轨道交通枢纽具有天然的人流优势，在其上方进行立体化、复合化的上盖商业开发，已经成为新的建设模式，轨道交通枢纽上盖商业空间成为了旅客、通勤者及市民进行消费与社交活动的重要场所。大多数轨道交通枢纽上盖商业空间的开发量都较大，空间组织关系复杂，容易出现功能需求不匹配、服务设施供给不足、动线组织混乱、换乘效率低下、空间品质不佳等问题，导致人流未得到充分引导、空间利用率低，影响到商业空间活力，进而影响商业空间的良性运营。因此，该文从轨道交通枢纽上盖商业空间活力研究入手，首先对轨道交通枢纽上盖商业空间构成要素进行分类研究，从功能组织、动线组织以及空间建构3个维度进行界定。然后选取国内已建成的2个轨道交通枢纽上盖商业空间进行实例分析，结合实地调研对样本空间进行筛选，梳理出对应3个维度的15个指标，采用空间句法理论及SPSS相关性分析等数据分析方法对指标进行量化研究。结果表明，空间活力与功能密度没有直接呈现出相关性，与动线组织的绝大部分指标呈现出较强的相关性，与空间建构的各项指标均呈现出较强的相关性。总结出的影响空间活力的关键指标，主要包括功能密度、空间可达性及可视性、出入口、垂直交通以及休憩空间的位置等。最后，结合成都站上盖商业开发项目提出设计策略的具体操作。该研究可为轨道交通枢纽上盖商业空间的相关设计提供了设计参考，并对相关理论探索带来新启示。

大跨度悬索桥造价高，通行量大，扮演着交通网络的关键角色。作为控制性工程，目前主要采用有限元方法等确定性的分析方法对其安全可靠性进行计算和分析。但是实际工程中的结构参数具有不确定性，同时在空间上还存在变异性和相关性，故引入随机场因素的影响。采用数值分析方法，结合随机场理论与可靠度理论，提出了基于随机场的大跨度悬索桥可靠度评估方法。方法主要包括3方面内容：采用中心点法和相关函数处理随机场；采用有限元方法进行结构数值分析；采用一次二阶矩法中的验算点法进行结构可靠度指标计算。介绍了方法的具体实现流程，编写了与之对应的分析程序，通过若干数值算例验证了方法和程序的准确性和适用性。最后以三塔四跨悬索桥——温州瓯江北口大桥为工程实例，考虑桥梁结构参数的不确定性及其在空间上的变异性和相关性，在正常使用极限状态下对其挠度可靠度进行评价，分析了考虑随机场对温州瓯江北口大桥挠度可靠度指标的影响。结果表明：该文提出的方法适用于大跨度悬索桥的可靠度评估。考虑随机场相比不考虑随机场计算得到的正常使用极限状态下的挠度可靠度指标偏小。这说明，忽略大跨度悬索桥结构参数在空间上的变异性和相关性，会导致过高估计结构在正常使用极限状态下的挠度可靠度。

目前对考虑杆件初偏心的空间结构稳定性分析相对较少，为揭示杆件初偏心对弦支柱壳结构稳定承载力的影响规律，该文提出了以端部刚性杆来引入杆件初偏心的模拟方法，给出了刚性杆与初偏心杆件弹性模量的比值关系，在此基础上，采用随机缺陷模态法，依次对理想结构和整体缺陷结构引入杆件初偏心，并进行弹塑性全过程分析，考察杆件初偏心及两种缺陷的同时施加对弦支柱壳结构非线性屈曲性能的影响。结果表明：当刚性杆的弹性模量取初偏心杆件对应数值的100倍以上时，计算结果相差较小，由此取两者弹性模量的比值为100；对理想结构引入杆件初偏心时，弦支柱壳结构的稳定承载力系数降幅不大（最大降幅为8.27%），该结构对杆件初偏心并不十分敏感，兼顾计算工作量，工程实践中可不考虑杆件初偏心的不利影响；对整体缺陷结构引入杆件初偏心时，与理想结构相比，弦支柱壳结构的稳定承载力系数明显降低（降幅最大达27.64%），但其降幅略小于两种缺陷单独引入的降幅之和，整体缺陷和杆件初偏心的同时引入，对该结构的稳定承载力存在一定程度的耦合影响，且前者的影响较为显著。

受肋环形索穹顶结构构型的启发，提出了一种新型肋环形可展开天线结构，旨在探索大口径天线的创新设计方案。首先，设计了一种带有驱动-锁定接头的基本可展开模块，通过依次组装多个基本可展开模块构成伸展臂，以作为径向支撑肋。进一步地，将多榀伸展臂沿环向阵列排布并相应设置预应力环索，构建得到了一种新型的肋环形可展开天线结构。在完全展开状态下，这种天线结构可视为索梁复合体系，借助有限元软件建立结构的仿真模型，进一步对该结构体系进行模态分析，对比发现：相较于现有构型，所提出的肋环形可展开结构具有更好的结构刚度特性，这表明该结构有望被应用于大口径天线设计。在此基础上，探索了这种肋环形结构形式在大口径天线中的应用，提出了一直径为58.2 m的可展开天线设计方案。为验证设计的可行性，利用多体动力学仿真软件Adams构建了该天线的仿真模型，并分别对其单榀伸展臂和整体结构进行了展开运动仿真。结果表明，所设计的结构能够顺利展开到位并实现可靠锁定，进一步验证了所提出的天线设计方案的可行性和有效性。研究表明，所提出的新型肋环形可展开天线结构兼具桁架式折展结构高刚度和肋式折展结构高折展比的优势，可为未来大口径天线的结构选型提供有益的参考。

钢结构具有低碳环保、轻质高强和抗震性能卓越等多重优势，目前已经广泛应用在高层建筑、大跨度建筑和一些民用建筑；但是其固有的易发生屈曲、腐蚀以及成本较高等问题阻碍了钢结构的进一步应用。目前关于钢结构防屈曲和防腐蚀的措施会大大提高结构的成本并对结构承载能力带来一定的负面影响。超高性能混凝土（UHPC）是一种基于最大堆积密度理论的新型纤维增强水泥基复合材料，具有较高的强度和较强的变形能力，并且在抗水渗透性、抗氯离子渗透性以及抗冻融性等耐久性方面有着优异的性能。如今UHPC已经广泛应用于各种结构的力学加固以及耐久加固之中。近期的研究工作表明，将钢结构与UHPC结合使用，可以有效地实现两者的优势互补，在发挥钢结构轻质高强优异特征的同时，极大地减缓了疲劳、腐蚀和失稳对钢结构的危害。该文研究了一种已经广泛投入使用的工字钢外包薄层UHPC新型组合梁，并通过Abaqus有限元软件进行仿真分析建立样本数据库。同时利用雷达图法提出组合梁抗剪性能和抗剪性价比综合评价指标，采用响应面-蒙特卡罗法，共设计4种响应面对组合梁腹板尺寸参数进行分析。分析结果表明，组合梁的抗剪性能与其性价比之间存在显著的正相关性。此外，随着工字钢腹板厚度的增加，抗剪性能和性价比先增加后降低，并在某一特定厚度处达到峰值。该研究对于优化工字钢外包UHPC组合梁的设计具有重要的工程意义。

为探析箍筋约束作用对超高强混凝土柱轴压承载力的影响，先开展了足尺的超高强混凝土柱和普通柱轴心受压破坏对比试验，研究了超高强柱与普通柱在裂缝开展规律、破坏形态及极限承载力上的不同。并在此基础上，结合试验结果进一步开展有限元分析，继续针对36个超高强混凝土足尺柱进行了模拟，重点分析了箍筋形式、箍筋间距、箍筋直径等参数对超高强混凝土柱轴压性能的影响，结合试验结果和参数分析结果提出了考虑箍筋约束作用的超高强混凝土柱轴压承载力修正计算公式，并与现行《混凝土结构设计规范》的计算公式进行了对比。结果表明：按等强设计的超高强混凝土柱比普通混凝土柱具有更高的极限承载力，但比普通混凝土柱具有更大脆性，达到极限承载力时材料破坏比普通混凝土柱更为明显；箍筋对核心区混凝土产生的约束作用对超高强混凝土柱的轴压承载力起到了提高作用，改变箍筋形式、箍筋间距、箍筋直径对超高强混凝土柱的极限承载力以及峰值压应变会有较明显的影响；该文提出的超高强混凝土柱轴心受压承载力修正计算公式，结合了研究得出的超高强混凝土柱与普通柱的区别，考虑了箍筋对核心区混凝土的约束效果，相比规范所提的未考虑箍筋约束且主要适用于普通混凝土柱的计算公式，更能在保证安全余度的前提下充分发挥材料的作用，可为实际工程设计提供参考。

电子产品微型化、轻薄化、低成本的发展需求，给散热模组的设计制造带来极大挑战。为解决轻薄型高性能路由器以及小型电子器件散热难题，在光滑铝板散热器基础上设计了6种具有表面微功能结构的铝板散热器，并根据新设计的铝板散热器搭建实验测试平台，分别在自然对流和微对流工况下，对比分析所设计的6种新型铝板散热器相对于光滑铝板散热器散热性能的提升效果。结果表明：自然对流工况下，热源功率在3.0~6.0 W时，方形针翅式铝板散热性能最优，相比于光滑表面铝板，平均努塞尔数提高约18%，传热系数与传热面积乘积提高约17%，热源温度降低约2.0 K；圆形针翅式铝板相较于光滑表面铝板，平均努塞尔数提高7%，传热系数与传热面积乘积提高约5%，热源降低约1.3 K；表面处理后，喷砂型方形针翅式铝板可使热源温度降低2.0~3.9 K，纳米碳层方形针翅式铝板可使热源温度降低5.3~8.6 K；喷砂型圆形针翅式铝板可使热源温度降低1.9~2.5 K，纳米碳层圆形针翅式铝板可使热源温度降低4.9~7.7 K。在风速2 m/s微对流工况下，圆形针翅式铝板散热性能最优，相比于光滑表面铝板，平均努塞尔数提高约8%，热源在6.0 W时温度可降低3.6 K，热阻降低18%；方形针翅式铝板，相比于光滑表面铝板，平均努塞尔数提高约6%，热源在6.0 W时温度可降低2.4 K，热阻降低11%。热源功率越高，具有表面微功能结构铝板相较于光滑表面铝板散热性能越好。

钢轨打磨是一种利用高速旋转的砂轮去除钢轨表面疲劳层的技术。当打磨砂轮钝化后，一般会出现材料去除效率降低和磨削区域温度升高等问题。为避免上述问题对打磨作业的负面影响，需及时更换寿命到限的砂轮。该文提出一种基于神经网络的钢轨打磨砂轮磨损程度与寿命预测方法，以合理地确定砂轮更换时机。该方法原理如下：采集与砂轮连接的电机主轴轴向加速度信号，并基于该信号提取出描述砂轮磨损程度的特征参数。对特征参数进行Z-Score变换，去除特征参数量纲并提高各参数间的可比性。利用XGBoost算法依据各特征参数的平均增益大小进行筛选，选择与寿命强相关的特征参数作为分析对象进一步处理。以磨损时间与砂轮磨损量融合策略作为判断砂轮磨损程度与寿命的标准。搭建神经网络建立筛选后的特征参数与砂轮磨损量、砂轮厚度的映射关系。利用试验装置获得伴随砂轮钝化的试验数据，将数据划分为相互独立的训练集与验证集，分别对搭建的神经网络进行训练与验证。结果表明，该方法在训练集与验证集中的判断正确率与预测精度基本持平。在验证集中，对砂轮磨损程度的判断正确率为87.9%，判断错误样本主要集中在磨损程度变化的过渡区间；对砂轮寿命的预测精度为-5.3%。不同打磨工艺参数下，该方法具有一定的通用性。

冷再生机作为沥青路面再生施工的关键设备，能够实现就地再生，提高施工效率。冷再生机在喷洒泡沫沥青时，存在喷口容易积聚沥青且各喷口流量不均的问题。为解决上述问题，需提升泡沫沥青喷口压力减少沥青积聚，均衡各个喷口流量。该文从沥青发泡行为本质出发，在多相流混合理论的基础上，考虑沥青发泡过程中沥青黏变与水的相变，将沥青的黏温特性函数与水的相变函数引入计算模型，对流体体积（VOF）模型进行修正，建立沥青发泡行为控制模型。其次，数值模拟沥青发泡过程中的喷口压力与流量，并与实验进行对比，得到该沥青发泡行为控制模型在喷口压力与流量方面的误差分别为9.2%、7.7%。最后，在上述沥青发泡行为模型的基础上，构建关于泡沫沥青喷洒装置的数值仿真模型，按照设计的实验方案数值模拟泡沫沥青喷洒过程。根据模拟结果，在Isight平台中构建Kriging代理模型，进而建立以提升喷口压力、减小各喷口质量流量差为目标的多目标优化模型，并运用NSGA-Ⅱ算法对构建的多目标优化模型进行求解。最终，得到Pareto解集并对其进行分析。结果表明，当沥青管径为0.74a、发泡水管径为0.58b、泡沫沥青喷口直径为0.6c、泡沫沥青喷口个数为d时，泡沫沥青喷洒装置性能最优。在考虑沥青发泡行为特点的前提下，通过提升喷口压力，均衡各个喷口流量，提升了泡沫沥青喷洒装置性能。

火箭助推零长发射是无人机发射的重要形式，发射角度、助推器夹角、助推器推力等发射参数的选取直接关系到无人机发射任务的成败。无人机火箭助推零长发射在设计阶段借助工程经验选取发射角度、助推器夹角、助推器推力等关键参数时，存在发射参数迭代择优周期长、设计交互性差、容易造成无人机飞行姿态失稳的问题。该文以某无人机为研究对象，对其发射阶段进行动力学及运动学建模，构建了六自由度非线性模型，基于QT/C++软件编制无人机发射弹道参数化仿真软件，并结合某无人机真实发射试验数据，验证该发射弹道仿真软件的有效性。同时，为解决发射参数自主择优问题，在反向传播（BP）神经网络参数预测模型的基础上引入麻雀搜索算法（SSA）、粒子群优化算法（PSO）、遗传算法（GA）优化模块，提出基于SSA优化BP神经网络的无人机发射参数寻优方法，消除BP神经网络在参数预测过程中存在的过拟合及局部最优效应，对参数预测结果求绝对误差（MAE）、平均百分百误差（MAPE）、均方根误差（RMSE），综合评估SSA-BP对发射参数预测的优越性，并通过发射弹道校核验证发射参数选取的合理性。结果表明，SSA-BP模型对发射参数的预测精度最高、鲁棒性最好，可为无人机发射分系统工程设计阶段的发射参数自主择优选取提供设计依据。

针对当前永磁球型关节普遍存在电磁驱动结构复杂，耦合磁场建模困难，磁矩奇异性，抵抗外界扰动能力不足等问题，依据永磁体转子轴线始终趋于磁场旋转轴线的旋转定轴效应，研制了一种以内置全悬浮永磁体转子的万向随动机构为主体的永磁柔性直驱球型关节。球型关节的定子由两组鞍形线圈和一组亥姆线圈三轴正交嵌套而成。为解决磁矩控制变量冗余问题，采用磁场旋转轴线侧摆、俯仰角为独立控制变量的三相电流公式叠加空间万向旋转磁场，实现磁场内同步旋转永磁体转子侧摆、俯仰磁矩解耦和在空间万向磁场旋转轴线导引下的永磁球型关节侧摆、俯仰两自由度运动。进而，用Lyapunov函数证明系统稳定性，采用基于模糊算法优化的非奇异快速终端滑模控制方法抑制抖振和降低输出端轨迹误差。模拟结果验证了模糊优化滑模控制器的有效性。相比未模糊优化滑模控制方法，存在外界扰动时，优化模糊控制器通过切换增益进行自适应调整，能有效抑制系统控制输入产生的抖振，并提高轨迹跟踪速度，降低跟踪误差。仿真和试验表明，球型关节电磁结构简单，磁场解析建模便利，电流输入变量与磁矩输出变量一一对应，抗干扰能力和抖振抑制效果良好，实现了球型关节期望轨迹的快速跟踪，动态跟踪性能良好，改善了复杂环境的适应性。

我国是小麦种植大国，但国产小麦粉的品质不能完全满足高质量面包制品的生产需求。目前，漆酶（LAC）和阿魏酸（FA）对小麦面包品质的影响研究主要集中讨论二者单独对面包烘焙性能的影响，而LAC和FA的复合添加对小麦面包烘焙性能的影响尚不明确。因此，利用质构仪、流变仪、低场核磁共振分析仪、扫描电子显微镜以及气相离子迁移谱风味分析联用仪等仪器，研究了LAC和FA对小麦面团流变特性、水分迁移特性及微观结构的影响，并进一步探究了小麦面包的比容、色泽、质构和挥发性物质等品质特性的变化。结果表明：与对照组和FA组相比，LAC组和LAC+FA组的面团具有较低的弱化度，且面团的最大拉伸阻力增大，延伸度降低，面团硬化。此外，通过低场核磁共振分析的结果发现，LAC和FA无论是单独或复合添加均可以使不易流动水从T_21b状态转变为T_21a状态，即LAC和FA单独或复合使用均能使水分的自由度下降，使水分与面团组分结合更紧密，对面团中水分迁移产生一定影响。面团的扫描电子显微镜结果表明，LAC和FA的复合添加使面团的面筋网络更加完整、均一。在面包方面，LAC组和LAC+FA组均降低了面包芯的硬度，且对挥发性物质的组成和含量影响均很小。因此，LAC及其复合FA的添加对面团强度和面包的品质改善有积极作用。

为探究通过分子蒸馏技术分离得到的不同组分龙脑精油对大肠杆菌运动和生物被膜形成的影响，首先采用气相色谱-质谱法（GC-MS）对龙脑精油原油、轻组分和重组分进行挥发性成分的分析；接着采用二倍稀释法和平板涂布法分别测定龙脑精油3种组分对大肠杆菌ATCC 25922的最低抑菌浓度（MIC）和最低杀菌浓度（MBC）；最后通过泳动丛动实验和结晶紫染色法分别研究了龙脑精油3种组分对大肠杆菌ATCC 25922泳动丛动能力和生物被膜形成的影响。结果表明：龙脑精油原油、轻组分和重组分分别有27、24、19种挥发性成分组成，其中龙脑精油原油中相对含量最高的挥发性成分为右旋龙脑，占比19.93%；轻组分中桉叶油醇的相对含量最高，为19.36%；重组分中右旋龙脑的相对含量最高，为28.92%。龙脑精油原油、轻组分和重组分对大肠杆菌的MIC和MBC均为6.25 μL/mL，且在亚抑菌浓度下均能延缓细菌生长；在1/2 MIC和1/4 MIC下3种龙脑精油均能降低大肠杆菌的游泳运动能力与丛集运动能力，并能抑制大肠杆菌生物被膜的生长；其中龙脑精油重组分对大肠杆菌泳动丛动能力和生物被膜形成的抑制效果优于龙脑精油原油和轻组分；龙脑精油重组分对大肠杆菌生长曲线的抑制效果优于原油和轻组分。由此可知，通过分子蒸馏技术对龙脑精油进行切割，可以定向富集龙脑精油中的抑菌活性成分，有效提高龙脑精油的附加值，具有广阔的应用前景。

肉类食品因富含营养，常成为微生物滋生的理想环境，即使在低温储存下，多数微生物也依然保持活性和保留部分毒力，故对肉类食品进行致病菌筛查至关重要。该研究基于酶促重组等温扩增技术（ERA），开发三重荧光ERA快速检测方法，并对方法的特异性、灵敏度、检出限进行性能分析，然后对市售冷藏肉开展方法的适用性验证，并与行业标准SN/T 1870—2016实时荧光聚合酶链式反应（PCR）方法进行结果比对。结果显示：成功构建了一种针对冷藏肉类中的沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特氏菌3种关键致病菌的三重荧光ERA快速检测方法；经过优化，该方法能在12 min内通过单次反应同时完成3种致病菌的快速检测；最低检出限低至10^-3 ng/μL；对于人工模拟污染样品，经过6 h的前增菌，采用该方法可同时检出污染量为1 CFU/mL的3种致病菌；对市售冷藏肉品的抽检结果显示，金黄色葡萄球菌检出率为19.35%，沙门氏菌检出率为12.90%，单核细胞增生李斯特氏菌检出率为6.45%，与行业标准SN/T 1870—2016的检测结果吻合，充分证明了该方法的准确性与适用性。该研究不仅有助于降低食源性致病菌引发的疾病风险，还可为未来食源性致病菌现场快速检测提供坚实的技术支撑。