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优先出版日期:2022-05-19 DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022353
摘要：经典的最大特征值检测（MED）算法在检测相关信号时具有优异的性能。然而，随着信号维度的不断增大，MED算法面临着严重的感知判决量和判决门限计算的效率和实现问题，从而极大地限制了该算法在现代认知通信系统中的进一步应用。为此，提出了一种基于数值分析理论框架的低复杂度MED频谱感知算法。所提算法利用Rayleigh商加速幂法迭代地计算感知判决量，与经典的幂法相比在检测高维信号时具有更快的收敛速度；此外，不同于经典的查表法，新算法基于三次样条插值法快速准确地确定任意给定目标虚警概率所对应的感知判决门限。所提MED算法在保持原有算法检测性能的同时，有效提升了计算效率，降低了算法实现复杂度，其对于高维条件下的频谱感知问题尤其具有吸引力。最后，仿真结果证明了所提算法的有效性。
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优先出版日期:2022-05-19 DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022355
摘要：介绍了一种基于IHP 0.13μm SiGe BiCMOS工艺，具有高的本振（Local Oscillator，LO）/射频(Radio Frequency，RF)及本振/中频(Intermediate Frequency，IF)端口隔离度的太赫兹基波上混频器。该混频器采用了吉尔伯特双平衡结构，本振信号通过共面波导（Coplanar Waveguide，CPW）传输来抑制其在传输过程中由于强寄生耦合效应造成的传输不对称性，降低了由于该不对称性造成的LO/RF端口隔离度恶化的特性，通过采用非对称性的开关互联结构降低本振信号在开关晶体管集电极端寄生耦合的不平衡性，提升本振信号在开关晶体管集电极端的对消效率，通过在版图中合理的布局跨导级晶体管的位置来抑制本振信号在中频端口的泄露。后仿真结果表明：在2.2V的电源电压下，本振信号为230GHz，中频信号在2-12GHz时，该上变混频器工作在218-228GHz时，LO/RF端口隔离度大于24dB, LO/IF端口隔离度大于20dB，转换增益为-4dB - -3.4dB。当中频信号为10GHz时，输出1dB压缩点为-14.8dBm。电路直流功耗为：42.4mW，芯片的核心面积为：0.079mm2。
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优先出版日期:2022-05-17 DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022296
摘要：自由空间光(FSO)通信具有高速率、低成本和很强的抗干扰能力，但是大气湍流引起的衰落会造成FSO通信系统的性能恶化。传统的解决方案是使用RF链路作为并行的通信链路来提升系统性能。另一方面，可重构智能表面(RIS)由于具有低损耗、部署简易且无需复杂的编码和解码等优点，能够进一步提高RF链路的接收信噪比。本文提出一种RIS辅助的混合RF-FSO传输系统，以此来改善通信服务质量。基于此混合模型，导出系统中断概率、平均误码率和信道容量的表达式，同时给出蒙特卡罗仿真来验证分析结果的准确性。结果表明所提出系统的性能相比于传统的混合RF-FSO系统有显著的提升。
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摘要：非对称传输机制，对弹性波的增强传感、放大及非对称控制来说至关重要。而宇称-时间（Parity-Time，PT）系统有望提供一种简单的解决方案。PT对称系统这一概念来源于量子力学，其特性之一就是单向无反射。本文基于压电分流技术，设计了一种针对弯曲波的PT对称梁。首先推导了PT对称条件，之后基于等效介质法和有限元法，验证了所设计增益、损耗单元的等效参数满足该PT对称条件，并通过改变谐振频率和分流电阻研究了奇异点的可调性。最后通过传递矩阵法和有限元法，对PT对称梁的散射特性进行了分析计算，并讨论了单向无反射点与奇异点之间的关系。理论计算和仿真结果表明，PT对称梁有包括511Hz 和520.5Hz在内的多个奇异点。511Hz的弯曲波从右端入射时反射系数趋于零，而弯曲波频率为520.5Hz时，它必须施加在左端从而达到完全透射而不产生反射。本文所提出PT对称梁具有结构简单、奇异点可调的特点，能较好地实现弯曲波的非对称传输。
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优先出版日期:2022-05-17 DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022297
摘要：随着互联网络的快速发展,虚拟社区不断涌现。这些社区在提供创新资源的同时,也存在着诸如用户分享意愿不高、社区缺乏良好激励机制等问题,区块链能够很好地解决这些问题,促进社区的知识共享。该文构建了基于跨链的在线社区知识共享方案,提出了“元数据+云存储”的资源访问与存储模式、详细设计了元数据信息表,设计了知识共享方案的总体框架及部分业务的关键流程,提出了采取“提名权益证明(NPOS)”的共识机制来设计区块链网络,实现了在线社区知识共享的部分功能。经分析与实验,该文的方案具有良好的科学合理性、安全性和执行效率,对其它相关项目的开展具有良好的参考价值。
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优先出版日期:2022-05-17 DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022299
摘要：受大气中雾霾等悬浮颗粒的影响，室外拍摄的图像常伴有低对比度和低能见度的问题，现存去雾方法未能充分利用图像的局部特征信息，且不能完整提取图像的全局细节特征，因此存在有去雾不彻底及图像细节丢失等问题。为此，本文提出了一种基于小波变换及注意力机制的T型图像去雾网络。具体来说，所提网络通过对图像进行多次离散小波分解及重构来获取有雾图像的边缘细节特征，并提出了一种兼顾图像全局特征及局部信息提取的特征注意力模块，加强了网络在图像视觉感知和细节纹理方面的学习。其次，在进行特征提取的过程中提出T型连接方式来获得多尺度的图像特征，扩展了网络的表示能力。最后，对重构后的无雾图像进行色彩平衡，得到最终复原图像。在合成数据集和真实数据集中的大量实验结果表明，本文所提网络相较于现有其他网络模型具有更优越的性能。
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优先出版日期:2022-05-17 DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022300
摘要：针对通信受限下的无人驾驶车辆路径跟踪控制问题，本文提出了一种基于状态感知的H∞事件触发路径跟踪控制策略.首先,根据车辆的动力学行为建立了相应的路径跟踪控制模型;其次,基于对路径跟踪控制系统的状态实时感知,设计了一种新型的基于状态感知的事件触发通信策略(SS-ETC),以根据控制系统的状态对事件触发阈值进行动态自适应的调整;然后,在该动态事件触发通信策略下,结合时滞系统建模方法与Lyapunov 稳定性理论,设计了基于状态感知的事件触发H∞控制器.本文所提出的基于状态感知的动态事件触发通信策略能够根据控制系统的量测状态进行通信阈值的动态调整,有效的实现了自主车辆通信与控制的自适应协同设计.最后,通过仿真实验验证了所提出的动态事件触发控制策略的有效性.
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优先出版日期:2022-05-17 DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022351
摘要：MIMO技术虽然可以提高频谱的利用率，但是多维度的信号处理为MIMO信号的检测带来了极大的挑战。在对各类MIMO检测算法分析的基础上，选择非线性QR分解算法作为研究对象。为了获取更高的检测性能，进一步研究了排序的QR分解并提出了基于L1范数的排序方案。Matlab性能仿真显示，基于L1范数的排序策略和基于L2范数的排序策略对MIMO系统检测性能的影响基本一致但采用L1范数降低了计算复杂度。在此基础上，设计了基于FPGA的利用Givens旋转改进的排序QR分解的硬件电路结构。在4×4信道矩阵的分解实现中，相较于L2范数求解，L1范数在单个列范数计算中组合逻辑资源至少节省了29.2%，触发器资源至少节省了32.4%。整体结构设计与同等规模的类似结构相比，主频时钟得到明显改善。
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优先出版日期:2022-05-17 DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022352
摘要：物联网作为一种新型通信网络的发展与应用,承载着大量敏感信息的安全传输与存储.由于物联网设备资源有限,通信开销大、传输速率慢且需存储敏感信息的安全原语（如公钥算法、数字签名等）不适用于轻量级设备的认证.本文利用物理不可克隆函数（PUF）所具备防篡改防克隆的特性来生成共享密钥,结合MASK算法、Hash函数等安全原语,为物联网设备提出一种轻量级匿名密钥共享认证协议.通过Ban逻辑和形式化工具ProVerif进行安全分析验证,证明该协议能够防御中间人攻击、去同步攻击、假冒攻击、建模攻击等.通过对比其他协议,该协议具备计算成本低、通信开销和存储容量小以及安全性能高的特点,适合于资源受限设备的安全通信传输.
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优先出版日期:2022-05-17 DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022354
摘要：声呐图像具有受噪声污染严重的特点,导致水下多目标分割存在精度低的问题。为此,提出一种自调整谱聚类结合熵权法进行多特征赋权的水下多目标分割技术。该技术首先通过自调整谱聚类对声呐图像的像素点进行聚类处理,使图像划分为多个独立的区域,然后根据多特征的互补性和冗余性统计每个区域的信息熵、亮度、对比度、狭长度等特征,利用熵权法对多特征进行赋权并筛选出最优的一个目标区域,再将该最优目标区域和所有区域进行多特征的相似度匹配,最后根据相似度的匹配结果使用自适应阈值迭代法自动分割出所有的目标区域。实验结果表明没有对噪声干扰区域误分割,分割出的目标区域精度更高,验证了所提方法的有效性。
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ZHANG Wangxi1，2?，LIAO Hongzhen1，XIE Yuancong1，ZHANG Yitian1，3，ZHANG Jinyi1，3，YI Weijian1，2
摘要：针对海洋环境中飞溅区造成的钢管混凝土柱局部环向腐蚀现象，采用机械削减方式模拟钢管壁厚局部环向腐蚀，进行了7个方钢管混凝土柱偏压试验，揭示了削弱率和偏心率对其偏压承载力的影响，并通过数值模拟对削弱率进行拓展分析.提出了基于削弱率的偏压承载力降低系数，代入中、美规范进行偏压承载力计算.结果表明：钢管的局部环向变厚度严重削弱了方钢管混凝土柱的偏压承载力和侧向挠曲能力；较大的加载偏心率也降低了其偏压承载力，但增大了其侧向挠曲能力.引入偏压承载力降低系数后，根据中、美规范计算得到的偏压承载力与试验值均吻合较好；相比于我国规范，美国规范在计算偏压承载力时相对更加保守.
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摘要：为研究超高性能海水海砂混凝土（Ultra-High Performance Seawater Sea-sand Concrete，UHPSSC）轴压应力-应变关系，探究钢纤维体积掺量对UHPSSC轴压力学性能和轴压应力-应变全曲线的影响，使用Instron 1346万能材料试验机测得UHPSSC应力-应变全曲线，借助Pycharm曲线拟合程序与已有混凝土应力-应变全曲线模型进行拟合与修正.结果表明：钢纤维掺量越高，轴压作用下UHPSSC的破坏程度越小，抗压强度和峰值应变也随之增加；已有模型拟合的UHPSSC应力-应变全曲线上升段与试验曲线比较相近，下降段后期差距较大；通过修正下降段形状参数，得到了更适用于描述UHPSSC应力-应变全曲线的修正模型，并验证该修正模型的适用范围.
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WANG Zhibin1?，SONG Pei1，XU Hui1，QIU Ruiming1，2，ZHANG Jianbin1
摘要：进行了17个CFRP-PE-不锈钢筋混凝土短柱和8个对比试件的轴压试验，探究不锈钢种类、箍筋间距、CFRP厚度、PE厚度对该类组合柱的破坏模态、荷载-应变曲线、极限应变、极限承载力、延性的影响规律.试验结果表明：在CFRP和混凝土间设置PE垫层能提高该类组合短柱的延性和变形能力，并降低其承载力；增大CFRP厚度可提高其承载力和极限应变，但试件表现出增大的脆性；减小箍筋间距或增大钢筋强度可显著提高其承载力、峰值应变和延性.建立了有限元模型，有限元分析表明：增大PE厚径比会显著提高该类组合短柱的变形能力和延性，并降低CFRP对其承载力的影响；增大配箍率、不锈钢强度、CFRP抗拉强度、CFRP厚度可提升该类组合短柱的极限应变与承载力；提高混凝土强度会提高该类组合短柱的峰值承载力，但降低其极限应变.最终建议了该类组合短柱的延性设计方法、承载力模型和极限应变模型.
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HU Zhijian1，DU Wei1，FAN Wensheng2，ZHOU Zhi1?
摘要：针对钢-混组合简支梁桥的桥面连续结构开裂等病害，围绕桥面连接板的横桥向应力问题，采用线弹性理论和板的偏微分方程进行分析，得出了桥面连接板挠度和应力的分布函数，建立非线性有限元模型，并进行实桥荷载试验.通过比较理论解、有限元解和实测试验结果，证实了理论解和有限元的有效性.根据得到的分布函数，发现横桥向和纵桥向上的最大拉应力出现在钢梁端部位置的连接板的上缘.此外，还分析了连接板区域尺寸变化对横桥向应力峰值的影响，包括纵梁端部距支座的长度、纵梁的间距以及连接板区域整体尺寸变化.结果表明：较小的纵梁间距和较长的纵梁端部与支撑之间的距离会导致连接板中的横向拉应力峰值增加，并提高横向拉应力在总应力中的占比，从而导致桥面连接板早于设计荷载开裂.因此对于纵梁间距较小、梁端长度较长的钢-混组合简支梁桥桥面连续结构，仅计算其纵桥向受力性能会导致计算结果偏危险，建议按照本文方法考虑横桥向应力对桥面连接板的影响.
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ZHOU Dequan，ZHU Qin?，WANG Chuangye，ZHOU Yi
摘要：被动斜桩大多应用于开挖基坑的支护工程中，很少应用于填筑体抗滑工程中，且工程性状尚不清楚.为分析侧向堆载作用下被动斜桩受力变形特性，本文基于应变楔模型（SW模型），结合Boussinesq解进行双重积分及坐标变换，建立了侧向堆载作用下被动斜桩的挠曲微分方程，推导了其相应桩身内力与侧移的有限差分解，并通过与现场试验和室内模型试验对比验证了本文方法的有效性.结果表明：相同荷载作用下，负斜桩的桩顶侧移与桩身弯矩峰值最小、正斜桩次之、直桩最大；正斜桩和负斜桩的桩顶侧移与桩身弯矩峰值均随其倾斜角的增大而减小.侧向堆载下斜桩桩身变形模式为“平移叠加转动”.桩身常规倾斜角范围内（≤20°），坡脚处将桩设置成向堆载中心倾斜、倾斜角较大的负斜桩，可以取得更好的工程效果 .
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FENG Zhongju1，DUAN Jiuqin1，ZHANG Cong1?，LIN Lihua2，ZHAO Ruixin1，WANG Yiran1
摘要：为研究不同地震动强度下液化场地大直径变截面单桩的动力响应规律，基于振动台试验，选取5010波，在地震动强度0.10g~0.45g作用下，研究液化场地砂土孔压比和大直径变截面单桩桩顶水平位移、桩身弯矩、桩身加速度时程响应及桩基损伤等变化规律.试验结果表明：饱和砂土孔压比随着地震动强度的增大上升明显，地震动强度≥0.30g时，饱和砂土孔压比稳定值在0.9附近，此时砂土完全液化；在0.45g地震动强度作用下，桩身加速度、桩顶水平位移及桩身弯矩均达到最大；桩身不同位置处加速度峰值出现时刻均滞后于输入地震波加速度峰值出现时刻，且桩顶及变截面的加速度响应比桩端的响应更弱；不同地震动强度作用下，桩身弯矩最大值均出现在液化土层和非液化土层分界处，且变截面处弯矩小于土层分界面处；地震动强度达到0.30g时，大直径变截面单桩桩身发生损伤.因此，液化场地下大直径变截面桥梁单桩基础抗震设计时，应该重点考虑饱和砂土层分界处、变截面处的抗弯能力，以确保单桩桩身强度满足抗震要求.
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摘要：盾构开挖易引起上覆地表沉降变形，进一步会引起上覆既有管线的受力变形响应.基于此，提出了一种盾构开挖引起上覆管线变形的简化计算方法.首先采用Loganathan公式获得既有管线在盾构下穿影响下的附加应力，进一步将管线简化成无限长梁放置在Pasternak地基上，引入无限远端侧向土体位移对既有管线的影响，采用力学平衡法获得管线竖向受力变形控制方程，通过有限差分法获得管线变形及其内力数值解析.案例分析表明：与退化解析对比，该方法计算结果更贴近既有文献工程实测数据，验证了其可靠性.进一步参数研究表明：增大隧道与管线的竖向净距会引起既有管线受力变形的非线性减小；管线变形及其内力会随着地层损失率增大而线性增大；管线抗弯刚度的增大会引起管线变形减小，但会大幅增加管线弯矩.
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LI Hanyuan1，2，LI Xinggao1，2?，WANG Jie1，2，YANG Yi1，2，LIU Hao3
摘要：为揭示跨隐伏断层地铁盾构隧道结构变形破坏特征，采用自主设计的模拟隐伏断层错动加载试验装置，开展1∶25几何比例的跨断层盾构隧道模型试验，分析正断层错动下盾构隧道的力学响应规律及变形破坏特征.试验结果表明：在2 cm正断层错动影响下，隧道纵向差异变形呈现非线性增大趋势，环缝接头张开变形主要位于断层下盘隧道拱顶及断层上盘隧道拱底，且环缝峰值张开量已超过盾构隧道接缝防水限值；断层延长线与隧道交界处管片直径收敛变形较为严重，该处管片呈现拱腰外侧受拉、拱顶及拱底外侧受压的受力状态；管片与地层之间接触压力受断层错动的影响较大，存在围岩挤压区与围岩松散区，但接触压力峰值相对较小；盾构隧道的主要变形破坏特征为环缝接头拉裂破损、管片纵向开裂及环缝接头变形，管片发生斜向剪切破坏及局部压溃破坏的概率较低.基于盾构隧道环纵向变形破坏特征，建议将管片环缝变形及接头混凝土拉裂破损作为界定跨断层盾构隧道结构破坏的主要控制指标.基于隧道的变形破坏模式，提出了跨断层盾构隧道结构设计及应对措施的建议.
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XU Yan1，LIN Guocai2，CUI Cunyu2?
摘要：由于地震作用下车辆和公路桥梁相互耦合作用的复杂性，目前对其相互作用机理的研究较少，导致各国现行公路桥梁抗震设计规范关于桥梁在地震作用时是否需要考虑活载作用仍然存在分歧.现有研究表明，车辆既可能对桥梁的地震响应产生有利影响，也可能产生不利的影响.本文在已有的研究基础上，对车桥耦合接触行为进行简化模拟，采用能量法对车辆-公路桥梁耦合作用机理进行分析.结果表明：车桥耦合作用对输入到桥梁水平方向能量的影响可以忽略不计，但会导致输入到桥梁竖向总能量的减小，因而使桥梁的竖向地震响应减小，而输入到车辆竖向的能量则主要来自桥面振动；此外，车辆质量越小，桥梁振动产生的对车辆水平方向的能量输入越大.
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MA Haiying1，QIU Yuan1，XIA Ye1?，LAI Minghui2，LI Qingling3
摘要：健康监测对于斜拉桥结构全寿命的安全使用十分重要，而使用传感器采集斜拉桥数据进行健康监测存在盲区.结合Benchmark模型对桥梁结构进行监测，能够在给定状态下，比较和评价不同的健康监测方法标准，对桥梁的设计、运营以及管养等方面有重要意义.本文基于背景工程，提出用于斜拉桥结构健康监测的基准模型.首先，使用Matlab建立斜拉桥的鱼骨梁简化有限元模型，并建立斜拉桥的板壳单元精细模型，作为简化补充模型和模态矫正模型；其次，采用正交试验设计，对建模过程中的待修正参数进行斜拉桥动力特性参数的显著性分析；最后，基于遗传算法对模型参数进行修正，提出了动态自适应技术和并列选择的方法优化遗传算法结构，干涉遗传选择过程，并赋予初始种群更高的离散性，与调用GA函数的方法对模型进行修正进行比较，验证了改进后的遗传算法具有更高的计算效率，模态参数误差较小.
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NIU Huawei1?，CHEN Quan1，JIANG Dong2，LI Hongxing2
摘要：对1V和2V两类不同布置形式平单轴光伏支架开展缩尺比为1/6的弹性悬挂节段模型测振风洞试验，研究了倾角（-60°~60°）、阻尼水平和光伏组件之间有无间隙对结构颤振性能的影响.结果表明：1V在-30°~30°倾角下发生明显的扭转颤振，2V在±10°、±20°和±30°时发生明显的扭转颤振；对于两类支架，结构颤振临界无量纲风速随倾角绝对值的增大先减小后增大，最大差值超过3.87倍（1V）和2.45倍（2V），且相同工况下，负倾角颤振性能优于正倾角；建议选择0°作为结构大风保护角度；1V和2V结构颤振性能随阻尼比的增大而提升，但和2V相比1V颤振性能提升对于阻尼比更不敏感；光伏组件之间的间隙对结构颤振性能基本无影响.
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WANG Feng1，XING Feng1，XIONG Chuan2，WANG Jiaying1?，ZHENG Xiaodong3，ZHANG Jiupeng1，HUANG Xiaoming4
摘要：π型断面因构造简单与受力性能好，被广泛应用于桥梁建设中，但其抗风性能差，易产生涡激振动问题.本文以边箱式π型断面桥梁为研究对象，采用宽高比10∶1的π型断面刚体节段模型进行同步测振测压试验，并且通过计算流体力学方法加以对比验证，研究π型断面涡振性能与导流板抑振机理.试验结果表明：边箱式π型断面在0°、±3°风攻角下发生显著涡激振动，通过在断面两侧加设特定形式及尺寸参数的导流板措施可抑制断面竖弯及扭转涡振.其中，倒L型导流板措施气动优化效果显著，可有效消除涡振振幅，而水平导流板措施的抑振效果有限，相较于竖弯涡振，扭转涡振对于水平导流板尺寸参数更为敏感.通过对比数值模拟结果与表面气动压力分布，表明倒L型导流板措施能够优化断面气动外形，削弱断面上下表面旋涡脱落尺度和能量，同时降低断面所受的周期性气动力，从而有效抑制断面涡振.
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SHEN Guohui1，2?，HAN Kanghui1，LIU Ruofei3，YU Hangcong3，LIN Wei3
摘要：采用刚性模型测压风洞试验研究低空封闭连廊的风压分布和整体体型系数，分析连廊4个表面测点的体型系数和非高斯分布特性，研究连廊整体体型系数随风向角和连廊长度的变化，给出低空封闭连廊的正迎风整体体型系数和角度风分配系数，基于极值分析方法给出连廊的全风向极值风压系数，最后给出连廊抗风设计的建议值.研究表明，低空封闭连廊在正吹情况下背风面的体型系数约为-1.04~-0.86，绝对值均大于规范中方柱的-0.6，导致连廊的整体体型系数大于规范中方柱的1.4，30 m长低空封闭连廊的整体阻力系数为1.61；正吹情况下连廊中间截面的整体体型系数大于其他截面，正吹风向角的整体体型系数大于其他风向角，连廊越长正迎风整体体型系数越大；在正吹情况下，连廊迎风面风压主要为高斯分布，其他表面主要为非高斯分布；给出正迎风整体体型系数和角度风分配系数以用于低空封闭连廊主体结构的抗风设计.
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MA Zhenxing1，2，LI Jiawu1，2?，ZHAO Guohui1，2，WANG Feng1，2，Hao Jianming1，2
摘要：典型Π型开口断面与传统流线型箱梁相比，其截面钝化程度高，很容易发生涡振现象.本文通过同步测振测压风洞试验和计算流体动力学（CFD）相结合方法对典型开口断面表面压力分布特征和气动力不同分量、滞回特性等非线性现象展开研究.首先对涡振锁定区间内不同时期表面分布压力的演化特征进行分析，其次通过CFD动网格方法实现断面流固耦合分析.在此基础上，采用希尔伯特振动分解（HVD）方法对涡激振动过程中气动力不同分量进行分解.结果表明：开口断面上表面平均压力在前缘部分，处于负压区，气流在此发生分离，在涡振极值点时，脉动压力在0.1＜X/B＜0.3区域变化最为剧烈，表明旋涡脱落强度在该区域最大，并且分析发现该开口断面气动力具有明显高阶分量.由于高阶谐波分量的存在，气动力非线性程度不断加深，气动力各阶分量在整个振动周期内做功具有不同的特点.其中，气动力一阶分量F1在振动周期内，做功呈现曲回上升的形式，整体上表现为增加趋势，气动力二阶分量F2的滞回曲线呈现复杂的“8”字环形状，可以忽略三阶及以上分量对涡振系统的影响.
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MEI Zhen1?，ZHANG Hailong2，GAO Yichao1，CHEN Yewei3，LI Haifeng1
摘要：为解决磁流变阻尼半主动控制系统中控制算法参数、阻尼器参数与布置位置优化问题，提出一种改进的自适应小生境遗传算法.该遗传算法在选择策略、交叉和变异操作、交叉概率和变异概率的自适应调整等方面作了改进，并同时采用预选择机制和共享机制这两种小生境技术.算例分析结果表明：改进的自适应小生境遗传算法和改进的基本遗传算法优化结果总体一致，表明前者分析结果是正确的；前者首次得到最优解耗费的机时比后者平均少32.7%，可见前者比后者收敛速度更快；30次优化分析结果表明，前者比后者稳定性更强；经前者优化的磁流变阻尼半主动控制系统取得良好减振效果，El Centro波、集集波、人工波输入时，半主动控制结构层间位移角和绝对加速度的最大值较无控时分别平均减小64.1%、54.7%、55.9%.算例表明了改进的自适应小生境遗传算法的有效性，实现了对磁流变阻尼半主动控制系统的整体优化.
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WANG Lidong1，2，3?，SUN Tianyang1，BU Xiumeng1，HAN Yan1，2，LI Kai3
摘要：针对中低速磁浮诱发机场综合交通枢纽换乘中心（GTC）振动问题，建立磁浮列车-轨道梁耦合振动模型和轨道梁-GTC-土体有限元模型，采用两步法对车致GTC振动响应特征、传播规律和振级进行分析.磁浮列车采用多体动力学建模，轨道梁采用有限元法建模，两者之间通过线性化磁轨关系形成耦合振动模型，并通过与现场实测结果对比验证了模型的正确性.基于所建立的耦合振动模型，获取H型钢轨枕与承轨台之间的扣件力时程并将其施加在轨道梁-GTC-土体模型上，通过瞬态分析得到了GTC典型观测点的动力响应.结果表明：磁浮列车诱发振动沿高度方向传播时，结构柱和楼板的振动响应均随高度的增加先减小后增大，沿水平方向传播时，振动响应随距离的增大而快速衰减；GTC振动响应存在明显的倍频现象，即扣件力主频倍频处振动响应的功率谱密度曲线存在明显峰值；当车速为60 km/h时，车辆激励主频与轨道梁一阶竖向自振频率接近，此时观测点的1/3倍频程最大振级大于其他车速；当磁浮列车以60~120 km/h车速通过GTC时，各楼层最大Z振级均未超过规范限值，表明该机场GTC具有良好的整体刚度.
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LIU Yijin1，XIE Qifang1，2?，ZHANG Lipeng1，2，ZHANG Baozhuang1，YANG Gaojie3
摘要：地震作用下木结构的精细化分析应考虑木材的应变率效应.为确定地震应变率对木材单轴受压力学性能的影响，选取落叶松和樟子松两种木材，分别设计了横纹试件与顺纹试件，通过其在地震应变率10-3 s-1、10-2 s-1、10-1 s-1和准静态应变率10-4 s-1作用下的单轴受压试验，研究了木材应力-应变关系、破坏模式、弹性模量、抗压强度等的变化规律.结果表明：木材抗压强度、弹性模量的单轴受压地震应变率效应明显；随着地震应变率水平的增大，木材抗压强度提高更为显著.进一步建立了考虑地震应变率效应的木材单轴受压本构模型，编写了相应的UMAT子程序，并将其嵌入ABAQUS有限元软件中.在此基础上，对木材进行了单轴受压数值模拟，模拟结果与试验结果吻合较好，验证了本构模型、UMAT子程序的正确性.研究成果可为木结构的抗震分析提供本构支持.
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DU Yongfeng1，2?，LIANG Xin1，ZHANG Chao1，YANG Ming3，YU Jiang3，LI Jianwen3
摘要：针对严寒地区某超长隔震结构建造周期长、平面形状复杂、结构跨度大、季节温差显著及分阶段施工的特点，建立了超长隔震结构建造全过程隔震层温缩变形的计算方法，结合现场的施工进度、方案和步序，采用有限元软件对建造全过程进行了详细的模拟，分析了结构建造全过程隔震层的温缩变形大小及演化规律，并与现场实测结果进行对比验证，最后探讨了结构分阶段施工、施工路径及后浇带设置方式对隔震层温缩变形的影响规律. 结果表明：建造全过程温缩变形的模拟结果与实测结果吻合较好，隔震层的温缩变形随着施工进度推移大体呈周期性变化，且与环境温度变化有很大的相关性；超长隔震结构分阶段施工时，各阶段结构之间存在相互约束作用，结构最终的温缩变形是各阶段结构协调变形的结果；合理的施工路径和结构单元划分，能有效减小隔震层的温缩变形；相较于不设置后浇带的情形，当结构后浇带处附加钢筋连通时，隔震层最大温缩变形仅降低了6.3%，而当后浇带处钢筋全部搭接时，隔震层最大温缩变形降低36.3%.
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ZHENG Shansuo1，LI Haochong1?，RUAN Sheng1，ZHOU Lin2，YANG Feng3，DONG Fangyuan1
摘要：为了研究水胶比、稻壳灰和纤维素纤维对混凝土耐久性能的影响，以稻壳灰掺量（0、10%和20%）、纤维素纤维掺量（0.7 kg/m3、1.1 kg/m3和1.6 kg/m3）和水胶比（0.37、0.41和0.45）为变量，通过9组正交试验得到3种因素对混凝土抗氯离子渗透性能和抗冻性能的影响规律，并分别建立了掺稻壳灰纤维混凝土质量损失率与相对动弹性模量的冻融预测模型. 结果表明：各因素对混凝土抗氯离子渗透性能和抗冻性能影响显著程度依次为：水胶比＞稻壳灰掺量＞纤维素纤维掺量；混凝土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能随稻壳灰掺量的增加显著增强，随纤维素纤维掺量的增加呈先增强后减弱的趋势，在水胶比为0.37时最优；稻壳灰掺量为20%时，混凝土抗氯离子渗透性能最佳，抗冻性能最优；纤维素纤维掺量为1.1 kg/m3时，混凝土抗氯离子渗透性能最好，抗冻性能最强；增加稻壳灰掺量、添加适量的纤维素纤维可以提高混凝土基体的密实度、减少微裂缝，进而增强混凝土的耐久性能；所建立的掺稻壳灰纤维混凝土质量损失率与相对动弹性模量的冻融预测模型与试验结果吻合较好，具有一定的适用性，可为制备绿色高性能混凝土提供理论依据和支撑.
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SONG Ge1，2，AI Zhengtao1，2，ZHANG Guoqiang1，2?
摘要：通风床垫被设计成通过位于脚部附近的通风口抽走床上微环境的污染空气以达到源头控制污染物的目的.实验研究发现通风床垫的使用有造成局部冷不适的风险，同时使用通风床垫和局部加热装置，并根据受试者反馈实时调控，可以解决冷不适问题，并满足不同用户的热微环境需求.为了探究通风床垫耦合局部加热装置基于局部皮肤温度的自动控制潜力，对比了30名受试者在室温下清醒地躺在通风床垫上时前额、右肩胛骨、左上胸、右上臂、左下臂、左手、右大腿前侧、左小腿后侧、右脚背、左脚背10个部位的皮肤温度和总体、面部、额头、颈部、胸部、背部、手臂、手、大腿、小腿、脚的热可接受度.结果显示：女性的局部皮肤温度与男性相比普遍较低，而可接受度较高.高斯回归模型可以计算出每个部位最佳皮肤温度区间，结合各部位的可接受度关联矩阵结果及通风床垫及局部加热的控制潜力，最终选取脚部、手部和背部的皮肤温度以实现床上微环境的个性化自动控制.本研究提供了通风床垫基于局部皮肤温度的自动控制潜力研究的新思路和建议，可以为床上微环境的优化和改善提供一定参考.
2024年第卷第5期
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