DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 5. 教学过程 [ 2 ] 5.1. 课的引入(1 min) 葡萄糖是大家很熟悉的物质，有没有想过一种物质会有两种结构。提出问题，引起学生的注意。 5.2. 链式结构不能解释的实验事实(2 min) 引入实验事实，启发学生分析问题。葡萄糖链式结构无法解释的现象：①葡萄糖不与NaHSO 3 反应。有醛基为什么不能反应？②D-葡萄糖晶体有醛基，为什么在红外光谱中不出现羰基(1700)的伸缩振动峰？③解释什么是变旋现象。葡萄糖是多羟基醛，引导学生通过已经学习过的羟醛缩合的知识来解释。 5.3. 链式结构转变成环式结构(6 min) 这部分的主要以讲解为主，PPT的制做必须一个一个结构的动画放映，帮助学生建立空间结构。链式结构怎么弯曲旋转？链式结构顺时针旋转90度，弯曲成环状(图1)。羟基怎么靠近醛基？因为σ可以自由旋转，固定一个基团顺次调换三个基团的位置，没有改变构型。最后怎么形成半缩醛？羟基的氧和醛基的碳结合，羰基双键变成单键，形成半缩醛羟基。由于羰基是平面结构，羟基氧可以从正面和反面进攻羰基碳，因此，D-葡萄糖的环式结构有两种构型。 图1. Fischer投影式变成Haworth透视式 5.4. 环式结构构型的判断(2 min) 分析半缩醛的羟基与环上的氧的位置来判断环式两种构型，D-葡萄糖半缩醛的羟基与环上的氧在同侧是β型，这部分可引导学生形象记忆，β字母两个圈对应两个氧的位置；反之是α型。 5.5. 微课小结(1 min) 微课小结，再次强调重难点，提出思考题：怎样解释平衡体系中β-异构体的含量较多这一现象呢？为下次课做铺垫。
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user: 6. 教学反思 微课教学虽然内容少，但是教学过程必须完整，教学手段和方法应该能在较短时间内吸引学生注意力，学生积极参与教学过程，达到预期教学效果。在教学中复习已经学过的内容，有助于学生理解和掌握新的知识点。通过QQ、微信、雨课堂等平台及时和学生交流，收集学生的反馈，提高微课的教学质量。
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user: 摘 要 评价光甘草定对人黑色素瘤细胞内酪氨酸酶活性的影响及探讨其机理，为光甘草定在美白领域的应用提供理论依据。实验借助计算机辅助药物设计软件对光甘草定与酪氨酸酶作用模式进行理论模拟计算，以人黑色素瘤细胞(A375)为模型，采用MTT法测定光甘草定对黑色素细胞活力的影响，基于人酪氨酸酶联免疫试剂盒测定细胞内酪氨酸酶活性。实验结果显示，光甘草定有显著抑制酪氨酸酶活性及抑制黑色素细胞的作用，其作用机制可能是由于与酶活性中心的组氨酸及苯丙氨酸形成相互作用力，从而完美的嵌合在酶活性位点发挥抑制作用。 关键词 :光甘草定，酪氨酸酶，黑色素瘤细胞，计算模拟 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 光甘草定是甘草黄酮的一种 [ 1 ] ，是世界上最昂贵的天然祛斑美白成分，也是世界上公认的最安全的祛斑美白成分。黑色素是一种生物色素，人类皮肤的颜色主要取决于黑色素的含量与分布 [ 2 ] 。酪氨酸酶是黑色素生成过程中的关键限速酶。研究表明，通过抑制机体中酪氨酸酶的活性，能显著减少黑色素的生成，从而达到淡斑美白的效果 [ 3 ] 。光甘草定能显著抑制酪氨酸酶活性，Yokota T.等通过研究发现，光甘草定在0.1到1.0 μg/mL浓度范围内，对小鼠B16黑色素瘤细胞中的酪氨酸酶有抑制作用，并通过实验证明这种抑制作用是由于降低了酪氨酸酶T1和T3的活性实现的 [ 4 ] 。郑秋生等过体外和体内模型研究光甘草定对小鼠黑色素瘤细胞增殖的抑制作用及其分子机制，并发现其诱导细胞凋亡的机制可能与调控糖酵解相关基因的表达有关 [ 5 ] 。另有报道，陈文等以单酚酶和二酚酶为底物，测定光甘草定对酪氨酸酶活性的影响及体外抗氧化作用。他们认为光甘草定通过抑制酪氨酸酶和清除自由基来达到美白肌肤的作用 [ 6 ] 。 光甘草定美白的功效虽然很早就被发现，但在国内外研究中，结合计算机辅助药物设计软件来探讨光甘草定对酪氨酸酶抑制活性机制的研究却很少。因此，本实验中，首先利用Discovery studio 3.5软件与人酪氨酸酶(PDB:5m8t)进行模拟对接，发现潜在作用结合模式。并利用本公司分离得到的光甘草定评价其对人黑色素瘤细胞及酪氨酸酶的抑制作用，从而对其美白效果和安全性进行综合性的评价，为进一步的开发和应用提供参考。
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user: 2. 材料和仪器 2.1. 主要药品与试剂 光甘草定(江苏耐雀生物工程技术有限公司，纯度为：40%，90%)；人黑色素瘤细胞A375 (南京大学友情提供)；PRMI 1640培养基(GIBCO公司)；胰蛋白酶(Sigma公司)；胎牛血清(杭州四季青生物工程材料有限公司)；人酪氨酸酶ELISA酶联免疫试剂盒(Bio-Swamp公司)；噻唑蓝MTT (江苏晶美生物科技有限公司)；二甲基亚砜(阿拉丁试剂公司)。 2.2. 主要仪器 Spectra Max190全波长酶标仪，Thermo3131二氧化碳培养箱；奥林巴斯GX51倒置显微镜；上海智诚ZHJH1112B超净工作台。
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user: 3. 实验方法 3.1. 计算机辅助药物设计 本研究选用的计算机模拟软件为DS 3.5 (Discovery Studio 3.5， Accelrys， Inc.， San Diego， CA)。用画图软件ChemBioDraw画出光甘草定的结构，保存其为cdx格式文件，利用ChemBio 3D中的MMFF94力场对小分子的三维构象和能量进行优化，保存为mol格式文件。从蛋白数据库(简称PDB)下载人酪氨酸酶蛋白(PDB: 5m8t; https://www.rcsb.org)，进行去水加氢操作，准备蛋白分子。设置对接区域的中心坐标为120.892，277.987，217.11 (X，Y，Z)，区域半径为12Å。使用DS3.5软件中的CDOCKER板块 [ 7 ] ，CDOCKER是一个基于CHARMm的半柔性分子对接工具，进行小分子与蛋白活性中心进行对接。具体操作步骤如下： 1) 采用高温分子动力学与不同的随机种子产生一系列配套构象。 2) 通过配体指向到受体活性位点的指定位置并进行一系列的随机旋转，产生随机构象。直至获得所需数目的低能量构象。 3) 对每个最终构象，它们的CHARMm 能量以及单独的相互作用能力被计算出来，根据能量值对构象进行排序和保留。定义整个靶点蛋白结构域为受体，根据原配体的结合位置选择位点球体所在的位置，除去原配体并将需要结合的配体填充进去，以此来进行分子对接的过程。根据分子对接的得分情况进行排序，保留每个配体前十位的分子对接构象，具有最大的负 CDocker 能量的构象被选为最佳构象。 3.2. 细胞培养 人黑色素瘤细胞培养于1640培养液中，放置于37℃、5%二氧化碳培养箱，待细胞长满培养瓶底后在无菌的环境下先倒掉原培养液，再用PBS缓冲液冲洗几次，最后用配制好的胰蛋白酶消化。待消化好弃去胰酶液体，加入少许新鲜培养液终止消化，轻轻吹打，使得细胞处于单个分散的状态。收集细胞离心，弃去上层液体，再加入一定量的培养液，轻轻吹打使细胞呈单个分散状，并使用细胞计数板计数。用培养基将细胞调整至适当浓度，接种于细胞板放入培养箱培养 [ 8 ] [ 9 ] ，每一次实验应采用同一传代细胞。 3.3. 药物处理 光甘草定和Vc首先用DMSO助溶，然后用蒸馏水稀释，要保证DMSO的最终加入浓度低于0.1%。现配现用，待测药物浓度和Vc浓度分别为：12.50，25.00，50.00，100，150，200 μM。 3.4. MTT法检测黑色素瘤细胞A357的增值 在96孔细胞板每孔中分别加入90 µL含有人黑色素瘤细胞的培养液，待细胞稳定生长并占每孔底部面积80%左右时加入待测药液。每个待测药物的浓度设3个平行，三次重复实验。实验组分为：空白对照组(90 µL培养液)、阴性对照组(90 µL含细胞的培养液)、阳性对照组(90 µL含细胞的培养液和10 µL不同浓度的Vc溶液)待测药物实验组(90 µL含细胞的培养液和10 µL不同浓度的光甘草定)。将加药后的细胞板放置二氧化碳培养箱(温度为37℃，CO 2 浓度为5%)进行培养。培养24 h后，向待测96孔板每孔各加入配好的MTT液10 μL，轻轻振荡混匀，继续在特定条件的培养箱中进行培养4 h。随后弃去96孔板上清液，每孔再加入150 μL的DMSO，充分震荡数分钟，于酶标仪570 nm波长处测定各孔的光吸收(OD值) [ 10 ] 。根据所测的各孔OD值使用SPSS软件 [ 11 ] 计算待测药物的IC 50 (IC 50 为半数抑制浓度)。 3.5. 人黑色素瘤细胞中酪氨酸酶活性测定 实验具体操作步骤参照人酪氨酸酶ELISA酶联免疫分析试剂盒使用说明书。
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user: 4. 实验结果 4.1. 光甘草定与酪氨酸酶计算模拟对接结果 我们利用DS3.5软件进行了光甘草定与人酪氨酸酶活性位点的模拟对接，其理论活性值很高，CDOCKER_INTERACTION_ENERGY值为−32.6878。然后我们用软件计算了光甘草定的ADMET活性。良好的药物小分子，无论是应用于食品、药品还是化妆品领域，不仅需要具有较高的功效，并且还需要有良好的药代动力学特征。从图1中我们可以看出，光甘草定的点位于所有圆圈的内部，说明它具有良好的药代动力学特征。图2为光甘草定与酪氨酸酶相互作用的二维平面图，图3为光甘草定与酪氨酸酶相互作用的三维立体图。从图中可以看出，光甘草定分子非常完美的嵌合进入酪氨酸酶的活性穴槽空腔中，光甘草定含有双羟基的苯环与酪氨酸酶的氨基酸残基HIS 38及HIS377形成了两个π-cation键，另外一个苯环与氨基酸残基Phe 362形成了一个π-π相互作用力。π键是最常见也是最重要的分子间相互作用力，对稳定生物大分子的构型十分重要，在生物分子中有着重要的意义和作用。通过计算模拟结果及结合模型图我们可以推断，光甘草定美白的作用机制可能是通过与酪氨酸酶活性位点组氨酸与苯丙氨酸相互作用从而抑制酪氨酸酶产生的。 图1. 光甘草定AEMET预测图 图2. 光甘草定与酪氨酸酶相互作用的二维平面图 图3. 光甘草定与酪氨酸酶相互作用的三维立体图 4.2. 光甘草定对黑色素瘤细胞A357的增殖抑制活性 实验通过MTT法测定光甘草定对A357细胞的增值抑制作用，实验结果如表1所示。从表1我们可以看出，细胞抑制率跟光甘草定的纯度有很大关系，IC 50 值分别为126 μM和66 μM。 Table 1 In vitro inhibitory activities against human A357 cell lines 物质名称 纯度 IC 50 ± SD (μM) 光甘草定 40% 126 ± 23.11 光甘草定 90% 66 ± 9.86 Vc 标准品 105 ± 10.03 表1. 光甘草定对A357细胞的增值抑制实验 4.3. 光甘草定对酪氨酸酶的增殖抑制活性 实验通过ELISA酶联免疫试剂盒测定光甘草定对人酪氨酸酶的增值抑制作用，实验结果如表2所示。从表2我们可以看出，酶抑制率同样跟光甘草定的纯度有很大关系，IC 50 值分别为263 μM和155 μM。 Table 2 In vitro inhibitory activities against Tyrosinase 物质名称 纯度 IC 50 ± SD (μM) 光甘草定 40% 263 ± 11.86 光甘草定 90% 155 ± 20.22 Vc 标准品 162 ± 10.17 表2. 光甘草定对酪氨酸酶的增值抑制实验
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user: 5. 讨论与结论 光甘草定是从天然产物草本植物中提取的具有较好美白作用的生物活性成分，本论文从计算机模拟、细胞增殖抑制实验及酪氨酸酶活性抑制实验三方面探索光甘草定的美白机理。计算机辅助药物设计软件结果显示，光甘草定结构中的苯环与酪氨酸酶的氨基酸残基HIS和PHE形成π-cation键及π-π键，光甘草定分子因此可以完美地嵌合进入酪氨酸酶的活性穴槽空腔中发挥抑制作用。此外，纯度为90%的光甘草定在细胞水平对黑色素瘤细胞的抑制活性大约是Vc的2倍，IC 50 为66 μM。而在酶水平，纯度为90%的光甘草定对酪氨酸酶的抑制活性跟Vc几乎一致，IC 50 为155 μM。这表明，光甘草定中除主要成分外，有可能其他成分之间存在协同作用，对黑色素瘤细胞有很好的抑制活性，而其他成分的作用靶标不是酪氨酸酶。所有成分协同作用，有效地抑制黑色素的生成。 光甘草定对皮肤刺激性或过敏性反应极少，应用相对安全可靠，其理化性质稳定，皮肤吸收能力强，用量少，光甘草定作为化妆品美白添加剂具有一定的应用前景，是一种有市场潜力的酪氨酸酶抑制剂。
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user: 摘 要 纤维增强复合材料(FRP)因其轻质、高强、耐久而被广泛用于房屋建筑结构的修复和加固中。FRP能改善加固系统的力学性能，提高砖砌体结构的整体性。而提高整个结构的整体性的关键就在于FRP与砖砌体之间的粘结性能，通过粘结剂的粘合作用，将作用在FRP上的剪力传递给砖砌体基层，从而提高结构的抗弯、抗剪强度。因FRP加固结构的粘结强度受到界面粘结性能的影响，本文收集了近年来国内外学者对FRP加固砖砌体的一系列试验研究和理论分析，总结了砂浆接缝强度、劣化环境条件对界面粘结性能的影响，以及不同的RP加固方式对整个加固系统承载能力的改善情况的相关研究，整理出目前主要的FRP-砌体界面粘结承载力的计算经验公式。针对目前FRP加固砌体结构领域仍值得研究的相关问题进行分析，为今后拟开展的相关研究提供一定的参考价值。 关键词 :FRP，砖砌体，界面，粘结性能 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 纤维增强复合材料(FRP)因其强度高、质量轻、耐腐蚀性耐久好、施工工期短、经济性好等优势被广泛应用于结构加固行业中。常用的纤维增强复合材料有GFRP (玻璃纤维增强复合材料)、AFRP (芳纶纤维增强复合材料)、CFRP (碳纤维增强复合材料)、BFRP (玄武岩纤维复合材料)。 在使用FRP对砌体结构进行加固时，通常使用粘结剂使FRP粘贴于砌体表面来提高结构的受力承载能力。FRP加固砌体的性能在很大程度上取决于FRP与基层之间的粘结，粘结强度、最大粘结应力和界面刚度受到界面处理方法的影响。近年来，随着研究的不断深入，在使用粘结剂的基础上，增加了一些新的锚固措施来提高整个加固系统的整体性，从而达到更好的加固效果。粘结剂可以使FRP和砌体共同受力，因此，FRP-砌体间的粘结界面能否达到很好的传力效果，对整个加固系统的承载能力大小起着至关重要的作用。研究FRP-砌体间的界面粘结性能显得尤为重要。 Enricoi [ 1 ] 等人认为砖砌体的力学性能(包括抗拉、抗压、抗弯强度)和物理微观结构性能(包括表面粗糙度、孔隙率、孔径分布和吸水率)都能对FRP-砖的粘结性能造成影响。砖表面的粗糙度及性能能够影响树脂胶对砖基层的浸润深度，从而影响FRP加固结构的粘结性能。本文将对影响FRP-砌体界面的粘结性能的因素(主要有砂浆接缝，环境条件以及FRP加固方式)及目前国内外学者已经得到的界面粘结模型的研究现状进行综合分析。
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user: 3. 结论与展望 FRP加固结构的性能受到界面粘结能力的影响，本文主要列举了砂浆接缝强度、劣化环境条件对界面粘结性能的影响，以及不同的FRP加固方式对整个加固系统承载能力的改善情况的相关研究。 综合近年来对FRP加固砌体粘结性能的研究，可以得出以下结论： 1) 锚固措施能有效增加整个加固系统的剥离荷载值以及延性。 2) 宽度效应是存在的，在相应的力学模型中，引入几何尺寸的修正系数是有必要的。 3) 粘结层有水分，会对FRP和砖石的粘附力造成退化，为了避免这种情况带来的不利影响，可以使用疏水性环氧树脂，保持粘结界面的干燥。 4) 剥离荷载、断裂能等粘结性能会受到砂浆接缝的影响。砂浆接缝越厚，荷载值减少越多。砂浆接缝的存在会使有效粘结长度增大。FRP-砂浆中的剪应力比FRP-砖中的剪应力低，若要界面可传递的荷载与FRP-砖块的界面粘结能力相等，在纤维方向上，砖块的长度要大于FRP-砖界面的有效粘结长度。 5) CNR [ 12 ] 准则中提出的剥离力计算式得出的值往往偏高。 结合已经开展的试验研究，以下方面的研究内容相对欠缺，宜加强此方面的研究： 1) FRP加固砌体的耐久性研究，尤其是在紫外线辐射作用下的老化。 2) 在锚固加强措施下，特别是在FRP钉和扇状锚固加强措施下的FRP的粘结机理，并提出其剥离的锚固强度模型以更好地预测此加固方式的锚固强度。 3) 经过长时间浸泡后，GFRP的弹性模量究竟怎样变化，有待进行更加深入的研究。Tavakkolizadeh [ 44 ] 研究发现16周浸水环境下GFRP的弹性模量下降38%，而Hamid Maljaee [ 26 ] [ 27 ] 发现长达一年时间的水浸泡条件后，GFRP和环氧树脂的弹性模量没有明显的改变。 4) 增加砂浆接缝的强度，剥离过程会发生变化。因此，有必要对增强砂浆接缝强度的FRP-砌体剥离行为做出更加准确的解释。砂浆接缝的“连锁效应”值得被深入的探讨。 5) 强度理论计算式、粘结滑移模型多种多样，理论计算式中的影响参数、修正系数也各有不同。因此，要得到简洁而准确的理论计算式还需要进一步的研究，以为FRP加固砌体结构的设计标准提供一定的参考。
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user: 摘 要 目的：了解某民族高校2016~2017级大学新生结核病的发病情况，为控制结核病的流行提供科学依据。方法：对某民族高校2016~2017级大学新生做结核菌素(PPD)试验，对PPD强阳性新生行X线胸片检查，胸片检查有异常者，做进一步检查及抗酸杆菌涂片检查或结核杆菌培养等其他检查。结果：2016年男生检出率为1114.83/10万(10/897)，女生检出率为645.16/10万(9/1395)，总检出率为828.97/10万(19/2292)；2017年男生检出率为333.33/10万(3/900)，女生检出率为376.41/10万(6/1594)，总检出率为360.87/10万(9/2494)，2016年某高校结核病人男女新生性别比为1.1:1；2017年为0.5:1；发病年龄17~23岁；不同民族结核病检出率比较结果显示，仅藏族大学新生检测出结核病，且2016年藏族学生结核病例数为1501.98/10万(19/1265)，2017年为653.59/10万(9/1377)。结论：某民族高校结核病患病率较高，且以藏族新生发病人数较高，为控制结核病在高校的流行，对来自于结核病高发地区的大学新生是今后结核病筛查的重点对象。 关键词 :结核菌素试验，患病率，结核，大学新生 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 结核病是由结核杆菌感染引起，主要以呼吸道传播为主的传染病。结核病从发现至今已经有几千年的历史了，但是结核病仍然是全球的一个重要的公共卫生问题。世界卫生组织(WHO)发发布了《2017年全球结核病报告》报告 [ 1 ] 指出，2016年结核病仍是全球前10位死因之一，中国仍然是结核病高发国家之一。我国结核病的发病率逐年升高，尤其是近年来各高校校园内学生结核病发病增多，学生日渐成为结核病的高危人群 [ 2 ] 。为了解我校2017级大学新生结核病发病情况，制定预防对策提供科学依据，以控制结核病在学校暴发流行，达到控制结核病的目的，本文将某民族高校2016~2017年大学新生结核病发病情况及控防措施报告如下。
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user: 2. 对象与方法 2.1. 对象 选取2016~2017年某民族高校参加体检的入学新生共计4786名，其中男生1797名，女生2989名；藏族学生2642名，汉族学生2040名，其他民族104名；年龄17~23岁。 2.2. 方法 2.2.1. 资料来源 根据不同年份、不同年级、专业、班级、学生的一般情况、PPD试验结果等信息编排成册，由其大学附属医院专业医护人员所得数据进行收集整理。 2.2.2. 结核菌素试验 PPD试剂每毫升含50 IU (国际结核菌素单位) 0.1 mL，采用无菌操作注射至受试者左前臂掌侧中心处，注射后72 h后观察结果并对硬结进行测量和记录，以mm为单位。注射部位无反应或硬结平均直径在5 mm以下为阴性，硬结平均直径5~20 mm为阳性，硬结直径 ≥ 20 mm，或虽<20 mm，但局部出现水泡、坏死、淋巴管炎为强阳性 [ 3 ] 。对注射技术、结果的测量和判定、基本信息的收集和填写进行要求和统一标准。对PPD强阳性者进行X线胸片检查，对X线胸片检查异常者及其有结核病症状的建议去当地结核病医院进一步的检查和治疗。结核菌素的注射与观察、X线胸片检查均由其大学附属医院专业医护人员操作完成。 2.3. 统计学处理 运用Excel 2007和SPSS16.0软件对所记录资料进行整理和数据分析。对入学新生的性别、民族、阳性率、发病率进行描述性分析，发病率以人/10万为单位。构成比和率的比较用X 2 检验，以P < 0.05为差异有统计学意义。
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user: 3. 结果 3.1. 2016~2017级某民族大学新生PPD试验结果 2个年级共计4786人。PPD试验总阴性率为95.17%，总阳性率为4.83%，总强阳性率为4.66%。2016年阳性率4.19%，强阳性率2.27%，2017年阳性率5.41%，强阳性率6.86%，不同年份间阳性率有统计学意义(χ 2 = 3.90，P < 0.05)，不同年份间强阳性率有统计学意义(χ 2 = 56.59， P < 0.01)，且阳性率及强阳性率其呈逐年缓慢上升趋势(表1)。 Table 1 PPD test results of freshmen in a minority university in 2016-201 年度 检查人数 阳性数 阳性率(%) 强阳性数 强阳性率(%) 2016 2292 96 4.19 52 2.27 2017 2494 135 5.41 171 6.86 合计 4786 231 4.83 223 4.66 表1. 2016~2017年某民族大学新生PPD试验结果 3.2. 男、女生结核病检出率比较 本次收集了某高校2016~2017年大学新生结核病检出情况，其中2016 年男生检出率为1114.83/10万(10/897)，女生检出率为645.16/10万(9/1395)，总检出率为828.97/10万(19/2292)；2017年男生检出率为333.33/10万(3/900)，女生检出率为376.41/10万(6/1594)，总检出率为360.87/10万(9/2494)，可见2016~2017年大学新生男、女生结核病检出率有逐渐降低趋势，且总结核病检出率下降趋势，不同年份发病率比较χ 2 = 3.373，P < 0.05，差异有统计学意义，见表2。 Table 2 Comparison of tuberculosis detection results between male and female freshmen in a university from 2016 to 201 年度 男生 女生 合计 检查人数 发病数 检出率 (1/10万) 检查人数 发病数 检出率 (1/10万) 检查人数 发病数 检出率 (1/10万) 2016 897 10 1114.83 1395 9 645.16 2292 19 828.97 2017 900 3 333.33 1594 6 376.41 2494 9 360.87 合计 1797 13 723.43 2989 15 501.84 4786 28 585.04 表2. 某高校2016~2017年男女新生结核病检出结果比较 3.3. 不同民族结核病检出率比较 2016~2017年大学新生不同民族结核病检出情况，其中2016年汉族检出率为0，藏族检出率为1501.98/10万(19/1265)，其他民族的检出率为0 2017年汉族检出率为0，藏族检出率为653.59/10万(9/1377)，其他民族的检出率为0，不同民族患病率比较χ 2 = 22.86，P < 0.01，差异有统计学意义，见表3。 Table 3 Comparison of the results of tuberculosis among freshmen of different nationalities in a university from 2016 to 201 年度 汉族 藏族 其他民族 检查人数 发病数 检出率 (1/10万) 检查人数 发病数 检出率 (1/10万) 检查人数 发病数 检出率 (1/10万) 2016 964 0 0 1265 19 1501.98 63 0 0 2017 1076 0 0 1377 9 653.59 41 0 0 合计 2040 0 0 2642 28 1059.80 104 0 0 表3. 某高校2016~2017年不同民族新生结核病检出结果比较
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user: 4. 讨论 2010 年全国第五次结核病流行病学调查显示，我国结核病的患病率在18~25岁。 组出现一个小高峰 [ 4 ] 。高校是人群聚集的场所，在校大学生正处于青春发育期，是感染结核病的易发年龄，一般高校6~8人一个宿舍，一个班级约40人左右，有些选修课的学习甚至上百人一个大教室，这种宿舍的集体生活和在校的集体学习环境，极易引起结核病的爆发流行，而学生中一旦发生传染性肺结核，不但使学生的身心健康受到影响，还会容易引起家庭和社会恐慌，扰乱社会秩序。尤其是近几年的学生结核病疫情特征报道中 [ 5 ] [ 6 ] ，结核病疫情虽呈逐年下降趋势，但是每年学校结核病聚集性疫情时有发生，暴露出学校结核病防治工作中还存在诸多薄弱环节，还需要进一步加强学校结核病防控工作 [ 7 ] 。 本次调查2016~2017年某民族大学新生，PPD试验结果显示，PPD试验阳性率为4.83%，其中2016年阳性率4.19%，2017年阳性率5.41%，阳性率呈缓慢上升趋势。我校新生PPD阳性率远低于全国其他高校PPD阳性率报道 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 。原因可能有部分同学来自于边远的农村以及医疗相对落后的农牧区，与卡介苗的未接种或接种不成功等有关。另一方面提示学生可能对结核普遍易感，有爆发流行的可能，提示我们应该高度重视结核病的防控工作。 本研究结果显示，从性别分布来看，男生患病率高于女生，这一结果与2010年全国第五次结核病流行病学抽样调查 [ 3 ] 以及国内有关结核病的发病率报道 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] 基本一致。这可能是因为：1)吸烟作为肺结核发病的危险因素，男生吸烟者较女生多。2)男生活动范围比女生广，肺结核通过呼吸道传播，因此男生接触病原体的机会也多于女性 [ 15 ] 。从不同民族结核病检出结果观察，藏族患病率明显高于汉族及其他民族，这与徐克 [ 16 ] 、张国钦 [ 17 ] 等的报道相一致。原因可能是：1) 大学生本身是结核病的易感人群。2) 2010年以后，西藏的肺结核疫情迅速上升，称为新的高发病区，并且始终保持较高的水平 [ 18 ] 。3) 由于西藏特殊的地理位置，一些来自于偏远地区的藏族学生，经济能力有限，且当地的卫生人力资源匮乏，促进了结核病疫情的持续传播 [ 19 ] 。4) 西藏地区卡介苗接种率低，也是造成藏族学生易感的一个重要原因。2007年，北京华大基因研究中心在西藏日喀则、山南地区、那曲、林芝人口集中地区开展结核病感染情况的流行病学抽样调查的研究结果显示：卡介苗接种率仅为21.5%左右，低于全国水平 [ 20 ] 。 学校是人群聚集的场所，结核病的传播方式多种多样，即可通过人体消化道、呼吸道、皮肤、黏膜 [ 21 ] 等方式进行传播，其中最主要的传播方式为呼吸道传播，极易在校园中爆发流行，为控制结核病在校园的流行，除了做好新生体检工作以外，还应注意以下几点：1) 针对新生中的PPD阳性率低有爆发流行结核病的可能，我们不仅要对新生做好体检工作，还要对其他年级学生定期开展PPD试验，做到早发现、早诊断、早治疗结核病患者，防止进一步结核病在校园的传播和流行。2) 养成良好的卫生习惯，“勤洗手，多通风，强身健体”减少再感染的机会。3) 加强大学生对结核病防治知识的普及，使学生深入了解结核病，及时发现并报告周围可疑的结核病患者，降低高校结核病的发病率。4) 对于来自于结核病高发地区的人群，不论是学生还是教职员工，都要进行必要的体检，并将建立学生和教职员工的健康档案。对高度怀疑有结核病的病例，到当地专业的结核病定点医疗机构进行进一步的诊断和治疗。总之，学校的结核病防治工作依然很严峻，大学生是结核病的高危人群，PPD试验是筛查结核病的一种重要的辅助手段已是专家共识。尤其是在中、低收入国家和(或)结核病高负担国家，PPD 试验作为大规模健康人群中筛查结核病的公共卫生手段是其他试验不可替代的 [ 22 ] 。学校、医院、结核病防治部门进行联合，给予这些大学生人群更多的关注，全面做好结核病的控制和防范工作，从而达到降低学校结核病发生的目的。
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user: 摘 要 秸秆还田可以影响土壤结构和养分储备，这对可持续农业至关重要。为了探讨秸秆还田对土壤团聚体稳定性的影响，本研究通过大田试验，采用秸秆深埋还田开沟扶垄犁深施玉米秸秆的方法，比较了整秸秆还田和碎秸秆还田两种模式下，不同秸秆还田量对土壤团聚体分布特征及团聚体稳定性的影响。研究结果表明：秸秆还田对辽西地区土壤团聚体的形成具有一定的促进作用，整秸秆还田和碎秸秆还田均促进土壤中大团聚体(>0.25 mm)的形成，土壤的平均重量直径增加，分形维数下降，碎秸秆还田更利于土壤大团聚体的形成，亚表层土壤团聚度略高于表层土壤。秸秆还田量以400 kg/667 m 2 ~1200 kg/667 m 2 为宜。研究结果为辽西地区秸秆还田改良土壤结构提供一定的理论依据。 关键词 :玉米秸秆还田，土壤团聚体，机械稳定性团聚体，水稳性团聚体 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 我国是世界上第一秸秆大国，至2015年每年约有7.19亿t农作物秸秆，生产量居于世界首位 [ 1 ] [ 1 ] [ 2 ] [ 2 ]，其中干旱半干旱地区的秸秆总量约为12，606.1万t [ 3 ] [ 3 ]。秸秆还田是将作物秸秆直接或堆积腐熟后施入土壤中的一种方法，自上世纪80年代我国实施机械化秸秆粉碎直接还田以来，秸秆还田得到了广泛的推广。良好的土壤结构是农作物高产稳产的重要保证，而团聚体的稳定性对于土壤结构的优劣具有决定作用 [ 4 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 5 ]。秸秆还田能够产生真菌、多糖等代谢产物，促进土壤团聚体的形成 [ 6 ] [ 6 ]，同时对于土壤温度、土壤容重及孔隙度等物理性质均有不同程度的影响 [ 7 ] [ 7 ]。但秸秆还田还受到土壤类型、环境、生物量以及温度等因素的影响，秸秆种类、粉碎程度和还田方法不同会致使秸秆还田后对土壤肥力影响效果不尽一致。有研究表明，由于秸秆还田深度不足，不利于秸秆分解和腐熟，影响后茬作物根系下扎养分供应 [ 8 ] [ 8 ]。秸秆还田的数量亦非越多越好，秸秆还田量过多，秸秆不能够完全腐烂，对下茬作物的耕作及种子萌发都起到阻碍作用，反而不利于培肥地力，甚至引起作物减产 [ 9 ] [ 9 ]。 辽西地区地处半干旱季风气候区，土壤贫瘠，土壤结构较差，而多年的机械化耕作也使该地区土壤质量连年下降，土壤耕层变薄，犁底层上移 [ 10 ] [ 10 ]，导致土壤蓄水能力下降，这些问题已经成为该地区农业耕作的主要障碍之一。而该地区有丰富的玉米秸秆资源，秸秆还田的合理施用将对该地区土壤质量的提高大有裨益。因此本研究通过秸秆深还田的方法，探讨了不同秸秆粉碎程度、不同秸秆还田量对土壤团聚体结构稳定性的影响，以期为该地区应用秸秆还田培育土壤肥力、提高土壤生产力提供一定的科学依据。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 研究区概况 供试土壤分别采自辽宁省阜蒙县(N41˚44'~42˚34'，E121˚01'~122˚26')和辽宁省凌源市(N40˚35'~41˚26'，E118˚50'~119˚37')。阜蒙县和凌源市均位于辽宁省西部地区，北温带半干旱季风大陆性气候区。其中阜蒙县年均气温7.2℃，历年平均 ≥ 10℃积温为3298.3℃，年均降水量为500 mm，全年降水量集中在5~9月份，土壤类型为潮棕壤，质地为轻壤土，有机质10.31 g/kg，全氮0.68 g/kg，全磷0.76 g/kg，全钾23.53 g/kg，碱解氮53.16 mg/kg，速效磷6.49 mg/kg，速效钾130.21 mg/kg。凌源市年均温8.7℃，历年平均 ≥ 10℃积温为3443.1℃，年均降水量为479.4 mm，全年降水量主要集中6~8月。土壤类型为潮褐土，质地为中壤土，有机质12.58 g/kg，全氮0.79 g/kg，全磷0.81 g/kg，全钾26.22 g/kg，碱解氮74.23 mg/kg，速效磷11.03 mg/kg，速效钾150.11 mg/kg。 2.2. 试验设计 秸秆还田试验于2014年~2017年进行，阜蒙县采用整株秸秆还田的模式，凌源市采用秸秆粉碎后还田模式。2014年秋季玉米收获时采用秸秆深埋还田开沟扶垄犁开沟 [ 11 ] [ 11 ]，开沟后进行不同剂量秸秆深还试验，还田深度30 cm，秸秆还田量为400 kg/667 m 2 (C1)、800 kg/667 m 2 (C2)、1200 kg/667 m 2 (C3)、1600 kg/667 m 2 (C4)，以未施用秸秆处理作为对照(CK)，每个地块长6 m、宽5.5 m，3次重复，随机排列。秸秆施入后，配施尿素20 kg/667 m 2 、磷酸二铵40 kg/667 m 2 、硫酸钾15 kg/667 m 2 ，用扶垄犁合垄后覆膜。种植作物为玉米，品种为耐密郑丹958，2017年9月收获后采集表层(0~20 cm)、亚底层(20~40 cm)土壤风干后，当土块含水率达到塑限时，用手把大土块沿自然破碎面掰开，除去植物根系及小土块备用，用于测定土壤团聚体及其他理化性质。 2.3. 测定方法 土壤机械稳定性团聚体的测定采用沙维诺夫法(干筛) [ 12 ] [ 12 ]，取制备好的风干土样50 g，放入套筛中(套筛孔径为2 mm、1 mm、0.25 mm和0.053 mm)，小心往复筛动套筛15 min，得到>2，2~1，1~0.25、0.25~0.053 mm五组团聚体。土壤水稳性团聚体的测定采用约得法，土壤水稳性团聚体的测定采用约得法(湿筛) [ 13 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 14 ]，取制备好的风干土样50 g于1000 mL大量筒中，缓缓的注入自来水，湿润土壤使土壤逐渐达到饱和后，静止10 min后摇匀，然后置于团粒分析仪(日本，DIK-2001)上进行湿筛处理，振荡频率15 r/min，时间30 min，得到>2，2~1，1~0.25、0.25~0.053 mm五组团聚体。土壤的机械组成采用吸管法测定。土壤的其它理化性质均采用实验室常规方法测定 [ 13 ] [ 13 ]。 2.4. 土壤团聚体稳定性的计算 各级团聚体含量的计算公式为 [ 12 ] [ 12 ]， m i = W i W t × 100 % (1) 式中：W i 为第i个筛子中团聚体重量(g)；W t 为团聚体总重量(g)。 >0.25 mm团聚体可用来评价团聚体的数量和质量，其计算公式为 [ 12 ] [ 12 ]， (2) 团聚体的平均重量直径是各级团聚体的综合指标，平均重量直径越大表示土壤团聚度越高，其计算公式为 [ 12 ] [ 12 ]， M W D ( mm ) = ∑ i = 1 n + 1 r i + 1 + r i 2 × m i (3) 式中：r i 为第i个筛子的孔径(mm)；m i 为第i个筛子中团聚体含量(%)；n为筛子的数量。 分形维数D反映了土壤结构的几何形状，颗粒越细，则分形维数越高，其计算公式为 [ 14 ] [ 14 ]， ( x i x max ) 1 − D = W ( r < x i ) W t (4) 式中：D为分形维数；x i 为某级团聚体平均直径(mm)； W ( r < x i ) 为粒径小于x i 的团聚体的重量(g)；W t 为团聚体总重量(g)；x max 为团聚体的最大粒径(mm)。 2.5. 数据处理及分析方法 差异显著性检验采用IBM SPSS Statistics 22软件进行统计分析，图表制作采用Excel 2003。所有数据均为3次重复结果。
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user: 4. 讨论 无论是阜蒙县还是凌源市，亚表层土壤>0.25 mm粒组团聚体的数量和平均重量直径均高于表层土层，而分形维数低于表层土壤，这主要是因为：1) 由于亚表层土壤中黏粒含量高于表层土壤，使得土壤的粘结力高于表层土壤，因而对土壤团聚体尤其是机械稳定性团聚体的影响较大。2) 由于开沟扶垄翻转犁在开沟时，施入秸秆的深度主要在30 cm左右，使得该层次的腐殖质含量要高于表层土壤，因此对该层次土壤团聚体的形成作用效果更显著。这与殷程程等人 [ 17 ] [ 17 ]的研究基本一致。凌源市土壤与阜蒙县相比团聚度更高，因为凌源市土壤质地较阜蒙县粘粒含量更高，土壤中的胶结物质更多，更利于促进大团聚体的形成。在本研究中发现采样点与秸秆还田位置对土壤性质影响较大，在取样时只考虑了深度的影响，采集了表层和亚表层土壤，但未考虑土壤团聚体水平方向的空间变异性。在今后的研究中，还应对其进行进一步研究。另外，整秸秆还田3年后，秸秆并未完全腐解，还应该继续监测秸秆还田时间不同，土壤团聚体的动态变化。
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user: 5. 结论 1) 秸秆深还田对土壤团聚体的形成具有一定的促进作用，整秸秆还田和碎秸秆还田均促进土壤中大团聚体(>0.25 mm)的形成，土壤的平均重量直径增加，分形维数下降。 2) 秸秆的粉碎程度对土壤团聚体的形成有影响。碎秸秆还田腐解速率高于整秸秆还田，对土壤团聚体的形成的影响更快。 3) 整秸秆还田3年后，秸秆还田量越大，土壤团聚体稳定性越高。碎秸秆还田3年后，秸秆还田量过高，对土壤团聚体的稳定性有一定的抑制作用，秸秆还田量以400 kg/667 m 2 ~1200 kg/667 m 2 为宜。
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user: 摘 要 随着汽车保有量的上升，交通事故呈频发态势，带来了巨大的人身伤害和财产损失，交通安全问题也愈发受到人们的重视。为确定案件性质、查明交通事故原因、分清交通事故责任、确定交通肇事驾驶员、认定或排除肇事嫌疑车辆，法医工作者需要对事故现场进行仔细勘察，提取有价值的法医物证检材。检材的阳性检出可起到认定肇事车辆、判定肇事责任的重要作用。 关键词 :交通事故，检材提取，物证检验 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 2018年04月，张某与刘某驾驶普通二轮摩托车在高速路口减速带上行驶时发生事故倒地，二人均昏迷，事故发生后有来往车辆驶过张某身体致其死亡，并驶离事故发生地段。交警为寻找到肇事车辆和驾驶员，委托我中心对可疑车辆上提取的可疑生物检材与张某的尸体组织进行DNA同一认定鉴定。本案中张某倒地后车辆驶过其身体，因此我们主要对可疑车辆低下部位进行勘察，共提取5份可疑生物检材，与张某的尸体组织进行DNA同一认定鉴定。
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user: 2. 案例资料 2.1. 简要案情 2018年04月27日，受某市交警大队委托，对可疑车辆上提取的可疑生物检材与张某的尸体组织进行DNA同一认定鉴定。 2.2. 样本 1号检材：张某的尸体组织一份备检； 2号检材：从可疑车辆车前右侧保险杠外罩上提取的可疑生物检材一份备检； 3号检材：从可疑车辆发动机护板右前侧提取的可疑生物检材一份备检； 4号检材：从可疑车辆右前轮车轮悬挂下侧提取的可疑生物检材一份备检； 5号检材：从可疑车辆右前轮轮后底盘下螺丝钉处提取的可疑生物检材一份备检； 6号检材：从可疑车辆排气管尾端提取的可疑生物检材一份备检。 2.3. 方法 2.3.1. DNA的提取 1号、2号、3号、4号、5号和6号均采用常规Chelex-100法提取。 2.3.2. 扩增与分型 用QIAamp® DNA Investigator Kit试剂盒(德国Qiagen公司)对DNA进行纯化，用PowerPlex® 21试剂盒进行PCR复合扩增，同时设立灭菌纯水为阴性对照样本，2800M为阳性对照样本。用ABI3130XL自动遗传分析仪(美国AB公司)对PCR复合扩增产物进行分析，用ABI的GeneMapper ID-X 1.5软件进行数据处理。
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user: 3. 结果 上述6份检材用用PowerPlex® 21试剂盒进行PCR复合扩增时，阴性对照未检出特异性扩增产物，阳性对照基因分型正确， 除1号和6号检材得到特异性扩增产物外，其余检材均未得到特异性扩增产物。1号和6号的STR分型图谱见图1和图2；1号和6号检材的21个STR基因座分型结果的数据统计分析见表1。 图1. 1号检材的STR分型图谱 图2. 6号检材的STR分型图谱 Table 1 Genotyping results of No. 1 and No. 6 sample 基因座 1号 6号 随机匹配概率(PM) D3S1358 15，18 15，18 0.0397 D1S1656 16，17.3 16，17.3 0.0088 D6S1043 11，20 11，20 0.0121 D13S317 8，10 8，10 0.0744 Penta E 15，19 15，19 0.0109 D16S539 11，12 11，12 0.1291 D18S51 14 14 0.0485 D2S1338 18，23 18，23 0.0342 CSF1PO 11，12 11，12 0.1836 Penta D 10，13 10，13 0.0284 TH01 9 9 0.2380 vWA 14，19 14，19 0.0425 D21S11 32.2 32.2 0.0184 D7S820 11，12 11，12 0.1656 D5S818 11，12 11，12 0.1556 TPOX 8 8 0.2674 D8S1179 10，15 10，15 0.0413 D12S391 19，20 19，20 0.0964 D19S433 13，15 13，15 0.0352 FGA 20，22 20，22 0.0184 Amelogenin X，Y X，Y - 累积随机匹配概率(CPM) = 1.2710 × 10 −26 似然率(LR) = 7.8677 × 10 25 表1. 1号、6号检材的基因分型结果 分析上述二十一个STR基因座的检测结果，1号和6号检材得到特异性扩增产物。1号检材的基因分型和6号检材的基因分型完全一致。计算1号与6号检材在上述20个常染色体STR基因座的累积随机匹配概率(CPM)为1.2710 × 10 −26 ，似然率(LR)为7.8677 × 10 25 ，支持从可疑车辆排气管尾端提取的生物检材为张某所留。
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user: 4. 讨论 随着经济的发展，科技的日新月异，交通工具种类的日益增多，交通事故的发生率也与日俱增。不同的交通事故，法医学物证检材的附着部位、分布地点也不尽相同，在寻找检材时，需根据案件特点、现场情况，有预见性地积极发现有价值的法医学物证 [ 1 ] 。检材的阳性检出对认定肇事车辆起到至关重要的作用 [ 2 ] 。对于法医工作者来说，每一例寻找肇事车辆的案件都犹如解开一道复杂的谜题。本案中张某倒地昏迷后可疑车辆驶过其身体，致张某死亡后逃逸，肇事者或是无心而为之，因担心害怕仓皇而逃，亦或许是有心逃避法律的制裁，可不论原因如何，均是由于其不慎驾驶造成了张某的人身伤亡，终究要承担法律责任。那么，谜题的答案该如何揭晓？ 法国法医学家、犯罪学家埃德蒙·罗卡(Edmond Locard)曾提出罗卡定律：凡两个物体接触，必会产生转移现象。法医学物证的形成即是如此。交通事故现场，痕迹和物证是造成体与承受体之间相互碰撞或擦刮形成的，只有二者相互碰撞或擦刮，接触部位的表层物质才能发生脱落和转移 [ 3 ] 。因此，应注意可疑车辆和伤亡人员体表及衣着，认真勘查和寻找接触点，确定勘验的重点部位，从中仔细寻找、发现法医学物证检材。对于本案，张某倒地后车辆才驶过其身体，致其死亡，由此可推断法医学物证检材在车辆低下部位寻找最为可靠，如保险杠、轮胎、挡泥板、底盘、排气管等。需要注意的是这些车体的低下部位颜色较深，污染较重，检材不易发现，因此我们还借助了多波长激光物证发现仪，快速发现潜在DNA生物物证信息。在可疑车辆底部共提取了5份检材以及张某身体组织一份。因检材污染严重，采用德国Qiagen公司的QIAamp DNA Investigator Kit试剂盒对DNA进行纯化，经过实验室比对，发现可疑车辆排气管尾端提取的可疑生物检材与张某分型一致，最终确定肇事车辆，找到肇事者，谜底昭然若揭。 本案提示广大基层法医工作者，当遇到此类交通事故案件时，要大胆细致，谨慎入微，根据现场情况分析法医学物证的可能附着部位，可借助物理光源寻找到有价值的物证检材，为案件的侦破提供科学可靠的依据。
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user: 摘 要 本文根据地下水在静水条件下对地下结构产生浮力的影响特点，在消除侧壁力影响的情况下，研制出一套地下结构抗浮模型。确定模型基本参数后，针对砂土质土壤结构进行一系列实验，通过水位的变化来研究地下结构在不同埋深时浮力的变化规律。试验结果表明，在本试验装置可行性平均误差为0.45%的情况下，饱和砂土中，模型底板受到实际浮力与理论值差异随埋深的增大而变大。 关键词 :地下结构，浮力，底板受力，埋深，饱和砂土 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来，随着中国不断增长的经济实力，建筑物的开发也由高层开始向地下发展，能源开发等部门对地下深层结构的需要也不断增长，因此地下空间开发规模迅速加大。而各建筑规范对地下结构抗浮设计的要求较模糊，多数要求根据工程经验来确定一定的折减比例，而浮力对结构稳定及安全性有重要的影响，这样便容易造成工程施工的混乱。许多学者通过理论分析、室内测试和现场测量得出了不一样的结论。黄志伦等人认为在砂土类土质中，水的浮力即为静水压力 [ 1 ] ；而张在明等通过研究发现无黏性土及黏性土中的浮力都要按相应的比例进行折减 [ 2 ] 。除此之外，由于不同的土层条件，各地区的折减情况也不尽相同。而现有的一些地下抗浮的研究中，如唐春华有针对砂土孔隙率及砂土与黏土的对比等 [ 3 ] - [ 7 ] 。但目前并未有针对地下结构在不同埋深情况下浮力变化规律的研究，针对以上情况，作者制作了一套研究在不同埋深情况下，测量底部抗浮力变化的模型，为相关研究提供一定的参考。
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user: 2. 试验设计 2.1. 模型设计 在实际中，由于含水土壤的复杂性以及地下结构所处环境的不同，影响结构浮力的影响很多，尤其是侧壁摩擦力会对实验产生较大的影响，因此本试验利用有效的结构设计来消除了侧壁摩擦力的影响，重点分析结构底部受力，针对埋深不同以及水位变化来进行研究，并尽可能简化和明确其他条件和因素的影响。 本试验模型如图1所示，内、外缸均由钢化玻璃制成，外缸：长宽高为600*600*800 mm；内缸：长宽高为300*300*600 mm；内缸由两部分组成：侧壁和底板，衔接结构如图2。模型室侧壁结构类似“互”字，底部板悬挂于侧壁，这样底板便可平整挂在侧壁上．侧壁和底板之间留有一定的间隙，确保底板可以自由向上移动。间隙的底部用无色透明软PVC进行“n”型密封，其对底板的上升影响较小 [ 8 ] 并且可以防水和留下空间供地板浮动。 为防止侧壁的上下浮动，通过使用刚性螺杆将侧壁牢固地连接到外缸上。同时内缸底部的支承和顶部的压重有效的避免了因内缸整体上升而对实验数据产生的影响。当地板所受到的浮力小于其压力时，内缸的地板便悬挂在模型房的侧壁上。当地板浮力大于其上的压力时，内缸地板就可以浮动。底板上左右各固定两个钢尺，底板的浮动将向上推动钢尺，并通过安装在一定距离外的水平仪测量比较两个钢尺，即可准确确定底板的垂直上升量。 因为内缸的侧壁是被固定的，所以只是其底部在饱和介质的浮力作用下浮动，由此内缸的偏移状态 及侧壁摩擦对试验的影响便消除。在浮动发生前，模型房的底板悬挂在侧壁上，底板和侧壁的相对位置由PVC固定。试验时，底板的初始高度保持不变，从而确保在改变地下水位时进行测试的结果较好。在观测方面，底板上的左右两个钢尺能尽可能的减小读数上的误差，而通过水准仪能清楚地观测到两观测尺的微小移动，并且能进行长时间的读数，以此来提高试验的准确性。 图1. 试验模型装置 图2. 试验模型内缸侧壁与底板之间的连接方式 2.2. 模型参数 首先对底板进行受力分析，结果如图3，根据力的平衡： α A = F + G + f (1) 式中：α为扬压力；F为压重，N。 在纯水当中，底板所受的扬压力与其受静水压力相等即： α = γ w h ′ (2) 式中：h'为模型埋深水位，m。 将(2)带入(1)得： γ w h ′ A = F + G + f (3) 假定浮动量在轻微增加的情况下是相同的，则底板的橡胶阻力也是相等的。在各压重F下进行试验，通过改变底板埋深即 ，使得底板达到相同的上浮量。因此得到： { γ w h ′ 1 A = F 1 + G + f γ w h ′ 2 A = F 2 + G + f (4) 式中：f是相同上浮量时PVC提供的阻力，N。 两式相减得： A = F Δ r w ⋅ h ′ Δ (5) 测得底板与观测尺的重量总和得出G，底板的上浮量Δh取0.75 mm，采用砝码进行加重。进行4次加载，测得不同压重下，底板上浮相同量时所对应的水位高度。即可得出A；再将计算出的A值带入(3)式，计算出每级加重下的f值，最终得到表1。实验得到A = 0.0652 m 2 ，上浮量为0.75 mm时的f = 38.51 N。 图3. 底板受力分析图 Table 1 The results of bottom-board are 序号 加重/g F+G/N 模型埋深水位h’/m 水位差∆h/m f/N 1 0 8.41 0.0717 / / 2 800 16.25 0.0857 0.0140 38.57 3 1600 24.10 0.0987 0.0130 39.04 4 2600 33.91 0.1139 0.0152 38.95 5 3600 43.72 0.1269 0.0130 37.46 表1. 底板面积实验结果 2.3. 影响试验精度的因素 经过理论分析，同时结合实验过程中的实际情况可知，实验精度主要受以下三方面的影响：存在浮起状态不稳定、存在观测误差、填土状态渐变。 浮起状态不稳定：模型在制作及安装过程中的条件限制使得模型室底部并非完全水平且固结程度不一致，受到浮力后，模型室的浮起实际上是不均匀的上浮甚至整体出现细微倾斜及转动，这将使得实测值出现偏差；解决方法：使用定位螺杆初步固定，在组装模型室底部的上浮部位时采用四个方向同时组装的方法，尽量使其粘接程度与受力情况保持一致。 存在观测误差：实验过程中的水位及上浮量均由毫米刻度尺测定，由于液面存在一定厚度且观测条件不能严格保证一致，故数据读取将存在不可避免的误差从而导致实测值的偏差；解决方法：一个观测位置固定一个观测人员，减少因人员差异而造成的误差，同时确定水位观测标准，以凹液面最低处作为读取值，减小液面厚度造成的读数影响。 填土状态渐变：地下水位从某一埋深下降一定距离，要经过一段较长时间之后才能达到稳定分布 [ 9 ] 。在试验过程中，自加水至液面平稳、填土达到饱和状态需要较长的时间，观测时填土状态是否稳定难以界定，故部分数据可能是在不稳定阶段采集，这也是实测值偏离理论值的重要原因之一；解决方法：加水后给予足够长的静置时间，一个状态多次观测，数据基本稳定后再采用。 2.4. 装置可行性验证 向容器中注入一定量的纯水，并使得h'为7、8、9、11、13、14 cm；改变底板加重，使得底板上浮量为0.5 mm，稳定后使用水准仪进行读数；计算所加砝码和量筒中水量的重量，得到F；通过公式： T ′ = F + G + f (6) T = ρ g V = ρ g h ′ A (7) 计算出T'、T值；重复试验所得数据如表2所示。 从表2可以看出，在纯水时，内缸底板所受的实测浮力与通过阿基米德定律计算的理论浮力值基本一致，再对实测浮力与理论浮力进行分析，发现两者平均相差仅为0.45%，由此说明改装置可行性较高，其设计与制作是可行的，并且系统参数测量精确，所得数据有效性高。 Table 2 The results of feasibility verificatio 序号 模型埋深水位h/m 实测浮力T’/N 理论浮力T/N ΔT/N n/% 1 0.0728 46.92 46.58 0.34 0.73 2 0.0808 52.80 51.69 1.11 2.15 3 0.0881 56.73 56.36 0.36 0.64 4 0.0921 58.69 58.92 −0.23 −0.40 5 0.1136 72.42 72.68 −0.26 −0.35 6 0.1161 74.39 74.28 0.11 0.14 7 0.1338 86.16 85.60 0.55 0.65 8 0.1350 87.14 86.37 0.77 0.89 9 0.1445 92.04 92.45 −0.41 −0.44 表2. 可行性验证实验结果