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[硕士论文] 谭博文
地理学;地图学与地理信息系统 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:新型城镇化是中国近期实施的一项重要战略,这一重大发展战略的大力推进,势必引起农村居民点利用格局的重大变化。揭示新型城镇化对于农村居民点格局演变的影响,这不仅是一个农村发展的问题,更是涉及整个社会发展的重大变革。本研究对新型城镇化战略的开展具有重要的现实意义。
  本文的主要研究对象是被列为新型城镇化试点区的天津市蓟州区和北京市通州区的农村居民点。通过对两个区域1960年、1980年、2000年和2015年多期高分辨率遥感影像进行人工解译判读,得到土地利用空间分布矢量数据,并在此基础上提取出研究区农村居民点,根据以上成果开展了后续研究工作。
  研究内容主要包括四个方面:
  (1)系统研究了1960s-1980年、1980-2000年和2000-2015年三个时期半个多世纪的土地利用变化,综合分析了各个时期研究区土地利用变化特征和机理,并对两个试点区的土地利用变化特征进行对比分析,总结了相同时期不同时期土地利用变化的异同,进一步分析了两个研究区土地利用变化的主导影响因素;
  (2)从生态景观格局角度对各时期农村居民点面积、数量、形态及空间格局演变过程进行分析,总结各时期农村居民点空间格局演变规律,并对两个试点区同一时期的农村居民点空间格局演变特征作了对比分析。
  (3)运用空间核密度估计方法对各年期研究区农村居民点的空间密度进行计算,根据算得的居民点空间核密度分布图对农村居民点聚散情况的空间分异特征进行分析研究;利用ArcGIS10.5的数据分析工具对各个时期起止年份的农村居民点空间核密度值进行差值运算,得到乡镇尺度上各时期的农村居民点密度变化的强度和空间分布,将其作为未来发展策略制定的重要理论依据;综合分析了两个区域农村居民点空间核密度的变化规律,总结出不同阶段农村居民点的空间演变特征。
  (4)根据上述分析结果,结合国务院先后发布的《国家新型城镇化规划(2014-2020年)》、《关于深入推进新型城镇化建设的若干意见》及国家重要领导人在多次全国性大会上关于新型城镇化的重要科学论断,有针对性的从研究区镇域尺度上提出了科学而又切实可行的农村居民点新型城镇化发展的调控措施。
  研究结果表明:
  (1)两个试点区域农村居民点土地利用变化过程大致相同。1960s-2000年土地利用主要受当时国家宏观政策和人口变化及迁移情况影响,其中1960s-1980年变化主要发生在农村区域,1980-2000年变化主要发生在城市及周边地区;2000-2015年,城市和农村均有较快发展,但城市发展速率远高于农村。
  (2)通过对居民点空间演变进行系统研究,总结其演变规律可以发现,从居民点自身发展来看,两个试点区农村居民点变化趋势大致相同,在1960s-1980年和2000-2015年两个时期两个区域农村居民点扩张较为明显,而中间的1980-2000年20年间农村居民点发展较缓慢;从居民点空间格局来看,蓟州和通州的农村居民点发展模式完全不同,蓟州主要以居民点增加为主,而通州则以居民点融合为主。
  (3)两个试点区农村居民点总面积在2000-2015年快速增加,且未出现明显居民点消退的情况,由此可知:某一地区农村居民点的扩张融合会引起该区域居民点核密度值显著减小,而新增居民点则会使其所在区域居民点核密度值显著增加。
  据此,地处蓟州区北部山区的下营镇、孙各庄满族乡、罗庄子镇、官庄镇、许家台乡、穿芳峪乡,及南部平原区的邦均镇、侯家营镇和下仓镇的核密度明显增长区域在未来具有更大的发展潜力。
  通州区居民点核密度整体上呈减小趋势,农村居民点核密度值减小相对明显的区域主要分布在于家务回族乡中部、永乐店镇中部、漷县镇中西部及西集镇南部区域。这些区域与县域内其他区域相比,在未来具有较大发展潜力,小城镇发展策略在空间上应落实到这些区域。
[硕士论文] 陈彬科
土木工程;桥梁与隧道工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着城市地下交通工程的快速发展,新建地铁隧道下穿既有轨道车站工程的案例越来越多。在下穿既有轨道车站工程中既要保证既有轨道车站的安全运营,又要保证新建地铁隧道的安全高效,但是,由于地下工程的复杂性,要想精确地计算地下围岩变形对周围建筑物的影响很难,这就让新建地铁隧道下穿既有轨道工程面临着巨大的挑战。基于此,本文以重庆北站某新建地铁隧道下穿既有轨道3号线车站为工程依托,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法对新建地铁下穿既有轨道车站工程进行了如下几个方面的研究:
  (1)运用Midas GTS有限元分析软件对新建地铁隧道分别采用已有设计CRD法和拟变更的上下台阶施工进行了数值模拟,结果表明,CRD法与上下台阶法开挖引起既有轨道车站的最大沉降值分别为0.85mm和1.95mm,CRD法为上下台阶法的44%;引起的最大水平位移值分别为0.86mm和0.01mm;引起的最大压应力分别为1.25MPa和1.61MPa,CRD法是上下台阶法的78%;引起的最大拉应力分别为0.40MPa和0.42MPa,CRD法是上下台阶法的95%;引起的地表最大沉降分别为0.79mm和1.80mm,CRD法为上下台阶法的44%。
  (2)数值模拟结果表明CRD法和上下台阶法施工所引起的既有轨道车站变形都在安全控制范围内,综合考虑施工进度、人力、经济等因素,将新建地铁隧道施工工法由原有设计的CRD法变更为上下台阶法。
  (3)根据数值模拟结果对依托工程新建地铁隧道采用上下台阶法施工提出了相应的风险控制措施。
  (4)采用静力水准仪和倾斜计对既有轨道3号线车站的沉降和水平位移进行远程自动化监控,实时反馈监测数据指导施工,并对比分析了监测数据和数值模拟结果,二者变形规律具有很好的一致性,且既有轨道车站最大沉降的实际监测值为数值模拟值的78%,这印证了数值模拟的准确性以及风险控制措施的有效性,也进一步的证实了将CRD法变更为上下台阶法的合理性。
[硕士论文] 杜帅
建筑与土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:伴随着现代城市化建设进程的推进,现代的建筑以及城市基础设施的不断完善,城市用地越来越紧张,因此现在的建筑也向着地下方向迈进,深基坑的开挖、支护等技术成了解决高层等建筑的关键。深基坑在我国虽然有一套比较成熟的理论和体系,但是由于不同的区域有不同的地质条件,所以基坑开挖以及支护依然面临地质条件的限制。
  对于模拟的有限元软件ANSYS、ABQUS、MIDAS/GTS等,MIDAS/GTS对于深基坑模拟方面的针对性较强。
  本文的设计研究对象是某一放坡开挖的深基坑,在研究与分析时要注意放坡的有关注意事项,比如,放坡开挖的坡度设计、放坡开挖的土方应堆放位置等。尤为其中的堆放位置与堆放量的大小将直接影响到基坑的变形量。再者,在基坑开挖的过程中需要进行降水,而降水的多少又取决于地下水位的深浅。本文中主要在无水位的状态下对基坑进行模拟,其中主要是放坡时的边坡稳定系数、基坑周边的地表沉降、钢板桩的内力,以及通过假想有水位时基坑周边的地表沉降量来与无水位时的一个对比,说明基坑尤其是深基坑开挖时一定要进行基坑降水,否则后果不堪设想。然后,将本基坑之前所测得的部分监测数据与模拟进行对比,得出模拟的合理性,当然也可以通过理论的基础将模拟的合理性建立在模拟与模拟之间的对比上,从另外的一个角度去分析和说明。
[硕士论文] 高健
土木工程;供热、供燃气、通风及空调工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着我国绿色发展的不断深化,燃气作为一种兼具环保和能源高效的绿色燃料被广泛的在人们生活和工作中使用,伴随着燃气的广泛普及的同时,燃气的泄漏事故也越来越频繁。燃气一旦泄漏,其易燃易爆且有毒的性质将会造成较大的经济和人员的伤亡,所以需要建立一种可以及时预测和评估燃气泄漏扩散的GIS系统。
  高斯扩散模型由于具有物理概念清晰、实验基础雄厚、计算速度快等优点是目前模拟燃气泄漏扩散浓度分布情况,采用最广也是最受欢迎的气体扩散模型之一,但是该模型是基于稳定风场,而实际情况下风场是随时都有可能发生变化的,对于中小尺度的危险气体扩散来说,扩散区域内气象条件对扩散结果的影响是很大的。
  基于桌面端燃气泄漏扩散GIS系统的开发平台存在着如平台昂贵、需自行搭建地图、本地数据库占用空间大等不足,而WEBGIS可以克服这些缺点。
  本文将通过对经典高斯扩散模型进行修正、验证模型、集成高斯扩散模型和百度地图API、实例分析四个方面进行研究。
  一、介绍燃气泄漏扩散理论模型,在高斯扩散模型的基础上,通过引入时间分段处理和坐标系变化的数学方法来建立适用于变化风场下的燃气泄漏扩散模型。
  二、通过matlab软件和CFD软件对改进模型进行正确性验证,前者与理论模型在相同恒定风场条件下进行模拟,比较两种模型下扩散后的云长、云宽、扩散距离、轴线燃气浓度分布,后者与理论模型在相同变风场条件下进行模拟,并比较两者燃气扩散云图,从而验证改进模型的正确性。
  三、介绍编程语言易语言、Javascript、Html5和Web前端库百度地图API,通过以易语言为开发框架,利用高斯扩散模型计算出空间点的浓度值,把结果输出为js库以及生成Html5文档,通过易语言WEB浏览器控件读取生成的Html5文档,并通过DOM操作Html5载入.js库调用百度地图API的图形类库在地图上生成泄漏扩散云图和等值线图。从而建立可以及时评估燃气泄漏扩散气云的WebGis系统。
  四、通过建立的燃气泄漏扩散WebGis系统在变化风场和恒定风场两种情况进行模拟,并比较结果,说明变化风场的改进模型更接近于实际燃气扩散规律。
  本文有两个创新点,①建立适合于变化风场的燃气泄漏扩散模型;②建立集成燃气泄漏理论模型和百度地图API的WebGis系统,这些研究将有助于更准确、更及时的预测和评估燃气泄漏后形成的气云。
[硕士论文] 李瑞勇
建筑与土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:近些年来随着国内城镇化进程的不断推进,大量人口涌入城市,城市交通面临着极大的挑战。为缓解公共交通压力,保障市民的正常出行,合肥市已经陆续开通运营了两条地铁线,并且规划在不久的将来建成由12条线路组成的交通网。众所周知,绝大多数的地铁线路都是位于地面以下的,这就不可避免的涉及到基坑工程,作为地铁车站施工的重要组成部分,如何进行支护才能保证基坑在施工过程中的稳定性,是需要深入研究的课题。
  本文就是在这样的大环境下,以合肥轨道交通3号线蒙城路站主体结构深基坑为例,并结合理正深基坑与Midas/GTS软件,主要从以下几个方面进行了研究:
  1.通过查阅大量的相关资料,总结了在基坑工程中常见的几种支护形式,并简要介绍了每种支护形式的优缺点及其适用条件;
  2.根据蒙城路站施工场地内的地质勘测数据,对基坑支护结构进行选型,并结合里正深基坑计算软件逐工况分析了围护结构所受应力及基坑变形情况,并对基坑的稳定性进行了验算。
  3.利用Midas/GTS数值分析软件,建立了基坑标准段的二维结构模型,并展示了各工况条件下围护结构的水平位移云图,以及在基坑开挖完成后,基坑主要影响范围内的竖直方向上的位移云图。
  4.通过将数值模拟得到的结果同实际监测数据以折线图的形式绘制进同一各图表中,并就二者之间的曲线走势和峰值进行了对比和总结。
  通过对该深基坑工程的分析,论文的研究成果可以给今后具有相同地质条件的基坑工程提供重要参考。
[硕士论文] 张翔
土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:人工冻结法目前已经在地下工程施工中得到了广泛的应用,该工法形成的冻结壁具有临时支护与止水的优点。由于地层中地下水的作用,导致冻结壁的发展不均匀,最终导致工程事故。本论文根据相似模型理论的基本原理,建立了地下水渗流作用下砂层冻结壁形成模型试验装置,对地下水作用下人工冻结温度场的发展规律进行了研究。
  通过对不同流速的地下水作用下的单管以及双管冻结试验的结果进行分析,可以发现:(1)无流速情况下,冻结温度场四周发展较为均匀;25m/d的流速时,并可以看出下游的冻结范围的发展速度比上游发展速度快,导致冻结截面形状不是个规则的圆,相比无流速时冻结圆柱,迎水冻结锋面和背水冻结锋面距离冻结管厚度分别减少了22.4%和5.2%,上下游冻结壁厚度之比为81.8%;50m/d的流速时,相比较无流速时迎水冻结锋面和背水冻结锋面距离冻结管厚度分别减少了31.1%和9.4%。地下水对迎水面的冻结壁发展影响很大,对背水面的冻结壁发展影响较小。(2)在双管冻结过程中,水流速度的存在导致了交圈时间变慢,在本试验条件下,其中流速25m/d的交圈时间迟于无流速状态约24.5%,而流速50m/d的交圈时间迟于无流速状态约34.3%。但是这种冻结差异会随着冻结时间的增长而变小。
  利用有限元软件COMSOL,建立了地下水作用下冻结温度场发展规律的数值计算。通过数值计算结果与模型试验结果对比分析,可以发现数值计算的结果与模型试验的结果吻合度较高,测温点的试验结果曲线与模拟结果曲线大部分很好的吻合,验证数值计算的可靠性,为类似冻结工程提供重要的参考价值。
[硕士论文] 石丽娜
交通运输工程;交通运输经济 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:近年来,路内停车作为路外停车的补充手段为解决城市“停车难”问题发挥了积极作用,但由于其规划不合理、管理不到位,致使停车混乱、拥堵延误和事故突发等交通问题日趋严峻。为此,国内外学者已从停车供给、路内外停车收费等角度进行了研究。但这些研究多以其中一个要素进行单独分析,且多为静态分析,不能为交通管理者提供联动的决策依据。因此,有必要将路内停车费、停车容量和交通流量进行综合考虑,研究路内停车率的动态决策方法,使路内停车容量达到最佳水平。
  本文在Arnott关于路内停车容量研究的基础上,在啦行成本函数中引入了能耗成本。然后,从停车容量与停车费的联动作用原理出发,对路内停车容量与停车费进行了耦合性分析,明确了路内停车容量与停车流率以及停车费之间的相互影响机理。通过对三者进行系统考虑,首先,从短期(容量既定)的角度出发,建立短期停车流率优化模型,该模型分为两个部分,分别为停车费作为外生变量时的路内停车最优流率模型和停车费作为内生变量时的次优流率模型。进一步,从长期(容量不定)的角度出发,相应地,建立了路内停车最优容量模型和路内停车次优容量模型,并给出了路内停车最优容量与路内停车次优容量的求解方法。
  本文以重庆市南坪商圈为例,在对相关数据调查的基础上进行数值分析,得出了路内停车容量随停车需求及平均停车时长的变化规律,数值算例有效地验证了算法的可行性。结合重庆市南坪商圈路内停车所出现的常见问题及数值算例的分析结果,分别从高峰期动态管理、短期差异化收费及中长期的容量规划方面,有针对性地提出了适合重庆市南坪商圈路内停车高效管理的相应策略。本文的研究可以为城市中心路内停车管理和决策提供相应的理论支撑,同时,对于车道控制理论和技术也有着一定的借鉴意义。
[硕士论文] 杨娟
土木工程;市政工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:腐殖酸(Humic Acids,HAs)是天然水源中主要的有害大分子有机物、是形成氯消毒副产物的主要前驱物质,也是产生膜污染的主要物质之一,高HAs含量的饮用源水需在预处理单元进行有效处理以保障净水水质。微波高级氧化技术与陶瓷微滤膜耦合处理饮用源水,既能促进有机大分子物质降解,提高陶瓷膜出水水质,又能有效延缓膜通量衰减,延长运行周期。然而,微波高级氧化技术对HAs的降解效率(UV254去除率)以及协同陶瓷膜处理天然源水的效果有待验证。首先通过静态实验验证了微波高级氧化技术对有机污染物的降解效率;进而采用动态小试连续流系统探究该技术对天然源水的净化作用;最后构建中试微波-陶瓷微滤膜耦合工艺系统模拟饮用水处理,从膜通量、膜的运行周期及出水水质三方面评估微波技术联合陶瓷微滤膜处理天然源水的协同效应,研究结论如下:
  (1)微波-氧化剂-活性炭协同作用体系(基于过硫酸钾氧化体系)显著提升UV254的去除率。氧化剂(过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸氢钾复合盐)与微波联用均有效提升了UV254去除率,其中,基于过硫酸钾(PS)的氧化剂协同作用体系显著优于其他氧化体系。活性炭作为催化剂,能够显著提升微波-过硫酸钾体系降解腐殖酸的效率,投加量为50g/L时,UV254的去除率74%。此外,该协同作用体系对UV254去除率遵循一级反应动力学方程,表观反应速率常数达到0.0164s-1。
  (2)动态小试连续流系统(MW-PS-GAC体系)处理天然源水(5mg/L,HAs)效果显著。响应曲面法模拟结果显示,CODMn和叶绿素a去除效果影响因子排序为:水力停留时间>微波功率>过硫酸钾浓度,而UV254去除效果影响排序为:水力停留时间>过硫酸钾浓度>微波功率;复合作用影响大小顺序为:微波功率+过硫酸钾浓度>水力停留时间+微波功率>水力停留时间+过硫酸钾浓度。基于响应曲面法模拟,实验验证最终确定微波过硫酸钾高级氧化技术的最优条件为:HRT6min、功率1kW、K282O8浓度0.8mmol/L。
  (3)微波预处理技术耦合陶瓷膜过滤技术模拟饮用水处理,有效缓解膜通量衰减、延长膜的运行周期和提高出水水质。基于静态实验与小试连续流实验探索结果,进一步模拟饮用水处理,微波预处理显著提高陶瓷膜通量,延长陶瓷膜的运行周期(55%);同时在UV254去除率、有机污染物降解率和病原微生物去除率等多方面有效提升出水水质。
  综上,本研究为微波高级氧化技术作为饮用源水预处理提供潜在的研究思路。
[硕士论文] 王守奇
安全工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:随着经济的快速发展,城市内商住混合类的建筑越来越多,这类建筑的特点是地下空间用作商业用途,地上空间作为居民住宅区。因此,地下空间内火灾荷载大,建筑结构复杂,人流密度高,如果发生火灾事故,地下空间内人员疏散困难,这会对人员生命安全构成威胁,一旦疏散不利,就可能有大量人员伤亡和财产损失。依据事故案例统计可以得出,地下空间发生火灾时,出现安全事故大多是因为地下空间内人员无法迅速撤离,在烟气中停留时间过长,烟气中毒致死。因此研究此类建筑中地下商城火灾时期烟气发展和人员疏散规律,对火灾时烟气的消除和控制,提高人员疏散效率方面有着深远意义。
  论文首先阐述了地下商城火灾燃烧特性以及烟气运动和人员疏散的基础理论,主要包括烟气的流动特点和控制烟气的措施,人员疏散时间的分析。
  建立淮海地下商城第四防火分区的数值模型,设计多种火灾场景,包括不同火源位置、不同火源功率以及不同排烟方式,进行数值模拟,得到各火灾场景下火灾烟气流动规律、温度变化和CO浓度变化等情况。研究结果表明:不同的火源位置,其烟气扩散的规律各有差异;火源功率越大,其危险性越大,达到危险临界状态的时间越短;机械排烟与自然排烟条件下烟气蔓延情况不同,在有机械排烟的场景内,烟气蔓延速率、火场内温度、CO浓度和能见度都得到改善,而且不同参数的排烟系统对商城内烟气的温度和能见度影响很大,适当增大排烟口风速或排烟口数量,可使火场内烟气的温度和能见度得到了很大程度的改善,推迟烟气对人员的伤害的时间,延长人员可用安全疏散时间。总结模拟试验过程中各火灾场景各危险有害因素达危险临界状态的时间,得标准场景下人员可用安全疏散时间。
  对该分区内人员疏散进行研究,建立人员疏散模型,设计不同的疏散场景,对不同建筑结构和人员疏散方式的数值模型进行模拟。模拟结果发现地下商城人员疏散系统设计存在不足,疏散出口及楼梯宽度较小,延长了人员从地下商城疏散至安全区域的时间;疏散出口数量也是影响人员安全疏散的重要因素,疏散出口数量少,人员在疏散出口易出现拥堵现象,延长疏散时间。模拟得到必须安全疏散时间,利用经验公式计算理论必须安全疏散时间,结合二者比较分析,得出合适的安全疏散时间,并讨论影响人员安全疏散的因素。
  结合上文的研究,对地下商场消防疏散系统进行优化组合,如增加排烟风口数量或者排烟风速抑制烟气的蔓延;增加疏散出口,增大疏散出口及楼梯的宽度,使得人员在疏散时不易造成拥挤等。
  对地下商场火灾时期烟气控制和人员安全疏散过程中存在的缺陷提出科学合理的建议,为地下商城的防排烟设计、人员安全疏散提供参考依据,有一定的实际意义。
[硕士论文] 吴璐瑶
安全科学与工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:随着天然气管道工业的发展,天然气用户越来越多。天然气在输送过程中会引起天然气泄漏。天然气泄漏不仅会导致能源物料流失,造成巨大的经济损失,还会引起火灾、爆炸、中毒、伤亡等恶性事故,严重威胁着人民生命财产的安全。因此,进行天然气管道泄漏预警技术研究,对管道输送安全运营和保障人民生命财产安全意义重大。
  本文基于流体力学、热力学、计算数学和计算机技术、预警技术等,对天然气管道发生泄漏后的扩散规律及预警方法进行研究。首先,分析了国内外在气体泄漏、扩散和预警技术方面的研究现状,对天然气管道泄漏量、紊动射流理论进行分析,推导了气体流动的基本控制方程;其次,根据流体力学和热力学基本理论,建立了开放空间中天然气管道泄漏后在大气中扩散数学模型,应用有限元方法对模型的偏微分方程组进行离散求解;接着用计算流体力学仿真软件FLUENT中的GAMBIT模块建立了天然气管道泄漏扩散的物理模型,绘制了二维网格,确定相应边界条件;然后用FLUENT模拟不同时间、不同管道压力、不同泄漏方式的泄漏扩散状况,分析不同因素对天然气泄漏扩散的影响;通过TDLAS实验系统进行天然气泄漏检测实验,将实验结果与数值模拟结果进行比较,得出实验结果与模拟结果在允许误差范围之内,证明了FLUENT数值模拟的正确性;最后,在数值模拟所得到的浓度分布规律的基础上,提出天然气泄漏预警措施。
  天然气管道泄漏数值模拟研究结果和所提出的预警装置设置方法对天然气管道的安全运营和维护有一定的指导意义和参考价值。
[硕士论文] 苏勇
安全科学与工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:随着高层建筑的不断崛起,随之而来的火灾安全问题,一直是国内外学者研究的课题之一,高层建筑由于建筑楼层高,建筑空间狭小,逃生路线单一,火灾一旦发生,人员疏散受到很大程度的影响,本论文以高层学生公寓为对象,对人员安全疏散问题进行了研究,通过对影响人员安全疏散的工程因素分析,试图寻找人员安全疏散最有利的的情景,使得建筑在设计时,能够合理布局安全逃生路径,进一步降低人员安全疏散时间,结合高层公寓火灾模型设置不同火灾场景,通过火灾的蔓延规律,确定了楼层的危险来临的时间,旨在为建筑防火、人员安全疏散及安全性能评估提供借鉴,课题主要从以下几个方面进行阐述:
  首先分析了人员疏散模型及国内外对于安全疏散的研究方法,选择运用计算机模拟的研究方法,在构建高层公寓火灾模型时选用基于社会力模型的模拟软件FDS为研究平台。其次查阅相关文献,确定了影响人员安全疏散的工程因素,运用Pathfinder模拟软件构建了不同的人员安全疏散场景,分别研究了安全出口、走廊转角角度、楼梯类型对人员安全疏散时间的影响规律,以期优化建筑结构缩短疏散时间。同时根据建筑物的实际尺寸运用FDS构建了高层公寓的火灾模型,通过现场实际调研,确定了高层公寓的火灾类型为快速火,根据高层公寓现有工程概况,设置两种不同的火灾场景,重点探讨了底层着火和高层着火两种场景下火灾的蔓延规律同时确定了部分楼层的危险来临的时间。最后建立高层公寓的人员疏散模型,通过模拟可知高层公寓着火层的必须安全疏散时间为40s,两种场景下人员均可安全疏散到防烟楼梯间内。
  本文的研究可以为建筑结构初期设计及高层建筑火灾疏散提供建议,同时结论也可以推广到其他相似建筑中,具有一定的实际意义和参考价值。
[硕士论文] 何梦男
水利工程;水利水电工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:城市化的快速发展使得城市不透水下垫面急剧增多,导致地表径流量和径流系数增加、城市洪涝问题日益突出,制定合理的洪涝灾害应急疏散预案对于保障人民群众的生命财产安全具有重要的现实意义。传统的洪水灾害应急疏散主要采取演练的方式来提高人们的应急疏散意识,相较于演练方式,建立洪水应急疏散模型能够对疏散过程进行科学的量化表达,已成为应急疏散研究的重点。目前的洪水应急疏散研究大多是通过宏观概化模型来制定和优化最短疏散路径,往往缺乏对人的合理疏散行为的考虑,导致相关路径规划算法存在效率低、视野局限等问题。基于元胞自动机的疏散模型,能够从微观的角度上通过适当的规则演绎人的合理疏散行为规律,从而为城市防洪减灾应急预案提供参考和指导,对于提高洪涝灾害应急疏散能力具有重要意义。
  本研究基于元胞自动机理论建立了洪水灾害应急疏散模型,在进行静态障碍全局最短路径算法优化的研究基础上,开发了面向洪水过程的动态路径优化算法,实现了单人疏散向人群疏散的拓展,并对洪水应急疏散过程进行仿真模拟。论文主要研究内容与结论如下:
  (1)基于元胞自动机的全局最短疏散路径算法优化。通过构建静态障碍分布下的绕行距离场,设置最小绕行规则,提出了一种基于元胞自动机的全局最短路径优化算法(GSPCA),并提出了适用于平原城市的GSPCA2D模式算法和适用于山地丘陵城市的GSPCA3D模式算法。与启发式搜索算法(A*算法)相比可避免出现贴壁绕行现象,时间步数平均减少11.09%,路径长度平均缩短12.39%(GSPCA_2D)、16.82%(GSPCA_3D),求解效率更高,搜索的路径更优。
  (2)洪水过程疏散路径动态优化模型。通过构建洪水过程中的绕行距离场,设置考虑初始预判时间的动态最小绕行规则,提出了一种基于元胞自动机的洪水过程疏散路径动态优化算法(FPPCA),该优化算法可以结合洪水过程,快速而精确地求解不同地理位置的最佳疏散时间范围,并动态优化更安全的最短疏散路径。
  (3)洪水过程人群疏散模型。通过设计人群状态,考虑人群间竞争关系,实现了FPPCA单人疏散算法向洪水过程人群疏散算法的拓展。该算法不仅可以模拟疏散过程中发生拥堵的地点、时间以及通行量较大的路线,还可以模拟突发洪水情况下可能受困位置以及估算洪水应急疏散的最少用时。
[硕士论文] 刘博琪
观赏园艺 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:随着人们健康意识的提高,预防和治疗途径除依赖传统医学外,其他途径也层出不穷。园艺疗法就是目前人们关注的新理念和热点之一。针对老年和儿童问题或普通上班族的园艺疗法景观设计案例和实操活动已有不少报道,而专门针对校园师生群体的园艺疗法康复景观理论与设计的研究鲜有报道。本研究在前人园艺疗法理论与康复景观案例分析基础上,以华中农业大学花卉基地为例,尝试性地进行了康复景观场所设计,并以自己设计和参与的实操为例,进行了景观设计场所与实操活动的研究与分析。研究结果如下:
  1、选址与场所现状分析:现有场所本是园林、景园、园艺、林学、茶学等专业进行果、菜、花、茶等园艺植物认知和园艺景观与花园设计的植物素材库,从园艺疗法和园艺体验的角度,选择某花卉大棚为设计基址,初步评估了现有植物及大棚感官体验用途。统计分析表明,现有大棚植物200多种,大棚为普通简易塑料结构,环境调控能力一般;基质为泥炭与河沙不同比例的混合基质,因植物种类而异;局部地栽用土壤为常用腐叶土。
  2、现有场地的改造设计:以基于自然治疗理论为指导,以平时进出场所师生关注与偏好为参考,通过分析人群的平常表现和心理需求,进行了对应景观空间改造和康复实操活动建议。其间,如考虑不同人群对于活动和私密性的不同需求,将场地按不同封闭程度,划分为休息观赏区,迷宫走廊区,触觉体验区,静思区和活动区等五个区域,作为不同人群体验或治疗方案的实施场地。
  3、不同人群阶段的体验方案:在场地设计的基础上,以心理学压力减缓理论为指导,提出了“内向、情感、主动和积极参与”等四个不同压力阶段的体验方案,分别在不同的场地中计划实施。
  4、植物选择与实操活动设计分析:在评估现有植物基础上,从人的感官体验角度,选择了突出植物香气、特形以及质感强的植物为保留对象,营造以嗅觉和触觉刺激为主的感官环境。在此基础上,设计康复实操活动并进行评价效果的初步分析。
  本课题的研究为加强校园师生对园艺疗法的认知,促进身心健康具有理论和实践意义。通过营造园艺体验景观场所和设计实操体验,为处于学习和科研压力状态下的师生提供了一种新型的辅助减压环境,也为学生工作者、心理学老师提供了新的工作途径。这一研究也为身心健康和康复疗愈途径。自然园艺学科优势下的社会园艺研究提供了基础案例和参考。
[硕士论文] 魏晨
水利工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:山地城市地形落差较大,地表雨水径流的流速大,流量峰值出现早,对地表上富集的污染物具有明显的冲刷效应。而重庆市作为长江上游的典型山地城市,集大城市、大库区、大山区于一体,对于初期雨水处理的研究具有重要价值。本文主要研究对初期雨水的弃流和净化,以期为山地城市雨污建设和管理提供技术参考和理论依据。
  通过对道路和屋面雨水的采集和分析,初步了解雨水水质的污染状况和变化规律;考察不同的弃流装置、不同设计弃流量对雨水的弃流效果;研究了石英砂过滤器、碟片过滤器两种过滤装置对雨水的净化效果,并对其流速的衰减和反洗流速恢复进行对比分析。通过组合式生物浮岛雨水净化小试试验,研究不同浮岛植物的生长适应性、对雨水的净化效果,考察了不同填料的同期挂膜量、雨水净化效果。主要研究结果如下:
  (1)CODCr最佳弃流量为4mm;SS、浊度、色度最佳弃流量为2mm;本地区屋面径流中TN、TP含量较低,如回用水量不足,可考虑不对其采用初期弃流。
  (2)石英砂过滤器对TN、TP有较好去除效果,碟片过滤器对TN去除效果较差。
  (3)流速越大时,石英砂过滤器对SS去除效果越差,对TN和TP的去除效果越好,而碟片过滤器随流速增大SS、TP及CODCr去除效果则呈现先增加后减小趋势。碟片过滤器对SS、TP及CODCr的最佳流速分别为9L/min、9L/min和5-10L/min。
  (4)从植物叶片的增长量和增长繁殖能力来考虑,黄菖蒲、德国鸢尾、水竹和金鱼藻为优势种群。
  (5)黄菖蒲对TN的去除效果最好,对TN的去除率可达到95.3%;水竹对TP的去除效果最好,对TP的去除效果可到达90.4%;美人蕉对COD的去除效果较好,对COD的去除效果可到达806%。
  (6)组合填料在相同培养周期下挂膜量最高,单位质量污泥量达到最大,约为068g/g。组合填料对于COD、总氮的去除效果较好,对总磷的去除效果不明显;对COD去除率可达到648%,总氮去除率可达86.67%。
[硕士论文] 李娅
土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:综合管廊是将各种地下管线置于同一个空间内,方便各种管线的排布、运营和检修[1]。根据十三五规划,现在我国各城市都在兴建综合管廊工程,而基坑开挖是综合管廊建设的第一步,也是极其关键的一个施工步序。对于沿海软土地区,保证基坑开挖安全对整个综合管廊施工至关重要。本文主要针对沿海地区综合管廊基坑工程施工技术进行研究。对于沿海地区基坑施工关键技术主要有软土地基处理技术,基坑支护开挖技术以及基坑开挖过程中降排水技术。并以钻孔灌注桩为例,对基坑支护结构进行内力和变形计算,运用有限元软件进行基坑支护开挖过程模拟,将理论计算结果和模拟结果进行对比分析,从而验证了基坑支护设计方案的正确性,为其他类似工程提供借鉴和参考。
  本文主要研究的内容如下:
  (1)沿海软土地区地基处理常用的技术方法,如挖除换填法、深层搅拌桩法、高压旋喷桩、注浆法等[2];沿海软土地区基坑施工常用的支护技术,如钢板桩支护、钻孔灌注桩支护、锚杆喷射混凝土等[3];沿海富水地区基坑施工降排水技术的研究;
  (2)基坑支护结构设计常用方法、土压力计算理论及基坑的稳定性验算等;
  (3)本工程基坑施工的关键技术部分,如钻孔灌注桩施工、软土地基处理、止水帷幕施工等;
  (4)最后以钻孔灌注桩支护为例,运用基坑支护结构专用软件对钻孔灌注桩支护结构内力、位移、整体稳定性、坑底隆起等进行计算,并对基坑开挖过程及换撑过程进行有限元模拟,将理论计算结果(如水平位移、竖向位移及基坑稳定系数)与模拟结果进行对比分析,通过对比分析,发现两者数据比较吻合,从而得出本工程钻孔灌注桩支护方案的正确性。
[硕士论文] 任萍萍
土木工程;市政工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:作为生物滞留系统的重要组成部分,植物在系统运行生命周期中具有多重作用。植物种类不仅影响系统水力性能与污染物控制功能,还将直接影响其对系统脱氮效能的贡献程度,但目前对于植物是否影响系统中氮素迁移转化过程尚不清晰,对于不同植物系统的脱氮功能差异性的原因还存在较大未知空间。因此,基于重庆市降雨特性,论文针对山地城市道路雨水径流特征,开展雨水生物滞留系统植物筛选及氮素迁移特性研究,以期为雨水生物滞留系统的植物选择与除氮特性的设计优化提供理论基础,试图为实现海绵城市建设目标提供技术支撑。
  研究参考重庆绿化部门常用植物并结合市场调查,选取10种本地植物构建雨水生物滞留系统。通过对系统水文特性(即渗透系数、蒸发量)与污染物去除效果的考察,并进行显著性检验,利用层次分析法对不同植物系统进行综合评估,筛选出最佳植物;通过对土壤与植物中氮素累积量以及土壤微生物多样性的检测,明确系统中植物对氮素的贡献情况,并探明雨水生物滞留系统中氮素迁移转化过程及归趋。研究得到如下主要结论:
  (1)渗透系数受气温、植被的存在、植物类型和植被性状的影响,植被能显著提高系统的渗透性能;草坪植物由于其以草皮铺种的方式栽种,在滤柱表面易形成堵塞层,降低土壤渗透速率。若植物的地下性状较地上或整株性状更大,且地下根系干重、总根长、根深和相对地下生长率越高,则系统的渗透系数就越低。不同植物系统的蒸发蒸腾性能具有一定差异,其中,美人蕉(Canna indica)最强,纸莎草(Cyperus papyrus)最弱。
  (2)不同植物对悬浮总固体(TSS)的去除无显著差异,但芦竹(Arundo donax)的去除效果最稳定,同时植物栽种并不能较大程度提高系统对TSS的去除效果;不同植物对COD的去除效果差异显著,但均高于无植物系统,其中,风车草(Cl inopodiumurticilium)对COD的去除能力最强,去除率中位数达70.36%;
  植物对系统除氮性能影响显著。其中,植物的存在可显著提高系统对NH4+-N的去除率,但植物间的NH4+-N去除效果并无显著差异,除无植物组外,其余滤柱对NH4+-N的去除效率中位数为81.06%。系统对NO3--N去除效果不稳定,容易由于植物根系衰亡和微生物死亡导致系统发生氮素淋湿,造成出水NO3--N浓度升高;其中,风车草系统的NO3--N去除效果最好,去除率中位数为74.48%,无植被组的NO3--N去除效果最差,去除率中位数仅为57.00%。植物系统具有较高的TN去除效果,去除效率中位数为74.09%,其中,风车草系统对TN去除效果最好,去除率中位数为77.82%,无植被组的TN去除效果最差,去除率中位数仅为67.41%。
  植物对系统除磷性能无显著影响,植物间差异性不显著。其中,鸢尾(Iris tectorum Maxim)系统对TP去除效果最好,去除率中位数为87.19%,而细叶芒(Miscanthus sinensis)系统的去除效果最差,去除率中位数为80.32%;
  利用层次分析法,综合植物水力性能与除污性能,确定植物综合排序为:风车草(Clinopodiumurticifolium)>美人蕉(Canna indica)>鸢尾(Iris tectorum Maxim)>梭鱼草(Pontederia cordata)>香根草(Vetiveria zizanioides)>千屈菜(Lythum salicaria)>芦竹(Arundo donax)>细叶芒(Miscanthus sinensis)>狗牙根(Cynodon dactylon)>紫莎草(Cyperus papyrus)>无植物。
  (3)氮素在植物不同部位累积情况显著不同。其中,氮素在植物的茎中累积量(即全氮含量)最高,根中累积不明显,而叶片中的累积量呈下降趋势,主要是由于植物的呼吸作用消耗叶片中的养分,造成氮素的耗损。在所有研究植物中,根中全氮累积量中位数0.215g/kg,茎中全氮累积量中位数1.885g/kg,叶中全氮累积量中位数-1.52g/kg。
  (4)土壤氮素会随雨水下渗发生迁移,并在下次降雨前产生71.71%的氮素累积;且发生在种植层土壤。植物对土壤中氮素影响显著,特别是植物根系的衰亡以及微生物死亡,直接导致种植层氮素升高。
  (5)系统中总微生物群落多样性丰富,且水动力对微生物群落影响显著,进水后系统中氨氧化细菌明显高于进水前,植物的存在会影响系统中氨化细菌的群落种类,种植层的优势菌属为鞘氨醇单胞菌属(sphingomonas),淹没层的优势菌属为甲苯单胞菌属(Tolumonas);系统中反硝化细菌群落丰富,风车草系统和无植物系统间微生物群落存在显著差异,风车草系统的微生物群落中优势菌种为脱氯单胞菌属(Dechloromonas),进水对种植层的群落种类影响较大,且种植层和淹没层由于好氧、缺氧环境的不同,造成微生物群落的种类差异明显。
  本研究受重庆市研究生创新项目、重庆市基础前沿、重庆市留创项目、国家自然科学基金等项目的资助。
[硕士论文] 徐健
建筑与土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:为了解决城市交通难题,许多大城市都开始修建地铁。而随着城市地铁建设工程的快速发展,地铁车站深基坑工程也越来越多,它们具有周边环境复杂、开挖深度大和施工风险高等特点。为确保地铁车站深基坑工程施工安全,围护结构的合理设计、开挖模拟和工程监测至关重要。为此,本论文以西安某地铁车站深基坑为工程背景,进行了地铁车站深基坑开挖过程的数值模拟、设计优化和工程监测研究。
  首先,论文详细介绍了西安某地铁车站深基坑工程的地质条件、周边环境等情况,在分析国内地铁车站深基坑常用围护结构的基础上,确定本车站深基坑采用钻孔灌注桩围护结构,并提出了围护结构的初步设计方案;接着,按分层土来计算土压力,再进行结构内力的计算;然后,运用“GE05”岩土工程计算软件,对该车站深基坑的三种设计方案进行数值模拟分析,得到了它们的位移、剪力和弯矩值等,通过对计算结果的对比分析,在考虑内支撑位置以及入土深度对基坑影响的基础上,得到该基坑围护结构的优化方案。通过对该深基坑开挖施工过程的模拟计算,得到了各开挖工况下围护结构的内力、位移,结果表明围护结构的设计参数能满足本车站深基坑的安全施工要求;最后,在深基坑工程开挖过程中,采用分段分层施工工艺,并进行了信息化施工监测工作,获得了大量实测数据,有效地指导了施工,确保了基坑的开挖安全。另外,模拟计算结果与现场监测数据较为一致,可为相同条件下地铁车站深基坑的设计和施工提供参考。
[硕士论文] 张晓
建筑与土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:随着高层建筑的迅速发展,深基坑工程所起的作用越来越重要,深基坑施工的安全问题越来越受到关注。基坑施工中围护结构的变形和受力对于基坑安全的影响较大,本文以南京市蔡家巷地块综合楼基坑工程为背景,对深基坑环形支撑体系的开挖变形和受力进行了模拟分析,主要内容如下:
  1.简要概括了基坑支护的几种主要形式,对比了各自的优点和不足。介绍了环形支撑体系的发展、特点、适用范围以及计算理论。论述了支撑结构的施工流程、质量控制要点。
  2.利用MIDAS/GTS有限元分析软件,对基坑开挖过程中各个施工阶段进行了模拟,研究了围护结构水平位移在不同深度的变化规律、围护结构水平位移在坑边不同位置的变化规律、基坑周边地表沉降的变化规律、基坑内部土体隆起的变化规律、支撑结构轴力的分布和变化规律。
  3.分析了影响基坑围护结构水平位移的四种因素,包括内支撑的截面尺寸、周边荷载、围护桩的直径和围护桩的间距。
  通过分析得出了以下结论:
  1)随着开挖进行,围护结构水平位移不断增长,位移曲线呈抛物线形,位移主要发生在开挖面的中下部。
  2)位于坑边不同位置的围护结构水平位移不同,边缘中部的最大,靠近边角处的位移最小。
  3)基坑周边地表沉降随着开挖进行而增大,沉降曲线呈凹槽形。坑内土体隆起随着开挖进行而增大,隆起曲线呈拱形。
  4)环形支撑的轴力以受压为主,存在四个轴力峰值,分别位于基坑四角方向,为支撑结构的薄弱环节。
  5)基坑周边荷载越大,围护结构的水平位移也越大;内支撑的截面尺寸越大,围护结构的水平位移越小,但当支撑截面尺寸大到一定程度时,位移减小的趋势逐渐缓慢;围护桩的直径越大,围护结构的水平位移越小,但当桩直径大到一定程度时,位移减小的趋势逐渐缓慢;围护桩的桩间距越大,围护结构的水平位移也越大。
  通过本次对基坑围护结构变形和受力的模拟分析,为今后同类工程的设计与施工提供了参考,具有一定的现实意义。
[硕士论文] 师博颖
水利工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:饮用水安全直接关系到公众健康,关系到经济社会的可持续发展,是水生态文明建设的关键组成部分。随着社会经济高速发展,水环境污染问题日益严重,威胁到河湖水源地水质安全和水生态健康,部分水源地存在水质不达标、岸线布局不合理、突发水污染事件频发等突出问题。因此,构建饮用水源地健康评估方法,分析水源地潜在环境风险,提出水源地优化布设与管控措施,对于保障水源地供水安全、降低突发水污染事件不利影响具有重要意义。
  目前国内外学者对水源地健康现状评估、潜在环境风险评价和突发水环境污染的致因及风险评估体系取得了一定的研究进展,但水源地健康现状评价大多基于水源地常规水质安全评价,忽视了新型污染物的不利影响,未综合考虑水源地水生态健康现状;未提出高强度岸线开发利用背景下水源地潜在环境风险评价方法,风险等级较高的水源地优化布设技术有待提升;突发风险模拟评估体系在事故过程的预判性及其对处置结果的后续影响兼顾性方面仍存在提升空间。
  本研究在收集分析长江江苏段自然环境、社会经济、岸线利用及27个集中式饮用水源地水质历史数据的基础上,评估了水源地水质安全和水生态健康现状,构建了水源地健康评价综合指标体系,根据评估结果筛选得到了健康状况相对较差、需要进行优化布设的水源地名录;根据水源地保护区上下游风险源调查结果,通过构建水源地风险评价体系,划分水源地风险等级,基于绘制的水源地风险等值分布图提出污染源调整和水源地优化布设措施;通过构建水动力水质模型开展情景模拟,分析突发污染事件下水源地生态风险变化过程和应急管理措施,为水源地安全保障和备用水源地建设提供技术支持。
  本研究的主要结论包括:
  (1)水源地常规水质普遍达到Ⅲ类水标准,关键指标为COD和铁;痕量高风险污染物指标低于国家标准限值;新型污染物中,典型抗生素生态风险均值<0.01,典型雌激素活性均值为0.91±1.71ng EEQ L-1,水源地雌激素活性普遍较低,个别水源地雌激素活性较高;相较物种多样性,生物完整性(BI)指数评价结果更为可靠,水源地水生态健康等级为良好;夹江水源地、黄港水源地、二墩港水源地、魏村水源地、小湾水源地为亚健康,需进行优化布设。
  (2)燕子矶水源地、龙潭水源地、西石桥水源地、长青沙水源地存在较高的环境风险;燕子矶水源地、龙潭水源地和西石桥水源地上下游的关键污染源需进行调整,夹江水源地、黄港水源地、魏村水源地和长青沙水源地需进行水源地迁移,二墩港水源地和小湾水源地需分别合并至蟛蜞港水源地和肖山水源地。
  (3)基于水动力水质模型,模拟了不同情景下污染源瞬时和持续污染泄漏,得到水源地污染浓度和生态风险商值变化曲线,经分析初步得到了突发污染带的迁移过程、扩散范围及其对水源地的生态风险、影响程度,可根据模拟结果指导突发水污染事故下沿江各水源地的应急管控措施。
[硕士论文] 曾帅
建筑与土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:岩溶主要分布在碳酸盐岩地区,岩溶在我国大部分省市都有广泛的分布,主要集中在我国的西南地区,如云南,广西,贵州,广州等省份;除此之外,在我国中部,如湖南,湖北等地也广泛存在岩溶等不良地质。岩溶又称喀斯特,其地质条件复杂;在岩溶发育地区,如果没有对工程场区内地基进行勘察和处理,将会对工程的建设和后期投入使用带来巨大的危害。因此,在进行工程建设前期,必须对场区内的地质情况进行详细可靠的勘察。
  本文主要以武汉地铁小镇车站施工为研究对象,针对围护桩在岩溶区段施工为目的,首先介绍场区内岩溶的地质分析,针对岩溶地质勘察及发育情况,对不同岩溶的地质情况进行分类,采取相应处理方案以及防治措施;其次,本工程桩基采用钻孔灌注桩进行施工,通过现场施工资料,对钻孔灌注桩的施工工艺进行详细研究,针对本工程水下混凝土灌注,采用导管法进行灌注,并重点计算分析水下混凝土首次灌注量,以提高水下混凝土灌注质量,保证桩身承载力要求。围护桩在岩溶场区进行钻孔施工时,其首要的目的在于如何防止出现孔壁失稳现象,因此对钻孔灌注桩在进行泥浆护壁过程中,分析孔壁失稳和泥浆护壁机理过程;本文最后进行钻孔灌注在岩溶场区施工时常出现的质量事故进行分析和提出针对本工程相适应的预防措施。
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