充填体与岩体能量和强度匹配的分析及应用

矿山嗣后充填法中,采用经验类比法判定胶结充填体的强度存在诸多问题。利用新的方法来分析充填体与岩体的匹配是必要的。对某铜矿灰砂比为1∶6、1∶8、1∶10和1∶12的4种尾砂胶结充填体进行力学试验和匹配分析。首先利用损伤力学方法建立充填体破坏前本构方程,根据岩体开挖释放能量与充填体蓄积应变能相近的原则,来判定岩体与充填体的匹配;然后运用GTS/MI-DAS有限元软件模拟开采-充填过程,根据应力变化与充填体极限强度的大小关系判定两者的匹配。2种方法所得到的结论一致。分析结果表明,该矿山宜采用充填配比不小于1∶10的尾砂胶结充填体。     

基于Morris法的供水管网全局灵敏度分析

灵敏度分析定性或定量评估输入参数的不确定性对模型输出结果的影响,可辅助基于供水管网模型进行的分析和设计。为提高识别管网模型中关键参数的效率,提出采用Morris法进行全局灵敏度分析。将Morris法用于分析纽约隧道问题,并对Morris法和Sobol’法进行详细对比,结果表明:与Sobol’法相比,Morris法精度稍差,但其计算量远小于Sobol’法。最后,对管网模型全局灵敏度分析方法的选择提出建议。     

基于节点流量校核的供水管网爆管定位研究

针对目前基于节点压力变化定位供水管网爆管的方法,当供水管网中泵切换时,导致定位爆管位置存在误报的问题,提出了基于节点流量校核的管网爆管定位方法.利用奇异矩阵法推导出节点流量灵敏度矩阵,采取奇异矩阵中的最优搜索向量计算方法找到节点流量变化位置,确定爆管管道.首先,将该方法应用于一个小管网,阐述基于节点流量校核的管网爆管定...     

Cu/La共掺杂TiO2光催化氧化水中的氨氮

采用水解-沉淀法制备了Cu/La共掺杂纳米TiO2催化剂,利用XRD、XPS和BET技术对其进行表征,并考察了在紫外灯下,共掺杂TiO2对氨氮的光催化氧化工艺条件。物相结构和比表面积测试结果表明,共掺杂催化剂具有较好的锐钛矿晶型,孔径分布为4～8 nm,Cu/La共掺杂TiO2La以La3+,Cu是以Cu2+、Cu+的形式掺杂进入TiO2的晶格。光催化实验表明:所得改性光催化剂对氨氮的去除及焦化废水的处理均具有较高的催化活性。     

耦合K-means++与差分进化的供水管网分区研究

供水管网独立计量分区是控制管网漏损的有效手段,当前分区过程的聚类阶段多采用快速模块度贪心算法,但其存在不能最优化模块度、无法平衡各分区节点数的问题。鉴于此,提出一种耦合K-means++与差分进化的供水管网分区算法。该算法首先使用K-means++保证分区初始种群节点数均匀性,然后结合供水管网分区特点针对性改进变异、交叉操作丰富种群多样性,并引入修正操作提高种群质量,最后以模块度为适应度函数进行个体选择并确定最终分区方案。结果表明,该算法获得的分区方案相比快速模块度贪心算法,与实际分区方案更接近,模块度及节点数均匀性表现也更优越,分区方案不仅合理而且利于分区的运营管理。     

地震灾害下市政管网消防供水能力可靠度评估

提出了一种地震后管网的消防供水能力可靠度评估方法,考虑地震后管网破损的随机性与火灾发生位置的随机性,采用蒙特卡罗模拟生成管网震损场景,基于管网低压状态对不同位置火灾进行了消防供水能力评估。在管网不同位置依次生成火灾场景,对每个场景进行消防供水能力评估,同时基于我国消防用水量,构建了消防供水能力可靠度评价指标。将所提出方法应用于云南省某旅游古镇并与传统GIRAFFE方法进行比较,结果表明：传统方法高估了管网整体消防供水能力,尤其在震级较小时,会显著高估枝状管网区域的消防供水能力。     

固体废弃物对新拌水泥浆体密实度与强度的影响

研究固体废弃物(石灰石粉、粉煤灰、赤泥和矿渣)作掺合料颗粒体系与新拌浆体填充密实性能的关系;分析了在水胶比为0.3时,以上4种固体废弃物以不同比例等质量取代水泥的净浆强度。实验结果表明,石灰石粉、粉煤灰、赤泥作为掺合料,能够改善胶凝材料的颗粒级配,填充新拌水泥浆体中的孔隙,使浆体更为密实,并且对其净浆的强度有利。     

超声激励下混凝土板裂缝发热的有限元分析∗

针对现有混凝土结构缺陷检测手段的不足，引入了混凝土裂缝检测的超声红外热像检测方法。①总结了超声红外热像检测的理论基础，对裂缝发热机制进行了推导和解释。②采用有限元软件ANSYS/LS?DYNA，考虑材料阻尼、自振特性、接触效应等情况，建立模型，对混凝土板件在超声激励下的发热效应进行了分析，结果表明在超声激励下，混凝土板件发热明显，而且在实验室条件下该方法适用于混凝土材料；裂缝不同区域接触和发热效应不相同，裂缝中下部接触作用强烈，发热明显；裂缝接触面节点生热由X方向(接触面法向)接触碰撞作用和Y方向(接触面切向)摩擦滑移作用共同决定；裂缝发热效应与板件自振特性有关，激励频率近于板件自振频率时，板件振动强烈，发热效应明显。以上结果对混凝土结构无损检测研究具有一定参考价值。     

基于小波去噪-卡尔曼滤波的供水管网爆管检测

在应用卡尔曼滤波进行爆管检测时，若受到监测误差、用水量随机波动等因素形成的背景噪音影响会导致误报率偏高，进而带来爆管检测系统鲁棒性较低的问题。鉴于此，对原始卡尔曼滤波进行了改进，首先采用小波函数对监测数据进行处理，其可以成功将周期循环信号中的有效信号及噪声信号分解至不同频域，然后使用硬阈值函数去噪后再对信号进行重构；最后利用卡尔曼滤波对重构后的信号进行爆管检测。研究结果表明：通过小波去噪，重构的信号中噪声信号占比显著降低，且信号与有效信号相似性更大；利用实际管网数据验证发现，所提算法可成功应用于实际管网爆管检测且与卡尔曼滤波相比，信号持续稳定，无剧烈波动且误报次数由6次降至0次，极大提高了爆管检测系统鲁棒性。     

基于场景缩减法的供水管网抗震可靠性评估北大核心CSCD

供水管网抗震可靠性是在可能地的震烈度下管网的服务水平,目前大多数采用蒙特卡洛模拟产生数量庞大的震损样本进行估计,此方法给大型复杂管网抗震可靠性的评估带来极大工作量和超高时间成本。为了克服这些问题,提出了多爆管压降计算模型,并引入场景缩减方法以提高计算效率。首先,利用多爆管压降模型计算震损场景下节点水压。其次,利用系统聚类中类平均法对震损节点水压进行场景合并和分类。然后利用k‐medoids聚类对每一类选取中心点作为典型场景。最后,通过典型场景确定节点和系统可靠性指数。将某实际管网应用所提算法计算并与传统蒙特卡洛模拟结果进行对比。结果表明,基于线性估计多爆管压降模型是合理的,基于场景缩减法的可靠性评估是可行的,提高典型场景数量可降低评估误差。因此,该算法可在保证结果准确的同时提高计算效率。