果表明:XGBoost算法表现最佳,在测试集上的整体准确率可以达到71.39%;最优地震动参数组合为峰值地面加速度(peak ground acceleration,PGA)、T d、V SI、峰值地面位移(peak ground displacement,PGD)、峰值地面速度(peak ground velocity,PGV)、PGV/PGA、谱加速度S a;地震动幅值、频谱及持时参数与震后建筑损失的相关性较强,而累积能量参数与其相关性较弱。最后,通过新西兰3次地震的实际震害数据建立基于XGBoost算法的地震损失预测模型,验证了所选参数组合的完备性、可靠性和地区泛化性能。研究成果能够为建筑抗震设计及地震风险评估等工作提供一定的理论依据和工程参考。 展开更多

关键词 地震损失数据 机器学习 建筑破坏等级 最优地震动参数组合 特征重要性

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黄河下游粉砂土掺量对泡沫轻质土性能的影响

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作者 张婧 徐少辉 +3 位作者 王帅 谢炳坤 王浩 赵显昊 《人民黄河》 北大核心 2025年第6期156-160,共5页

泡沫轻质土是路堤重要填料,但是大体积泡沫轻质土存在干缩变形大、强度不足等问题。利用黄河下游粉砂土作为细集料生产泡沫轻质土,通过试验分析不同设计湿密度下粉砂土掺量对流值、抗压强度、干缩率和耐久性的影响,并通过数值模拟分析... 泡沫轻质土是路堤重要填料,但是大体积泡沫轻质土存在干缩变形大、强度不足等问题。利用黄河下游粉砂土作为细集料生产泡沫轻质土,通过试验分析不同设计湿密度下粉砂土掺量对流值、抗压强度、干缩率和耐久性的影响,并通过数值模拟分析其微观结构与力学性能的关系。结果表明:随着粉砂土掺量的增大,泡沫轻质土28 d抗压强度降低;根据规范结合工程实例和试验结果,推荐泡沫轻质土作为路基填料时粉砂土掺量取20%~30%;泡沫轻质土的干缩率随粉砂土掺量的增大而减小;粉砂土的加入能减少泡沫轻质土中水和水泥用量,扩大微观结构孔径分布范围。 展开更多

关键词 泡沫轻质土 粉砂土 性能试验 微观结构 黄河下游

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基于改进灰色群决策的城市洪涝灾害应急管理效能评价

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作者 孙慧芳 陈杨 毛文鑫 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第9期220-227,共8页

为解决城市洪涝灾害应急管理效能评价中决策者在风险条件下的偏好依赖与损失规避问题,构建融合决策者风险偏好的改进灰色群决策模型,首先,提出一种基于群体意见一致性和差异性的决策者权重确定方法,弥补传统方法在集成个体信息时忽略决... 为解决城市洪涝灾害应急管理效能评价中决策者在风险条件下的偏好依赖与损失规避问题,构建融合决策者风险偏好的改进灰色群决策模型,首先,提出一种基于群体意见一致性和差异性的决策者权重确定方法,弥补传统方法在集成个体信息时忽略决策者专业背景、经验和个人偏好的差异问题;然后,提出改进的交互式多准则决策(TODIM)方法,降低在计算优势度时决策者面对风险的损失夸大问题;最后,将模型应用于城市洪涝灾害应急管理方案效能评价,验证所提方法的有效性。结果表明:在综合考虑应急救援效率、防灾减灾效果、资源利用效率和应急管理成本的情况下,应急响应和救援体系完善方案优于早期预警与监测系统建设方案和信息化技术支持方案,且这一最优应急方案在81.82%的情景中维持稳健。 展开更多

关键词 城市洪涝灾害 应急管理效能 灰色群决策 风险偏好 交互式多准则决策(TODIM)

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磁场方向对建筑装饰316L钢脉冲电沉积MoS2涂层组织和摩擦性的影响 被引量：1

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作者 韩向明 彭梦姣 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1012-1016,共5页

为了提高建筑装饰用不锈钢表面的耐磨性能,在脉冲电沉积过程中依次施加平行方向与垂直方向的两种磁场来制备MoS2镀层,比较镀层组织形态特征及其性能变化。研究结果表明:磁场垂直时MoS2镀层内出现了许多小尺寸晶粒,镀层致密度发生明显提... 为了提高建筑装饰用不锈钢表面的耐磨性能,在脉冲电沉积过程中依次施加平行方向与垂直方向的两种磁场来制备MoS2镀层,比较镀层组织形态特征及其性能变化。研究结果表明:磁场垂直时MoS2镀层内出现了许多小尺寸晶粒,镀层致密度发生明显提升。磁场平行时各晶粒呈现均匀的分布形态,获得平整镀层表面。随着MoS2颗粒的加入量逐渐增大后,产生了更明显抑制作用,导致(200)晶面衍射峰强度明显减弱。控制磁场垂直时得到了硬度为364 HV的镀层,控制磁场平行时镀层硬度只有341 HV。提高MoS2颗粒加入量后,获得细晶强化效果,显著提高镀层硬度。磁场平行下具备良好的耐磨性能,平整性获得明显提升,有助于更多MoS2颗粒进入镀层内。与磁场垂直形成了平整镀层表面,产生大量台阶;施加平行磁场时,镀层中出现部分犁沟,引起磨损痕迹变形。采用不同工艺制得的MoS2镀层都表现出磨粒磨损的特征。 展开更多

关键词 MoS2涂层 电沉积 磁场方向 微观组织 摩擦性能

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