摘要：为研究基坑开挖对既有盾构隧道产生的影响,以某已建地铁周边基坑工程为背景,通过数值模拟的方法对开挖过程中隧道的位移和膨胀变形进行研究,并与现场监测数据进行了对比分析。结果表明:基坑开挖时,两平行隧道中距离基坑较近隧道的位移变形量大于较远隧道的位移变形量;同一隧道同一监测线上距离基坑越近隧道监测点位移总变形量越大,且隧道整体朝向基坑方向偏移;同一隧道的同一竖向截面上不同点的位移不同,靠近基坑一侧监测点位移数值大于背向基坑侧的位移数值;隧道在整体隆起变形趋势下,存在"竖鸭蛋"变形趋势;纵向隆起位移量随监测点呈抛物线分布并向两边逐渐减小;数值模拟结果与现场监测结果基本一致,验证了模拟的正确性;研究成果可为因地铁周边新建建筑引起地铁变形可能发生的危害做出预警,并提出相应防治措施,为待建地铁隧道项目的安全设计和施工提供参考。

摘要：为研究高强型钢超高性能混凝土梁的受弯性能,以配钢率、型钢位置和钢纤维体积分数为变化参数,设计了6个试件,并对其进行了静力加载试验,获得了试件的破坏形态和荷载-跨中挠度曲线,分析了试件的承载能力和变形能力,以及型钢、纵向钢筋和超高性能混凝土的应变变化规律。基于试验研究,建立了高强型钢超高性能混凝土梁受弯性能的有限元分析模型,计算结果与试验结果吻合较好,进而进行了参数分析。结果表明:所有试件均发生的是适筋破坏,纵向受拉钢筋和型钢下翼缘率先屈服,然后受压区超高性能混凝土被压碎;在试件的破坏阶段,所承担的荷载会依次经历陡降、波动、缓慢上升和缓慢下降四个阶段;试件的变形能力系数超过5,呈现出较强的变形能力;试件开裂前,超高性能混凝土的应变符合平截面假定,但开裂后,只有受压区和受拉区在中和轴附近的一小部分超高性能混凝土应变呈线性分布;配钢率和型钢强度增大,试件的承载能力和变形能力均提高;超高性能混凝土抗压强度增大及型钢从截面居中位置下移,试件的承载能力提高,但变形能力下降;钢纤维体积分数增加,试件的抗裂能力和变形能力均提高,但承载能力变化不显著。

摘要：为实现温室甜瓜栽培的精准自动灌溉,设计了一种基于甜瓜最优生长需求的灌溉决策系统。兼顾甜瓜产量、品质、水氮利用效率3个类别10个指标建立综合评价体系,引入融合最大隶属度的AHP法确定甜瓜栽培综合最优的日灌水水平,采用K-means聚类算法对日最优灌溉量与环境温湿度数据进行分析,建立了甜瓜不同生育期基于环境饱和水汽压差(Vapor pressure deficit,VPD)聚类结果的定量灌溉决策模型。结果表明,灌水水平120%蒸腾蒸发量下甜瓜综合生长最优,不同生育期内VPD与灌溉量在聚类形心数为3时轮廓系数(0.72)最大,组间轮廓清晰,界限分明,且在VPD较高时,灌水量显著增高,聚类结果最优。自动灌溉系统采用RS485型温湿度传感器实时监测温室内的环境参数,由STM32F103ZET6单片机实现基于模型的灌溉控制,由电子流量计对灌水量计量反馈,并通过云平台实现远程监控功能。系统应用验证试验表明,甜瓜在产量、可溶性固形物含量和可溶性蛋白含量上略优于常规农艺管理,在节水方面优势显著,甜瓜全生育期累积节省灌水量15.9%,并极大地降低劳动力成本,实现自动精量灌溉。

摘要：设计离心泵全流道可视化试验装置,结合高速摄像技术研究泡状入流条件下离心泵的喘振特性,揭示叶轮内气液相分布与泵喘振的关联机制,分析入口体积含气率、液相流量和转速对泵喘振特性的影响,并基于研究对象和试验结果,对比几个典型泵喘振临界体积含气率预测关联式。结果表明,离心泵的喘振主要受泵内气液两相分布影响,当叶轮内流型由气囊流转变为分离流时,泵发生喘振现象;入口体积含气率增加直接导致泵发生喘振,入口体积含气率的变化影响叶轮内流型,进而影响泵的性能;离心泵喘振条件下,通过合理调节液相流量来改变泵内流型,可以减轻泵的喘振;增加转速可以延缓叶轮内气液分离,推迟泵喘振现象发生,增加泵的携气能力,进而改善泵的性能。已有的喘振预测模型获得的临界体积含气率与试验结果相比尚存在一定的偏差,目前仍然缺乏针对蜗壳式离心泵的喘振预测模型。

摘要：研究目的:针对近年来强震对地下工程造成的安全影响,通过实际案例剖析,明确震害类型并提出震后隧道结构安全评估方法,明确地震引起的结构破坏范围及其程度,提出围岩劣化条件下衬砌结构抗震验算思路,提出灾后隧道修复或结构补强方法,进一步从衬砌结构设计方面,提出增强隧道韧性适应大变形地层位错能力的措施。研究结论:(1)提出了活动断裂区域隧道震害三种形式,建立了隧道震害评估方法,明确结构型震害与变形型震害的分级原则;(2)基于地震引起围岩劣化与地震烈度提高,提出隧道抗震验算分析方法,明确具体抗震薄弱区域;(3)明确震后隧道整体修复方案,包含洞身临时加固方案与衬砌结构永久补强方案;(4)基于常用隧道抗错断措施存在的缺陷,从衬砌类型选择、仰拱结构与新型节段式衬砌等方面,提出更为有效的应对地层大变形需求的抗错断措施;(5)本研究成果可为震后地下工程的评估与修复提供参考。

摘要：为研究软岩巷道在不同水平应力边界条件下底鼓变形失稳规律,以贯屯煤矿50213工作面回风巷为工程背景。根据软岩巷道底板破坏特征,运用压杆理论建立软岩巷道底板结构力学模型,通过力学分析,确定了底板失稳的判别条件及临界应力的计算方法,并采用底板岩层变形的挠曲方程推导得出底鼓量计算公式。通过相似模拟确定了不同应力状态下底板破坏机理及裂隙的动态演化过程,提出锚杆-混凝土组合结构控制底鼓的方法并应用于现场实践。研究结果表明:当加载至3.13 MPa时,巷道两侧形成应力集中区,并通过两帮传递至底板,剪切裂隙沿巷帮围岩内部发育至底板内部,该裂隙距两帮0.8 m,发育角度约45°。当加载至4.38 MPa时,底板在水平应力作用下向巷道临空面弯曲变形,底板中部产生拉伸裂隙。当应力加载至7.70 MPa时,底板破坏深度增加至1.2 m,裂隙数量增多,由于底板各分层挠度不同易产生离层裂隙,各裂隙相互贯通并向深部延伸,最大底鼓量为0.51 m,与理论计算结果基本一致。50213工作面回风巷底鼓主要是由底板岩性和应力集中所致,因此提出了以锚杆-混凝土组合结构来控制底鼓的防治措施,试验段观测结果表明,16 d后底鼓平均速率趋于稳定,最大底鼓量为0.153 m,较未支护时减少73%,底板控制效果较好,验证了支护参数的有效性。

摘要：猪肺泡巨噬细胞(porcine alveolar macrophage,PAM)是包括猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)在内的多种高致病病毒的受体细胞,是研究病毒与宿主互作机制的重要模型。然而PAM来源有限,难以满足当前需求。利用猪诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)向巨噬细胞定向诱导是解决PAM细胞数量不足的有效方法。CD163是PAM细胞的重要标记,也是PRRSV等病毒的主要受体。建立实时报告CD163激活程度的报告系统对于建立并优化猪iPSCs向PAM的诱导分化体系具有指导意义。本研究利用CRISPR/Cas9介导的基因编辑系统,设计靶向CD163终止密码子的sgRNA并构建相应的打靶载体,将其导入到猪PAM中的检测报告系统。进一步将该报告系统导入猪iPSCs中,通过碱性磷酸酶染色、免疫荧光染色和EDU染色等手段来检测其安全性。将猪内源CD163的报告载体系统转染至原代PAM中,检测到了红色荧光的表达,证明了该载体系统的可靠性;将CD163-reporter系统转染至猪iPSCs中,获得CD163 reporter-iPSCs。结果表明,CD163 reporter-iPSCs可以维持正常的多能性基因的表达,并具有与正常猪iPSCs一致的克隆形态和增殖能力。证实成功构建了CD163的报告载体,并将其转染至猪iPSCs,获得含有CD163报告载体的猪iPSCs系。该报告载体既不影响猪iPSCs的多能性,又能够实时指示CD163的表达,为深入解析猪iPSCs分化为PAM的机制以及解析PRRSV等重大病原与宿主的互作研究奠定了基础。

摘要：体外细胞共培养是一项研究特定生物学问题的重要技术,近年来被广泛应用于神经系统疾病的研究中。神经系统疾病具有多样性、常见性、难治性等特点,一直是科研人员致力攻克的医学难题。间充质干细胞(MSCs)和神经细胞共培养技术为治疗神经系统疾病带来了希望。该技术实现了在一个系统设计和控制的共培养环境中,探索神经细胞在生理、病理或毒性条件下的形态和功能,以及细胞间相互作用的分子事件。MSCs指导的神经发生和神经再生将对神经系统疾病未来的治疗策略产生重大影响。本文系统性回顾MSCs与神经细胞共培养技术的进展,阐述共培养模型的应用前景,旨在为神经系统疾病的治疗提供新思路。

摘要：为研究胶合木框架及其填充正交胶合木(CLT)剪力墙板后结构的抗震性能,按照1∶1.5的缩尺比,设计并制作了1个单层单跨胶合木纯框架试件和4个具有不同设计参数的单层单跨胶合木框架-CLT剪力墙板试件,对其进行低周往复加载试验,得到了5个试件的破坏形态、荷载-位移滞回特性、刚度退化、耗能和变形能力等抗震性能指标,分析了胶合木框架与CLT剪力墙板的抗侧协同工作机理。结果表明:胶合木纯框架侧向变形较大,节点区出现明显的剪切裂缝,梁端节点破坏程度明显大于柱脚节点。填充CLT剪力墙板后胶合木框架的抗侧承载力得到较大幅度提高,框架节点的破坏程度得到显著改善,结构的耗能能力明显增强;CLT剪力墙板中开设的洞口类型及尺寸对其破坏方式和破坏程度产生影响。增设门洞、窗洞和无洞口CLT剪力墙板试件较纯框架试件的弹性抗侧刚度分别提高966%、1147%和1310%;随着CLT剪力墙板跨高比的增加,试件的承载能力和刚度均有一定的提升。填充CLT剪力墙板后胶合木框架的弹塑性层间位移角介于0.028~0.044;从加载开始至试件破坏,CLT剪力墙板承担的侧向荷载超过50%。

摘要：由于制革工业废水中存在着大量的蛋白质,会造成水体富营养化.因此,亟需一种吸附剂用于吸附分离废水中的蛋白质,从而为蛋白质的回收再利用提供可能,实现废水污染物的高附加值利用.以生物质材料BA栲胶为模板,采用模板法合成多孔二氧化硅(SiO_(2))微球,并用于吸附溶菌酶(LZ).结果表明:在最佳条件下,多孔SiO_(2)微球对LZ的吸附容量达到46 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型,且在经过6次循环后,吸附率仍达到80%以上.多孔SiO_(2)微球对实际制革工业废水中的蛋白质有一定的吸附分离效果.