2018年第41卷第11期文章目次

黄音 , 孙瑜利 , 程文星 , 徐诗童

2018, 41(11):1-7. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2018.11.001

[摘要](1340) [HTML](352) [PDF 1.22 M](1420)

摘要:
为研究频率法在单索玻璃幕墙拉索索力监测中的准确性，基于某单索玻璃幕墙索力监测项目，采用有限元软件ANSYS建立幕墙拉索在不同边界条件下的振动模型，分析模拟频率与实测频率之间的关系，结果表明：幕墙拉索的边界条件更接近两端固支，并且短索更明显；高阶频率（n=3~6）较低阶频率（n=1~2）更稳定。将幕墙拉索的实测频率与边界条件为两端固支的模拟频率（n=3~6）进行比对，得到弦理论公式的频率修正系数为0.968，提出索力修正计算公式，其适用于长细比在270~340之间的单索玻璃幕墙拉索。采用弓式测力计法对修正公式进行验证，索力相对误差为-5.4%，表明该修正公式能有效提高索力计算精度。

2 基于应变监测的基坑钢筋混凝土支撑轴力修正方法

肖振烨 , 李素贞 , 崔晓强

2018, 41(11):8-18. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2018.11.002

[摘要](675) [HTML](569) [PDF 3.71 M](1218)

摘要:
支撑轴力是验证基坑支撑体系安全与否的一项重要指标，对施工期的基坑安全判定具有重要的意义。现场的支撑轴力监测数据反映出明显脱离实际的现象，轴力监测数据常大幅超出实际安全设计值，难以作为施工期安全监测的有效指标。考虑非荷载因素对钢筋混凝土支撑应变数据的影响，选择CEB90模型为例，进行应变的修正，给出相应的计算理论和方法，并对实际的支撑监测数据进行轴力修正，对比修正前、后轴力变化。结果表明：非荷载因素对轴力监测有很大的影响，现场钢筋混凝土支撑轴力监测应该考虑非荷载因素进行修正。

3 基于Hardin骨架曲线的粗粒土非线性动本构模型

李扬波 , 张家生 , 朱志辉 , 王晅 , 陈文胜

2018, 41(11):19-30. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2018.11.003

[摘要](879) [HTML](746) [PDF 4.32 M](1650)

摘要:
为研究高速铁路路基粗粒土填料在列车荷载作用下的动力特性，使用大型动三轴实验仪对粗粒土填料开展了动力变形特性试验研究。以Hardin-Drnevich骨架曲线为基础，采用Masing准则构造了粗粒土加载、卸载的动应力动应变关系滞回曲线；推导了粗粒土的Hardin-Drnevich骨架曲线和加载、卸载滞回曲线上增量剪切模量表达式。利用ABAQUS软件的UMAT子程序编制了基于Hardin-Drnevich骨架曲线和广义Masing准则的粗粒土非线性动本构模型子程序。通过与三轴试验结果比较，验证所建立粗粒土非线性动本构模型的正确性。将该本构模型应用到高速铁路路基动力响应分析中，模拟结果与模型试验数据吻合较好。相对于摩尔库伦本构模型，该本构模型能够更好地反映铁路路基动力响应特性。

4 Q345钢轴心受力构件高温下设计参数与可靠度分析

王卫永 , 夏月

2018, 41(11):31-41. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2018.11.004

[摘要](870) [HTML](642) [PDF 1.10 M](795)

摘要:
我国现行的钢结构设计规范中提出了各类钢材常温下设计指标，但尚未有高温下的设计指标。为了分析高温下钢材的设计指标，收集了152组Q345钢材高温材料性能数据，得到Q345钢材高温下材料性能不定性的统计参数；利用ABAQUS建立有限元模型，计算高温下Q345轴心受力构件承载力360组，从而获得Q345钢轴心受力构件高温下计算模式不定性的统计参数；基于统计结果采用一次二阶矩法，通过MATLAB编制程序提出了Q345钢轴心受力构件高温下抗力分项系数。对提出的系数进行可靠度校核分析，结果表明，满足建筑火灾下的可靠度要求，具有较好的可靠性。

5 热激活相变复合墙体动态热特性与节能潜力

朱丽 , 杨洋 , 陈萨如拉 , 孙勇

2018, 41(11):42-52. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2018.11.005

[摘要](625) [HTML](434) [PDF 7.09 M](950)

摘要:
为提升老旧建筑热工性能，基于中国北方清洁供暖背景，提出一种利用夜间低谷电力制取低品位热水作为热源，进行蓄能的热激活相变建筑系统。建立了典型热激活相变复合墙体传热模型并与参照实验进行验证，在寒冷地区供暖季气候条件下，模拟分析了管间距、相变层厚度和朝向等因素对复合墙体热特性以及节能潜力影响。结果表明：将集成内嵌管的相变夹层置于墙体与外保温之间具备技术可行性，可大幅提升墙体热工性能；以南墙为例，因墙体引起的热负荷和一次能源消耗分别减少105.5%和14.07%；管间距相比相变层厚度影响更为明显，综合考虑热阻及蓄放热特性，管间距100 mm和相变层厚度30 mm较优；朝向对复合墙体影响较大且北墙提升最为明显，与南墙相比其一次能源消耗和运行费用减少率分别高出20.3和9.0个百分点。研究结果为热激活相变围护结构设计及其在清洁供暖和超低能耗建筑应用中提供了参考。

6 配电网故障暂态信号的逼近处理方法

张长春 , 王一夫 , 刘钢 , 李达炜

2018, 41(11):53-58. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2018.11.006

[摘要](592) [HTML](371) [PDF 807.54 K](857)

摘要:
针对一些需尽快计算故障后稳态电流电压值的应用情况，如配网配变支路保护、用户侧保护等，短时间内处理电流电压故障暂态信号成为了一个必须面对的问题。现有电网故障信号处理方法通常受限于采样数据长度和待求参数数量，存在处理电流电压故障暂态信号时间较长和难求取的问题。利用配网故障暂态电压电流的特点，由稳态工频分量和直流衰减分量组合建模近似表征配网故障暂态电压电流，采用粒子群高斯牛顿混合算法对此模型的各参数进行辨识，实现暂态参数的求取。仿真分析和工程应用表明，该方法可缩减待求参数个数，利用较短的采样数据对故障暂态电压电流信号参数进行求取，且具有较高鲁棒性。

7 燃煤电厂脱硫废水在烟道中的蒸发及流动特性数值模拟

彭歌亮 , 谈智玲 , 左蓓萌 , 陈全喜 , 付江涛 , 杨彬 , 杨仲卿

2018, 41(11):59-65. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2018.11.007

[摘要](891) [HTML](392) [PDF 2.44 M](923)

摘要:
利用燃煤电厂尾部烟道的烟气余热来实现脱硫废水的喷雾蒸发是实现其零排放的有效途径，以国内某燃煤电厂330 MW火力机组的烟道为研究对象，利用DPM模型对雾化液滴群在高温烟道内的蒸发及流动特性进行了研究，考察了不同雾化嘴角情况下液滴碰壁情况、不同负荷下液滴的蒸发情况，研究结果表明：在50%、75%、100%烟气负荷工况下，烟气温度越高、烟气速度越快，雾化液滴群完全蒸发所需时间越少，液滴最大蒸发时间在2.85~3.36 s之间。在单烟道结构的最佳喷嘴雾化锥角为65°情况下，越靠近烟道内侧，涡的尺寸越大，越有利于促进喷嘴区的局部液滴群不断向其他区域扩散。

8 射频能量收集的小型化双频整流天线设计

周晓萌 , 郭松涛

2018, 41(11):66-75. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2018.11.008

[摘要](1120) [HTML](592) [PDF 12.79 M](1291)

摘要:
针对传统的双频整流天线转换效率不高的问题，提出了一种用于射频（RF，radio frequency）能量收集的双频整流天线。其工作频段为1.75 GHz和2.45 GHz，主要由接收天线、阻抗匹配电路、二倍压整流电路和负载电路组成。基于小型化双频天线，引入一种新型双频阻抗匹配网络，以提高整流电路在较低输入功率下的射频-直流（RF-DC）转换效率。此外，采用新型阻抗匹配网络使得整流电路复杂度得以降低，减小了能量损耗。与传统的双频整流天线相比，-10 dBm输入功率条件下，在普通室内环境中新型双频整流天线具有更高的RF-DC转换效率。实验结果显示，在1.75 GHz GSM频段和2.45 GHz WLAN频段上最大RF-DC转换效率分别可以达到65.34%和54.3%。测试结果证明，其可以在物联网低功耗设备中得以应用。

9 基于信息传递和峰值聚类的自适应社区发现算法

赵建军 , 汪清 , 由磊 , 洪文兴

2018, 41(11):76-83. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2018.11.009

[摘要](741) [HTML](690) [PDF 2.21 M](903)

摘要:
信息传递是网络具有的基本特征，基于此提出了一种基于信息传递和峰值聚类的自适应社区发现算法。首先，定义了节点与邻居之间的信任度函数，每个节点基于信任度独立的向网络中扩散信息量。扩散结束后，节点总信息量即为峰值聚类中的密度；网络中节点之间的距离通过所含节点信息量的倒数替代。然后，提出一种自动选取核心节点方法并为核心节点分配不同社区，把剩余节点分配到与它距离最短的核心节点所在社区，完成社区划分。本算法的优点在于无需额外参数并且能够发现社区内部结构。实验结果表明本算法发现的社区结构更加接近网络真实社区结构。

10 基于多尺度熵和动态时间规整的步态身份识别

何书芹 , 梁西银 , 颜昌林 , 郭贝 , 刘昊

2018, 41(11):84-91. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2018.11.010

[摘要](741) [HTML](424) [PDF 2.67 M](966)

摘要:
针对现有人体步态身份识别算法单一、准确率较低的问题，提出了一种基于多尺度熵和动态时间规整（DTW，dynamic time warping）的人体步态身份识别方法。采用自制的APP软件在较低采样率下采集人体步行加速度数据，实验中共采集50名志愿者的正常行走加速度数据，使用多尺度熵算法进行数据处理，得到在各个尺度下的熵值，最后采用DTW算法对多尺度熵值进行特征匹配，得到的相对错误率（EER，equal error rate）为13.7%，仿真结果表明基于多尺度熵和DTW算法相结合的方法较好提高了身份识别的准确率，为人体步态身份识别提供了一个新的思路。

11 应用小生境混沌搜索策略的花朵授粉算法

陈西成 , 刘曙 , 范兵兵

2018, 41(11):92-99. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2018.11.011

[摘要](609) [HTML](865) [PDF 1.16 M](1024)

摘要:
针对花朵授粉算法（FPA，flower pollination algorithm）存在的全局收敛能力不足、寻优精度低、易早熟等局限，提出一种应用小生境混沌搜索策略的花朵授粉算法（NCFPA，flower pollination algorithm with niche chaotic search strategy）。为增加算法搜索的广度，使用小生境技术保持种群的多样性，提升了算法的全局优化能力；引入逻辑自映射函数产生的混沌序列对精英个体进行局部优化，增强算法的搜索精度；通过经典测试函数对算法性能进行测试。测试结果表明，与花朵授粉算法、差分进化（DE，differential evolution）和蝙蝠算法（BA，bat algorithm）相比，NCFPA表现出较优的全局寻优能力和搜索精度。

12 河工模型表面流场的局部特征测量方法

郑静 , 张伟 , 李正浩 , 刘家玮 , 唐永亮 , 杨美玲

2018, 41(11):100-106. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2018.11.012

[摘要](725) [HTML](391) [PDF 4.15 M](1139)

摘要:
为了解决当前河工模型表面流场的计算机视觉测量方法中摄像机安装过程繁琐、测量精度低、测量成本高等问题，提出了一种利用局部特征来实现表面流场测量的新方法。该方法以自由视角安装摄像机，无需垂直向下。在测量时，首先在流场表面布撒碎纸屑示踪粒子，然后对获取到的视频进行校正和鸟瞰图重建，得到待测流场的俯视图，再利用局部特征的图像匹配方法来得到流场的稠密速度矢量，最后对表面流场进行优化输出。根据测试，该方法在模型流速0.01~0.5 m/s时，流速误差低于10%；在模型流速0.5~1.5 m/s时，流速误差低于5%。综上所述，提出的方法在测量精度、测量成本和易用性方面均优于现有的测量方案，目前已经在向家坝长河段等大型河工模型分析测量中得到应用。

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