天津大学学报杂志 统计源期刊

天津大学学报 2016年第10期杂志 文档列表

天津大学学报杂志建筑工程

基于Pareto解的面板堆石坝施工工期-质量-成本均衡优化研究1001-1007

摘要：大坝工程中能否对工期、质量、成本3大核心要素进行综合均衡优化，是评价工程项目的重要衡量标准．针对目前大坝工程施工缺少工期-质量-成本均衡优化研究，且多目标均衡优化最优解非唯一、存在一组Pareto解集的问题，建立了面板堆石坝施工工期-质量-成本均衡优化数学模型，并建立了Pareto叠加模型对组合解支配关系进行求解．结果表明：基于工序Pareto解的组合解大部分仍为Pareto解；通过对线性加权和法与TOPSIS法的比较分析，验证了耦合线性加权和法的可行性．基于Pareto叠加模型结论并结合多属性效用函数提出了改进的耦合线性加权和的带精英策略非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)，降低了算法的计算复杂度且提高了计算效率和鲁棒性，克服了最优解非唯一的问题．同时，结合某面板堆石坝工程，运用改进算法提高了计算效率，并优选了符合工程实际的最优折衷方案．

含沙溃堤洪水数值模拟分析1008-1015

摘要：为了研究复杂地形下含沙溃堤洪水的泥沙输移和床面冲淤，分析泥沙冲淤对溃堤出流的影响，评估水沙共同作用下的洪水风险，建立了非结构化三角网格的二维水沙数学模型．单元界面的水动力通量采用基于近似黎曼解的Roe格式计算，泥沙通量采用TVD-MUSCL格式求解．用小尺度的水槽动床试验数据对数值模型进行验证．将模型应用于黄河宁蒙段河道洪泛区某溃口含沙溃堤洪水的数值模拟．模拟结果表明，溃口冲刷坑易形成环形泥沙淤积体，同时洪泛区出现明显泥沙淤积．因此，含沙溃堤洪水带来的泥沙淤积问题不容忽视．通过比较清水定床、清水动床、含沙定床和含沙动床4种数值模型的计算结果，发现床面冲淤变化对溃堤洪水进洪流量有明显影响．

空间效应对悬臂桩支护基坑连续破坏的影响研究1016-1026

摘要：在局部破坏的情况下基坑可能发生大规模的连续破坏，部分工程案例表明基坑的垮塌常发生在基坑侧壁的中部，而不会延伸到坑角，由此可见空间效应会对基坑的连续破坏及终止有较大影响．以悬臂桩支护的正方形基坑为例，采用显式有限差分法研究了有空间效应作用下基坑发生局部破坏时的荷载传递机理，并将其与无空间效应的基坑进行了对比．研究表明正方形基坑一侧中部发生局部破坏，最大荷载传递系数会随失效桩数的增多先增大后减小，因此连续破坏开展至一定范围即会终止．可见空间效应可能是导致连续破坏自然终止的一个原因．基坑尺寸越大，荷载传递系数越大，但当基坑增大至一定程度时，远离坑角的荷载传递系数变化规律将接近于无空间效应时的情况．

黏土中桶形基础负压下沉阻力及土塞发展试验1027-1033

摘要：桶形基础负压下沉时下沉阻力和土塞发展是桶形基础施工中的两个关键性问题．针对此问题，进行了不同土体中桶形基础下沉特性的模型试验，测量试验过程中土塞隆起高度、桶体下沉位移及施加负压值的大小．试验结果表明，当施加的负压大于所需负压时桶体才会下沉，并且土塞是阻碍桶体下沉的最主要原因．在负压下沉过程中，土塞隆起参数分别为74%,和105%,，并且当反向地基承载力破坏发生时，更多土体将会进入桶内．在实际工程中，桶内土塞的发展应作为负压下沉时施工控制的关键技术指标，并且需要对其进行实时监控，避免施工上的困难和对桶体稳定性的影响．

风电机组浮态对风机运输船浮运的影响分析1034-1040

摘要：针对海上风电一体化安装技术中的浮运安全，采用海洋工程设计软件MOSES气垫模块对风电机组的自浮状态进行模拟．通过对船体及风电机组的各向加速度、位移及拖缆力等因素的模拟分析，研究了风电机组初始浮态对风机运输船浮运过程中动力响应的影响．结果表明：随着风电机组的吃水增大，运输船的浮运稳性变差，当风电机组吃水在4,m以下时，其吃水变化对风电运输船浮运的动力特性影响较小；可将4,m设为风电机组的安全吃水深度．在一定范围内，风电机组的筒型基础内外液面高度差越大，船体及风电机组在浮运过程中越平稳和安全．

变预应力度装配式管柱抗震性能试验1041-1048

摘要：进行了5根高强混凝土装配式管柱在0.15轴压比下的拟静力试验，研究配筋形式、预应力度对管柱抗震性能的影响．其中2个为配置12根预应力钢棒的试件，3个为同时配置6根预应力钢棒和6根HRB400级钢筋的混合配筋试件，5根管柱均通过装配式柱脚与承台连接．试验得到试件破坏形态、滞回曲线、承载能力、刚度变化、耗能能力等．结果表明：预应力度较小的混合配筋试件裂缝开展充分，滞回环较仅配置预应力钢棒的试件饱满；至试件破坏，装配式柱脚均未发生较大变形或锚栓破坏，满足正常使用要求．在此基础上，修正混凝土结构设计规范中关于混凝土环形截面抗弯承载力计算公式，建立了适用于高强混凝土混合配筋管柱正截面抗弯承载力计算公式．

自恢复耗能支撑框架结构滞回特性模拟分析1049-1054

摘要：介绍了新型预压弹簧自恢复耗能(PS-SCED)支撑在低周反复荷载作用下的滞回特性，并对采用新型PSSCED支撑与普通支撑的单层单榀框架结构的抗震性能进行了对比分析．结果表明，PS-SCED支撑框架结构在动力荷载作用下可展现出稳定的旗形滞回曲线，具备良好的耗能能力及自恢复性能．与普通支撑框架结构相比，PSSCED支撑框架结构承载能力至少提高44%,，累积滞回耗能能力提高20%,，残余变形角减小64%,，故PS-SCED支撑可有效提高结构的整体抗震性能．

条形基础嵌入问题的大变形有限元对比分析1055-1061

摘要：岩土工程中，土与结构的耦合作用通常导致土体产生极大变形，即大变形问题，如桩、桩靴和吸力锚的嵌入安装．传统有限元法在求解大变形问题时，网格将产生极大变形，导致计算误差很大，甚至不收敛．基于条形基础嵌入问题，对两种不同的大变形有限元法(网格重划分法和CEL法)进行对比分析．给出了两种大变形有限元法的实现流程，并分析了条形基础在均质各向同性和正常固结黏土中的嵌入问题，通过与条形基础承载力公式和RITSS大变形有限元法对比，验证了两种方法的有效性；通过用户子程序，模拟了正常固结黏土不排水抗剪强度随基础嵌入的变化规律；对比了条形基础嵌入过程中土体的流动机制．

盾构掘进参数的统计试验与优化控制1062-1070

摘要：盾构掘进参数的变化与控制对盾构自身及周围环境的影响是十分关键的．结合天津地铁建国道站至天津站区间盾构施工参数记录，针对盾构掘进过程中的掘进速度和力学掘进参数进行了分析与模糊统计试验，并提出了针对力学掘进参数的优化控制措施．研究结果表明：盾构机掘进速度过高或过低均为盾构机掘进的不利工作状态，存在一个盾构机掘进的最优工作状态；基于模糊集合理论，定义了盾构力学掘进参数在各自最优取值范围内的工作状态，为其“正常掘进状态”，相应的掘进速度、力学掘进参数的最优取值范围可以应用于制定对地表沉降的优化控制措施，为满足地表毫米级沉降要求提供了有效保障．

基于一维不定常流理论和Riemann间断分解的改进CSPM1071-1075

摘要：针对改进的光滑粒子方法(CSPM)在求解非连续流体动力学问题时出现解的非物理振荡的不足，基于一维不定常流理论和Riemann间断分解的思想，提出了一种改进的CSPM，提高了其解决间断问题时的精度，并减小了非物理振荡．该方法的可靠性以及适用范围得到了两组典型一维激波管算例的验证．计算结果表明，本文提出的方法在求解强间断的精度方面要优于传统的SPH方法，能有效消除间断面上的非物理振荡，在激波捕捉方面仍有较好的精度．

多层双向偏心框架结构弹塑性阶段扭平频率比分析1076-1083

摘要：为了探讨多层双向偏心结构在弹塑性阶段平扭耦联变化规律，建立了带有双向抗侧力构件的多层双向偏心结构空间简化剪切模型．利用MATLAB编程和非线性静力分析方法探讨了3层双向均匀偏心框架结构在整个加载过程中的结构频率变化规律．结合由非线性静力分析得到的结构等效层恢复力模型，展开了多层双向偏心结构前3阶频率随扭平频率比和偏心率从弹性阶段到弹塑性阶段整个过程中的参数分析．分析结果表明：弹塑性阶段平扭耦联参数变化规律明显不同于弹性阶段；结构弹塑性发展的不同程度对频率随参数的变化规律有明显影响；结构弹塑性的发展削弱了扭平频率比和偏心率对频率的影响．

驾驭式洪水演进模型在蓄滞洪区联合防洪中的研究与应用1084-1092

摘要：基于一、二维非恒定流基本控制方程，建立了蓄滞洪区洪水演进数学模型．模型采用具有旁侧出流的河网独立计算的一、二维多口门嵌套衔接模式，将一维河道嵌套于二维分洪区中．通过混合编译方法实现了该模型的可视化驾驭功能．介绍了驾驭式模型的基本结构，讨论了该模型混合编译的不同实现方法的优缺点，提出了在保留计算模型独立性和完整性前提下具有通用性的可视化驾驭模型快捷建立方法．结合历史洪水资料，模拟了永定河蓄滞洪区百年一遇洪水演进过程．实现了模拟过程中对各分洪区口门开关和堤埝突发决口事件的监控．

基于Lagrangian粒子法的船舶横摇阻尼涡模式数值研究1093-1100

摘要：Lagrangian粒子法是近年来新兴的一类无网格方法．基于该广义理论下的有限点法，将问题求解域离散为有限个空间粒子点，借助移动最小二乘法获得粒子的物理场函数，利用投影法分步求解拉格朗日形式下的不可压缩Navier-Stokes方程，最后数值模拟得到S60船模各二维横剖面在横摇时的涡模式，有效地捕捉到船体周围流场的非线性特征，如流体分离、漩涡泄出等．计算结果表明：船舯附近的剖面在横摇时，在其舭部周围将会产生两个涡，故舭部表面压力呈正负交错变化；当剖面位置逐渐靠近船艏或船艉时，其舭部涡缩减为一个，此时舭部附近压力符号无变化．将该数值计算结果与试验进行对比验证，二者吻合较好，说明Lagrangian观点下的有限点法针对船体各横剖面的横摇阻尼涡模式均给出了较为准确的数值模拟结果，有效验证了本文计算方法的可靠性．

天津大学学报杂志化学工程

电子能量损失谱元素定量分析的条件优化1101-1105

摘要：研究了电子能量损失谱元素定量分析的影响因素，测定了能量损失谱仪的重要实验参数：接收角和汇聚角．在不同的实验条件下收集了一系列标准样品，如氮化硼、氧化铁、氧化铝、氧化锌、硫化锌、氧化钛、氧化硅和氧化锆的电子能量损失谱，对其元素定量分析的影响因素，包括入口光栏直径、非弹性散射截面计算模型、积分区间宽度和背底拟合函数等进行了探讨，深入分析每个因素对电子能量损失谱的定量结果影响，得到了电子能量损失谱元素定量分析的优化条件．

天津大学学报杂志环境科学与工程

基于负理想点的燃气冷热电联产系统优化方法1106-1111

摘要：针对燃气冷热电联产系统优化方法可拓展性不强，目标函数权重因子的选取较片面，采用了负理想点法对系统进行优化并引入主客观赋权的方法确定选用目标函数的权重因子，客观赋权采用了由信息熵构建的熵权法．以燃气内燃机为核心对系统进行配置并建立数学模型，将此方法应用于工程实例，结果表明：联产系统采用主客观赋权的负理想点法优化后较传统分供系统年总费用节约194.6万元、一次能源利用率提高15.2%,、年二氧化碳排放量减排2,800.8,t，与其他优化方法相比体现了其良好的协调性及合理性.