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关键词： 岩土工程   天牛须优化算法   相关向量机   预测模型   边坡  

摘要： 为了快速、准确地预测边坡稳定性，及时控制边坡危害，提出一种基于天牛须(beetle antennae search， BAS)优化算法的相关向量机(relevance vector machine， RVM)边坡稳定性分析模型。基于RVM模型，建立了边坡影响因素与稳定性的非线性映射关系；采用BAS算法对RVM模型参数进行优化，提出了基于BAS算法的RVM边坡稳定性分析优化模型；并将该模型应用于京-新高速公路的边坡稳定性分析。分析结果表明：与实际值相比，基于BAS-RVM模型的最大绝对值相对误差为3.90%；在相同学习样本下，与RVM模型、支持向量机(support vector machine， SVM)模型和径向基函数(radical basis function， RBF)模型预测值相比，BAS-RVM模型预测结果的可信度和拟合度更好、精度更高，其平均绝对值误差(mean absolute error， EMA)、均方根误差(root mean square error， ERMS)、相对均方误差(relative root mean square error， ERRMS)远低于其他3种模型。

关键词： 风积沙路基   强降雨   高温   干湿循环   稳定性  

摘要： 风积沙是内蒙古沙漠地区铁路/公路路基的主要填筑材料。近年来内蒙古地区强降雨和高温事件频发，造成风积沙路基土的体积含水率和孔隙水压力显著变化，抗剪强度衰减，从而引发路基变形和滑坡，危害路基稳定性。为探讨强降雨和高温天气对风积沙路基的水力行为和稳定性的影响，以内蒙古某沙漠地区风积沙路基为研究对象，根据内蒙古中部地区气候特征设计了短时强降雨-蒸发和连续降雨-蒸发两种干湿循环工况，通过数值模拟方法分析了风积沙路基在不同类型的强降雨-蒸发循环作用下的含水率和孔隙水压力随时间和路基深度的变化规律。研究结果表明：强降雨条件下，降雨初期，入渗率等于降雨强度，随着降雨过程持续进行，路基的入渗能力不断降低，当路基表层含水率达到饱和时，入渗速率即为风积沙路基土的饱和渗透系数；相同总降雨量下，连续降雨工况的入渗量较高，因此连续降雨工况下风积沙路基的体积含水率和孔隙水压力变化量和入渗深度均高于短时强降雨工况，连续降雨和短时强降雨工况下的入渗深度分别为5.65m和3.29m；降雨导致风积沙路基的体积含水率上升，负孔隙水压力随之下降，高温蒸发对路基水力行为的影响规律则与之相反，随着路基深度增加，强降雨和高温天气对风积沙路基的含水率和孔隙水压力的影响程度逐渐减弱，滞后性增强。研究结果可为沙漠地区风积沙路基的设计和养护工作提供一定的理论基础。

关键词： GH3230合金   焊接接头   长期热暴露处理   碳化物   退化反应  

摘要： GH3230合金焊接薄板用于制造先进航空发动机的热端部件，焊接接头组织稳定性与发动机的安全性及可靠性紧密相关。为阐明不同服役条件下焊接接头显微组织的变化规律，本工作研究了GH3230合金薄板填丝钨极氩弧焊接头经不同高温(700～1000℃)长期热暴露处理后的显微组织以及碳化物的演变。结果表明：不同温度热暴露2000 h后，焊缝区树枝晶形貌消失，枝晶偏析程度显著降低，热影响区晶粒尺寸不均匀，晶粒内及晶界碳化物析出明显增多。不同温度长期热暴露后焊接接头中的2类碳化物(Cr, W)23C6和(W, Cr)6C中合金元素的固溶度与含量发生变化，Cr23C6碳化物粗化速率明显增大。GH3230合金氩弧焊接薄板在长期热暴露中，焊接接头内发生了碳化物类型、数量、尺寸、形貌变化及位置分布的碳化物间的退化反应。

关键词： TBM施工   下穿河流   破碎带   注浆加固   掘进控制参数  

摘要： 针对硬岩地铁隧道在TBM施工过程中穿越破碎带等不良地质体，易导致TBM卡机、冒顶垮落和突涌水等问题，以青岛地铁某区间穿越李村河下破碎带段为工程背景，采用数值模拟、数据统计与现场监测数据验证相结合的研究方法，分析隧道穿越破碎带时的围岩变形规律，优化设计破碎带注浆加固方案。同时，基于施工统计数据确定TBM施工控制参数，最后结合监测数据验证“地面深孔全断面注浆+精细化掘进参数控制”方案的可靠性。研究结果表明：1）应用FLAC3D数值分析软件，研究TBM穿越河下破碎带围岩力学响应，分析围岩稳定性，破碎带区域以外的围岩变形很小而破碎带以内围岩产生了较大的变形，其中拱顶沉降最大可达11.82 mm，超出施工预警要求；2）提出破碎带地表深孔注浆加固方案，注浆体驱替破碎带内的地下水使得TBM穿越破碎带时不易产生突涌水等灾害，确定最优注浆加固范围为10.3 m，河流破碎带下注浆一般选用水泥—水玻璃双液浆，注浆压力为1.5 MPa，水泥浆水灰比为1:1;3）根据统计分析得出了TBM穿越河流破碎带时的掘进参数变化规律，结合试掘进监测数据确定了合理的双护盾TBM掘进控制参数。最终监控量测结果表明，最大地表沉降值为3.75 mm，该施工方案有效保障了双护盾TBM穿越大范围河流破碎带区域的施工安全。研究结果为进一步优化设计并结合监测数据进一步分析，以期为类似下穿河流的盾构隧道提供理论指导。

关键词： 意识计划   稳定性   高风险人群   灵敏度分析  

摘要： 文章首先建立了一类具有高、低风险的易感者和有、无意识的感染者的传染病模型。其次，通过下一代矩阵法求得基本再生数，利用Hurwitz判据和LaSalle不变集原理分析了平衡点的稳定性，结合中心流行定理证明系统存在向后分岔。然后，运用庞特里亚金（Pontryagin）最大值原理研究了模型对应的优化控制问题。最后，利用数值模拟对上述理论进行了验证，同时对参数进行了灵敏度分析，讨论了参数对基本再生数的影响。结果表明，提高感染者的意识和对高危易感者接种疫苗，能够有效控制传染病的传播。

关键词： 高强钢   轴压构件   纤维模型   稳定承载力   参数化分析  

摘要： 为了对不同强度等级高强钢焊接箱型截面轴压柱的稳定性进一步研究，采用纤维模型数值研究方法对高强钢焊接箱形柱的整体稳定承载力进行分析，并将结果用来验证现行规范中柱子曲线的适用性。数值研究中纤维模型的建立考虑了残余应力和几何缺陷的影响，首先用其计算现有试验中部分高强钢焊接箱型试件的极限承载力，与试验结果对比来验证使用纤维模型的可靠性；然后利用该模型进行480个算例的参数分析，具体包括名义屈服强度460MPa到960MPa的5种材料、8种截面尺寸和对应于每种截面的12种长细比，将分析结果与现行规范的设计曲线进行比较，对适用于高强钢轴压构件的设计曲线进行重选更新；最后对规范中柱子曲线计算公式的系数进行修正，提出了适用于不同屈服强度高强钢的建议计算公式。

关键词： 铜渣   铁系草酸盐水泥   热稳定性   抗压强度  

摘要： 基于铜渣基铁系草酸盐水泥具有快凝、早强等特性，在高温窑炉修补和核废物固化等领域具有潜在的应用前景。在前期铜渣基铁系草酸盐水泥基础性能研究的基础上，系统考察了其在150～1 000 ℃热处理条件下性能、物相及结构的演变。结果表明，自然养护28 d时，铜渣基铁系草酸盐水泥抗压强度达55.1 MPa，其物相主要由反应新生成的FeC2O4·2H2O和未完全反应的铁橄榄石相Fe2SiO4组成。经不同温度热处理后，力学性能及结构发生规律性变化。当热处理温度高于250 ℃时，生成的胶凝相物质FeC2O4·2H2O开始热分解，材料结构发生破坏，力学性能下降，至1 000 ℃时，抗压强度趋于稳定，约为15 MPa。由此可见，铜渣基铁系草酸盐水泥在高温下仍可保持较高的力学性能，具有较好的热稳定性。

关键词： 内蒙古阴山北麓   土壤团聚体   藜麦   有机碳   全氮  

摘要： 为探究藜麦种植对内蒙古阴山北麓地区不同质地土壤团聚体稳定性及碳氮分布的影响，本试验选取砂土、沙壤土、壤土和黏壤土4种不同质地土壤，测定种植蒙藜6号和蒙藜1537后土壤不同团聚体粒径质量百分比及各粒径的有机碳(SOC)、全氮(TN)含量。土壤团聚体的稳定性采用平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)进行评价，MWD和GMD越大表明团聚体稳定性越大。结果显示：沙壤土和壤土种植蒙藜1537后土壤团聚体稳定性较播种前降低，其余处理均升高；种植蒙藜6号后黏壤土>2 mm粒径团聚体质量百分比最高，为27.95%，种植蒙藜1537后砂土＞2mm粒径团聚体质量百分比最低，为12.66%，且种植蒙藜6号后>2 mm粒径团聚体质量占比提高效果最为显著；与播种前相比，砂土和黏壤土种植藜麦后各粒径土壤团聚体中有机碳(SOC)和全氮(TN)含量分别提高0.45～3.09 g·kg-1和0.04～0.76 g·kg-1。研究表明在4种质地土壤下种植蒙藜6号，在砂土和黏壤土种植蒙藜1537可增强土壤团聚体结构的稳定性，有利于阴山北麓地区农田土壤改良，减缓土地退化。

摘要： 水利水电工程是国家基础设施的重要组成部分,有助于解决水电资源不足的问题,促进我国经济更好地发展. 为提高水利水电工程建设质量,水电工程建设行业将计算机技术与数学方法应用于其中. 其中,数值流形法是一种典型的数值计算方法,可对土石坝、边坡等的稳定性及风险预防策略进行分析.

关键词： 声激励   旋流火焰   氢混燃料   燃烧不稳定性   火焰传递函数   火焰动态响应  

摘要： 为测量旋流预混燃烧器的火焰传递函数并探究其火焰动态响应特性，针对声激励下甲烷/空气和甲烷/氢/空气的燃烧特性开展实验研究，掺氢比10%～60%。声激励通过双扬声器施加，频率为20～400 Hz。释热率采用光电倍增管测量火焰自发CH*荧光信号，速度脉动采用双麦克风法测量火焰面处空气速度脉动，并在燃烧室下游使用动态压力传感器采集压力脉动信号，采用数码相机记录火焰图像。实验结果表明，燃料掺氢后，火焰形态由扩张的大火焰向聚拢的短火焰过渡变化，低频激励下火焰时均结构被明显改变。不同条件下的火焰传递函数均有高增益峰和低响应谷，且具备低通和带通特性，带通频率为80～200 Hz，相位则保持线性下降。特别地，高掺氢比火焰在更高频率产生了多个高增益峰，体现了掺氢火焰的高不稳定性特征。