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  • 水泥沥青砂浆在室外自然条件下的强度经时损失
  • 为考察室外自然条件对水泥沥青砂浆(CA砂浆)强度发展的影响,将在室内条件下养护28d或56d的CA砂浆试件置于北京地区室外环境中2a,测量了CA砂浆在自然环境中的强度变化。实验结果表明:CA砂浆在室外自然环境中长期放置,其抗压强度降低较小,抗折强度显著降低。水灰质量比一定时,沥青与水泥的比例越大,CA砂浆的强度经时损失越大。沥青与水泥的比例一定时,水灰质量比越大,CA砂浆的强度经时损失越大。通过延长CA砂浆早期养护时间,可以减小强度经时损失;沥青与水泥的比例较大的CA砂浆的改善效果更为明显。
  • 混凝土浇筑过程中方钢管柱的力学性能
  • 钢管混凝土在内部混凝土浇筑过程中空钢管的受力特性和安全性非常重要。该文建立了分析混凝土浇筑过程中方钢管柱受力性能的有限元模型,并采用实测的混凝土静水压力、钢管管壁应变等指标的对比分析验证了该模型的合理性。基于有限元模型,分析了不同混凝土浇筑高度和钢管宽厚比时由于混凝土浇筑引起的管壁变形及应力。研究结果表明:空钢管内设置横向内隔板可有效地减小管壁应力及变形;当方钢管宽厚比较大时,混凝土浇筑过程中对管壁产生的应力和变形数值都较显著。该文建模方法可进一步用以模拟钢管混凝土结构在施工阶段的力学性能分析。
  • 火灾后和加固后型钢混凝土柱的力学性能分析
  • 为计算火灾后及修复加固后型钢混凝土柱的承载能力和抗弯刚度,该文基于结构受火和受力的连续性,提出了火灾后和加固后型钢混凝土(SRC)柱力学性能的分析流程,采用有限元方法建立了相应的分析模型;并以某受火后的型钢混凝土柱为例,对比分析了火灾前、火灾后和加固后型钢混凝土柱的承载能力和抗弯刚度,获得了使用阶段抗弯刚度和不同轴向荷载比下截面极限抗弯承载力火灾后的损失率和加固后的提高率;在轴向荷载比为0~0.4时,其截面极限抗弯承载力的损失率和提高率分别为4.1%~6.4%和3.9%~9.1%。该文的分析流程和方法可为该类结构火灾后和加固后的力学性能分析提供参考。
  • 三江源区风沙沉积物的特性
  • 三江源区广泛分布着高寒风沙沉积物。野外调查和测验分析了20处风沙沉积物及15处水力侵蚀沉积物的颗粒级配和矿物成分,并整理了21个国内外活动沙丘和63个水力侵蚀和重力侵蚀沉积物的颗粒级配。研究结果表明:风沙沉积物具有均匀的粒径分布和相对固定的粒径大小,完全区别于其他沉积物。活动沙丘演变为固定风沙土的过程中粘土矿物和腐殖质增加:固定风沙土的粘土矿物含量可达到活动沙丘的2倍,而半固定风沙土局于两者之间,固定风沙土的腐殖质含量可达到活动沙丘的3倍左右。粘土矿物和腐殖质的增加导致沙丘表层颗粒细化,固定风沙土的细颗粒含量可达到活动沙丘的2倍左右,分选系数增加近一倍。
  • 黄河中游典型河网的结构自相似性
  • 对黄河中游不同子流域河网的宏观几何形态进行了分析,利用TOPAZ软件和DEM数据,设置适当的提取参数得到它们的河网形态结构参数。对河网的几何结构和拓扑结构进行统计分析,结果表明:在一定尺度范围内满足Horton-Strahler法则和Tokunaga法则,呈现出结构自相似性。刻画河网形态结构的主要参数具有较稳定的取值,不同河网之间的参数取值波动不大,与河网呈现的宏观几何形态以及河网所处的地域没有显著相关性。
  • 常用遥感蒸散发模型干湿限的新定义及数值模拟
  • 为解决目前常用遥感蒸散发模型干、湿限选取不确定性导致蒸散发反演结果存在的空间歧义性,对遥感蒸散发模型干限、湿限进行重新定义。对干湿限进行垂向一维热扩散数值模拟,以验证重新定义的干湿限能量分配假设及部分重要遥感参数取值的合理性。利用疏勒河流域地下水均衡试验场土壤剖面温度数据对干限温度进行验证,均方根误差为1.68K;利用参考作物蒸散量对湿限蒸散量进行验证,线性回归确定性系数约为0.90。研究结果表明:重新定义的干湿限推导求解方案合理,有助于避免遥感蒸散发模型中的空间歧义性。
  • 基于Poisson分布的降水模型及其在潮白河密云水库上游流域的应用
  • 为了描述降水的时空分布特征,在降水发生次数为Poisson分布的前提下提出了3种降水模型。该3种Pois-son矩形脉冲模型分别假设了降水历时为瞬时分布、指数式分布和Pareto分布。利用潮白河密云水库上游流域16个雨量站1980—2008年的降水资料,率定了3个模型的参数;在此基础上,得到潮白河密云水库上游流域降水特征(降水强度、降水频率)的时间变化趋势与空间分布规律。以降水历时瞬时分布的白噪音Poisson矩形脉冲模型为例,流域日均降水场次约0.18场/d、次雨深约为8mm。结果表明:该流域时间上在过去近30a降水量无显著变化,降水频率呈下降趋势,降水强度呈增加趋势;空间上降水量和降水强度自东南向西北逐渐减弱,降水频率则无显著空间规律。这3种模型中,白噪音型和Pareto型更适用于潮白河上游流域的降水分析。
  • 水滑坡体产生的涌浪特性
  • 入水滑坡体所产生涌浪的波峰高度及传播时间是此类灾害预警和风险评估最为关注的特性参数。本文通过对滑坡体和水波相互作用的耦合数学模型进行数值求解,研究了以上2个特性参数与滑坡体形状及运动过程的关系。数学模型中假设滑坡体兴波区域内水波横向能量扩散可忽略,在立面二维的简化下应用非线性浅水方程描述水波过程;假设滑坡体底部流体法向流速为零,应用简化的Novier-Stokes方程描述底部流动;在滑坡体的运动方程中考虑了惯性力、水波波动压力、底部流体对滑坡体的阻力和浮托力以及滑坡体和滑动面间的摩擦力等。数值结果表明:滑坡体水平速度越大,涌浪传播越快;当滑坡体水平速度接近波速时,滑坡体具体形状对波峰高度有显著影响;当滑坡体水平速度大于波速时,波峰高度随滑坡体速度的增大而减小。因此,以往数学模型中对滑坡体具体形状的忽视,或者设定过大的滑坡体速度,都有可能导致波峰高度的低估,不利于防灾减灾。
  • 基于视觉信息的堆石质量评价
  • 为解决堆石混凝土(RFC)施工现场依靠人工巡视目测堆石质量的方法的不足,该文提出了一种用于堆石仓面质量管理的方法。该方法首先在施工现场采集堆石仓面的图像;其次对堆石图像上的视觉信息进行分析处理,为解决数字图像上石块间重叠、接触给石块识别带来的困难,应用分水岭算法实现块石的识别,进而提取块石粒径;最后得到堆石的级配曲线,从而对堆石仓面的质量进行等级评价。对在施工现场拍摄的堆石图像进行处理,将自动识别的块石粒径分布和人工识别的结果进行比较,验证了文中石块分割算法的准确性。该方法是一种非接触式、客观、便捷的用于堆石仓面质量管理的方法,可以应用于工程实践。
  • 基于投入产出分析的建筑业碳排放核算
  • 为了研究中国建筑业的碳排放情况、衡量建筑业的碳排放影响力、并与其他行业进行比较,该文提出关联碳排放的概念,在碳排放核算过程中将其分为直接碳排放与间接碳排放2个部分,利用投入产出分析计算间接碳排放。在计算了2002、2005及2007年建筑业及其他行业的直接碳排放、间接碳排放和关联碳排放后,还利用关联碳排放系数和碳排放拉动系数比较了主要工业行业单位产出的碳排放能力。文章通过碳排放核算研究,计算得到建筑业2002、2005和2007年的关联碳排放量分别为9 512.43万t、130 066.85万t和181 143.54万t;关联碳排放系数分别为3.41t.亿元-1、3.26t.亿元-1和2.89t.亿元-1。2007年建筑业关联碳排放在25个主要行业中排名第2,而关联碳排放系数排名第9。评价结果显示:建筑业碳排放影响力巨大,尤其具有很强的碳排放拉动能力。
  • 中国住房一级市场买方代理模式的平滑效应
  • 为探讨买方代理服务模式及其平滑效应,该文基于信息经济学理论,建立住房一级市场的买方代理模型,设计合理的买方代理佣金收取方式,探讨买方代-理对搜寻过程和住房消费的平滑效应。研究结果表明:合理的佣金收取方式和佣金水平可以使买方代理对搜寻过程产生平滑效应。为了有效提高搜寻过程的有效性,应建立住房一级市场的买方代理机制并采用百分比佣金收取方式。
  • 中国住房一级市场买方搜寻行为的影响因素
  • 为了研究住房一级市场买方搜寻行为的特点,该文采用北京市消费者购房行为的调研数据,运用Heckman两阶段法分析了搜寻持时和搜寻频率的主要影响因素,并探讨了网络信息渠道对买方搜寻的作用。结果表明:年龄对于搜寻频率的影响呈现出U形特征,40岁左右买方的搜寻频率最低,而家庭人数较少的买方搜寻频率相对较高;租房者、男性购房者和家庭人数较少者的搜寻持时较短;网络信息渠道对买方搜寻行为有显著作用,一方面能降低买方的搜寻频率,另一方面会增加搜寻持时。为了改善网络对买方搜寻的作用,建议规范房源信息的在线发布机制,建立统一的住房信息平台,同时加强对房地产类网站的监管及对虚假信息的处罚力度。
  • 基于LCA理论的建筑室内装修健康损害评价
  • 为了对建筑室内装修和使用过程产生的大量有害物质对人体健康构成的威胁进行合理的量化评价,基于生命周期清单分析(life cycle inventory,LCI)方法和社会支付意愿(willingness-to-pay,WTP)的货币化评价方法,结合病理学和环境卫生学的成果,建立了建筑装修过程与健康损害指标之间的量化模型,实现了建筑装修过程的量化评价。在案例评价涉及到的建筑装修材料中,硝基涂料中大量含有的二甲苯的社会支付意愿达到162.54元/a,其对人体健康的损害最为显著。案例结果证明:本评价体系能够有效地识别装修过程中的主要健康损害源,并用货币化的方法进行表征,对于完善建筑工程环境影响评价方法体系、实现建筑工程健康损害的事前预测与控制具有重要的理论价值和实际意义。
  • 基于元胞自动机模型的城市土地利用变化模拟
  • 为了研究城市发展带来的城市土地利用空间格局变化,综合运用元胞自动机、多维驱动力分析和情景分析方法,构建了城市土地利用变化模拟系统。建立了宏观、中观和微观3个尺度上的驱动力量化和耦合作用函数。通过识别驱动力变化与城市空间发展特征的关联性,解决了元胞自动机模型参数的时间效应问题。结合情景分析方法,确定城市不同发展情景下的参数取值,进而对未来城市土地利用变化进行了系统模拟。4种预测情景的用地总量分别为220.32km2、253.28km2、231.52km2、310.52km2。研究结果表明:城市土地利用变化受经济增长、空间管制政策等驱动力影响明显,同心圆、组团式发展模式的用地集约水平较高,沿主要对外交通轴线带扩展模式的用地扩张问题较为突出。
  • 多目标大规模供水管网监测点的优化选址
  • 针对供水管网水力模型中监测点布置的优化计算不易得到确定结果、运行数据不能完全代表管网状况的问题,提出反映管网节点水量和节点压力变化的节点覆盖水量和节点相关水压的多目标遗传算法,综合灵敏度分析、爆管分析,结合测压点布设原则、管网拓扑结构、水力计算结果最终确定测压点优化选址的方法。该方法用于城镇大规模实际管网中,采用管网节点中的0.3%个节点为水压监测点即可覆盖约45%的管网节点与43%的管网水量,通过与现有布设原则比较,发现其结果与布设原则匹配度较高。该方法提高了管网模型测压点的精度和准度,也代表了管网中水压变化和水量影响,可有效消除人为因素影响和提高监控管网漏水、爆管、能耗的效果。
  • 六氯苯污染土壤的固化稳定化
  • 针对六氯苯污染土壤以及农药、化工等重污染场地毒性有机物的控制与治理,该文通过在去离子水、硫酸/硝酸混合溶液(pH=3.20±0.05)和醋酸缓冲溶液(pH=4.93±0.05)3种浸提剂情景下的静态浸出试验、长期浸出试验和固化体微观形貌观察等,分析评价了含六氯苯污染土壤模拟样品的固化稳定化效果。试验结果表明:添加质量分数30%—50%水泥便可以实现98%—99%的六氯苯固定率;3种情景下模拟样品121d的累积浸出率,除醋酸缓冲溶液下的石英砂样品达1.09%外,其余样品的浸出率均小于1%,进一步说明水泥对污染土壤中六氯苯有很好的固化稳定化效果;长期浸出过程主要经历了快速溶出、缓慢的扩散迁移和相对稳定3阶段,由于六氯苯的相对稳定性和低水溶性,长期浸出试验在20d后基本进入稳定期。
  • 城市新建生态公园土壤养分空间变异性——以北京奥林匹克森林公园为例
  • 针对北京奥林匹克森林公园以客土为下垫面的特点,采用网格取样法,结合地统计模型,分析了公园土壤有机质、氮、磷等养分参数的空间分布与变异特征。研究表明:公园土壤营养水平较低,各养分参数的变异水平不同,但具有同一级空间变异结构。受客土回填的随机影响,土壤养分整体的空间相关性较弱。其中,全氮、有效氮和铵态氮的分布还受人工施肥的影响,空间相关度最弱;而硝态氮受局部区域硝化-反硝化作用的影响,空间相关性最强。基于半方差球状理论模型的普通Kriging估计揭示了土壤各养分参数的空间变异特征,表明有机质对全氮、有效氮和全磷的空间分布有较强影响,而溶解态养分如硝态氮、铵态氮和有效磷的空间分布差异性较大。本研究可为公园土壤养分流失风险评估和预防措施的制定提供科学依据,并为同类新建城市公园的土壤养分管理提供借鉴。
  • 三维空间液滴运动模型
  • 为了研究三维流场中液滴运动模型,基于颗粒运动的物理描述基础和机理研究,依据液滴在流场和重力场中的受力和液滴的特性,对液滴形态、受力和运动等物理状态进行了描述,建立了单液滴的三维运动模型,并给出了其转动和移动方程的数学描述;通过时间和三维空间变量的离散,获得了其稳态流场三维运动的解,揭示了单液滴在流场和重力场中的行为机理。利用目前公开的关于球体旋转和移动算例的研究结果,在与之对应的简化工况下验证了液滴运动模型。验算结果表明:三维空间液滴运动模型的正确性。根据核能科学与工程学科的市场需求,三维空间液滴运动模型可以应用于计算管道内流场中液滴或颗粒的运动、烟囱释放尘粒在风中的运动等,为其进一步发展和应用奠定了坚实的基础,对汽水分离技术应用于核能和其他领域具有重要意义。
  • 中国固体实验包层增殖子模块的温度场模拟
  • 针对国际热核实验堆(ITER)中国固体实验包层模块(TBM)的铍球床中子增殖区、Li4SiO4陶瓷球床氚增殖区以及冷却剂氦气在稳态工况下的温度场,该文利用计算流体力学软件Fluent对TBM增殖子模块进行二维数值模拟。计算结果表明:在原有的设计方案下,Li4SiO4陶瓷球床的最高温度将会超过材料所允许的工作温度。该文提出的改进方法将Li4SiO4区域均匀分成3块。改进之后的方案能够满足设计要求。分析结果和改进方案可以作为ITER中国固体实验包层模块的热工水力学优化设计的参考。
  • 宽频带空间光外差信号采集系统
  • 双频激光器是诸多精密测量应用的核心传感部件。为解决双频Nd:YAG激光器拍频信号频差大、功率小、难以采集的技术难点,该文设计并实现了一套宽频带空间光外差信号采集系统。采用大口径光纤准直器有效地解决了对空间光束的耦合接收问题,送入高速光电接收器进行光电转换,经集成微波放大器模块对频差信号进行放大,最后由VB语言实现频率计与计算机的通讯,完成拍频信号的实时采集和存储。实验结果表明:该系统对空间光信号耦合效率高达90%,放大器增益47dB,实现了对1.5GHz以内拍频信号的有效采集。此系统效率高、可移植性好,为双频激光器大频差信号提供了可靠的采集方法。
  • 基于GAMS的CCS源汇匹配管网优化模型
  • 碳捕集与封存(CCS)技术的推广对减缓全球气候变暖具有重要意义。CCS技术成熟后,CO2排放源和封存汇间的匹配及运输管网设计将成为大规模实施CCS项目的关键问题。为了对中国大陆CO2运输管网进行规划,并估算实施CCS项目的全流程总成本,该文在原ChinaCCS决策支持系统(ChinaCCS DSS)基础上开发出基于GAMS的源汇匹配管网优化模型。该模型可以确定CO2捕集与封存位置及相应量值、运输管道拓扑结构及各管径。通过对京津冀地区做案例分析,发现该地区CO2捕集量在0~180Mt/a变化时,源汇匹配单位总成本约为181~260RMB/t;较之原匹配模型,减少约20RMB/t,更具经济性。
  • ERP实施对企业绩效影响的实证研究——基于倾向得分匹配法
  • 该文试图研究中国企业实施企业资源规划(ERP)系统之后其绩效的变化情况。为了获得相应的实证结果,该研究收集了1998—2007年实施ERP系统的129个企业样本,采用基于倾向得分匹配法研究了样本企业实施ERP后的绩效变化。研究结果表明:ERP实施后第1年和第2年运营绩效有所改善,而盈利能力则在第4年有显著提高。该结果表明:ERP实施可迅速提高企业的运营绩效,而对于盈利能力的改善则存在一定的时滞效应,需要较长的时间才能显现。
  • 基于ISO模型的在校大学生创业意向
  • 该文研究在校大学生创业意向的影响因素,建立了ISO(创业意向-主观因素-客观因素)模型,将有关因素分为主观因素和客观因素这2个部分。在对全国多地域省份、多类别行业的25所高校的问卷调研收回的5 784个有效问卷基础上,该文运用结构方程模型方法,验证了广义创业态度主观因素包括创业动机、创业环境感知和创业要素认知这3个变量,检验了这3个变量对创业意向的影响程度。该文还运用T检验和方差分析的方法,分个体社会背景和创业教育这2个方面检验了个体背景客观因素对创业意向的影响程度;由此验证了ISO模型的有效性。研究结果表明:大学生创业意向受到多因素复杂作用,创业动机和创业环境感知正向影响创业意向,创业要素认知负向影响创业意向,且创业动机、创业环境感知和创业要素认知两两正相关;创业教育可以显著正向影响大学生创业意向。
  • 基于密度提取的细胞荧光图像标识算法
  • 为解决常用的基于图像像素连通性的分类标识算法和当前的基于密度可达性的快速算法在处理类似线粒体等分布不连续的荧光图像上存在标识不稳定和误标识的问题,通过改进基于密度的算法在搜集对象上的策略,采用基于局部密度提取的搜集方法。结果表明:对于不连续分布的荧光图像,这种方法可以很稳定的给出符合实际的分类标识结果,优于基于连通性和基于密度的快速算法,准确率和稳定性较高。
  • 频率跟随响应对音调跟随准确性的反映
  • 频率跟随响应(FFR)能够反映受试者的音调感知能力。为了研究FFR对具有相同听力特征人群的个体间音调感知能力差异的表征,该文测试了母语为汉语普通话的听力正常受试者对频率为成年男性语音基频典型值的纯音的FFR响应,分别采用短时自相关及谱图方法从时域及频域2个角度对FFR信号音调跟随准确性特征参数进行了提取。通过与受试者频率分辨阈值的心理声学测试结果的相关分析,得出短时自相关及谱图方法与行为学频率分辨阈值之间具有显著相关性的结论。结果表明:使用FFR能对同一听力特征群体中个体之间音调感知能力的差异进行表征;另外,基于短时自相关的FFR音调跟随准确性特征比谱图方法更适合用于提取个体的音调感知能力差异。
  • 利用可变形统计模型进行膝关节建模与运动测量
  • 该文以人体膝关节个性化三维建模为目的,并论证该模型应用于在体运动测量的可行性。基于可变形统计模型理论,寻找模型表面的特征配对点,建立膝关节统计模型训练集;通过主分量分析的方法确定特征点在三维空间的分布规律;在重建新模型时,通过统计模型变形,以X线图像中膝关节的二维透视信息为形变基准,从而实现膝关节个性化三维建模。研究结果表明:相比MRI(magnetic reso-nance imaging)模型,本文重建的完整膝关节三维骨骼模型精度为0.5mm,该模型用于运动测量的精度为0.59mm和1.25°。可变形统计模型技术可以用于建立受试者膝关节个性化三维模型,并测量膝关节的在体三维运动。
  • [土木工程]
    水泥沥青砂浆在室外自然条件下的强度经时损失(王强 冯竟竟 阎培渝)
    混凝土浇筑过程中方钢管柱的力学性能(王文达 于清)
    火灾后和加固后型钢混凝土柱的力学性能分析(谭清华 韩林海)
    [水利水电工程]
    三江源区风沙沉积物的特性(李艳富[1] 王兆印[1] 余国安[2] 王春振[1])
    黄河中游典型河网的结构自相似性(张丽 傅旭东 王光谦 史海匀 李铁键)
    常用遥感蒸散发模型干湿限的新定义及数值模拟(冯景泽 王忠静)
    基于Poisson分布的降水模型及其在潮白河密云水库上游流域的应用(丛振涛 张晓颖)
    水滑坡体产生的涌浪特性(汪洋 牛小静 余锡平)
    基于视觉信息的堆石质量评价(沈乔楠 安雪晖 于玉贞)
    基于投入产出分析的建筑业碳排放核算(张智慧 刘睿劼)
    中国住房一级市场买方代理模式的平滑效应(张红 林荫)
    中国住房一级市场买方搜寻行为的影响因素(张红[1] 李洋[1] 谢娜[2])
    基于LCA理论的建筑室内装修健康损害评价(李小冬 高源雪 孔祥勤 张智慧)
    [环境科学工程]
    基于元胞自动机模型的城市土地利用变化模拟(刘毅 杨晟 陈吉宁 曾思育)
    多目标大规模供水管网监测点的优化选址(刘书明[1] 王欢欢[1] 徐鹏[2] 徐速[2])
    六氯苯污染土壤的固化稳定化(聂小琴 刘建国 曾宪委 苏肇基)
    城市新建生态公园土壤养分空间变异性——以北京奥林匹克森林公园为例(张晓凤 张旭 李广贺)
    [核能与新能源工程]
    三维空间液滴运动模型(张谨奕[1,2] 薄涵亮[1,2] 孙玉良[1,2] 王大中[1,2])
    中国固体实验包层增殖子模块的温度场模拟(张尧立 周志伟 解衡)
    宽频带空间光外差信号采集系统(任成[1] 杨星团[1] 张书练[2])
    基于GAMS的CCS源汇匹配管网优化模型(孙亮[1,2] 陈文颖[1,2])
    [经济与管理]
    ERP实施对企业绩效影响的实证研究——基于倾向得分匹配法(张露 黄京华 黎波)
    基于ISO模型的在校大学生创业意向(向辉[1,2] 雷家骕[1])
    [生物与生物医学]
    基于密度提取的细胞荧光图像标识算法(叶大田[1,2] 张锐[1,2] 钱翔[2])
    频率跟随响应对音调跟随准确性的反映(宫琴[1,2] 孙文生[1])
    利用可变形统计模型进行膝关节建模与运动测量(朱忠林 丁辉 王广志)
    《清华大学学报:自然科学版》封面

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