2012, 40(4):361-369. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.001
摘要:从颗粒破碎的度量指标、影响因素、对土体强度特性的影响和本构模型4方面对粗粒料在高应力条件下的颗粒破碎特性研究进展进行评述,并就其中存在的问题进行探讨,指出今后的研究方向:分形理论在颗粒破碎度量中的应用;初始应力状态对颗粒破碎率的影响;土体结构性对颗粒破碎的影响;土体尺寸效应对颗粒破碎的影响;考虑微观力学机理的颗粒破碎本构模型。
2012, 40(4):370-375. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.002
摘要:对高强度的螺旋肋钢筋施加预应力,将螺旋肋钢筋和非预应力的碳纤维筋用不同的组合方式嵌入混凝土梁受拉区混凝土保护层中进行弯曲试验。结果表明:内嵌2根螺旋肋钢筋和1根碳纤维筋(BF1P2梁)或内嵌1根螺旋肋钢筋和2根碳纤维筋(BF2P1梁),且对螺旋肋钢筋施加的预应力水平分别为其极限强度的30%,45%和60%,加固混凝土梁的极限承载能力、刚度及抗裂性能均有显著改善。与对比梁相比,BF1P2梁的开裂荷载提高了86.70%~133.33%,屈服荷载提高了32.25%~72.04%,极限荷载提高了72.73%~90.00%;BF2P1梁的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载则分别提高了50.00%~133.33%,50.54%~136.56%和72.20%~173.60%;BF2P1梁的加固效果优于BF1P2梁,且对螺旋肋钢筋施加预应力的水平为45%时,混凝土梁的加固效果最佳。
2012, 40(4):376-379. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.003
摘要:针对运营期地铁隧道沉降稳定性分析中存在的不足,在Lyapunov理论的基础上,利用主成分分析法,选取地铁隧道沉降的主要影响因素作为地铁隧道沉降系统的状态变量,通过数据反演的方法构建地铁隧道沉降系统的动力学模型,并给出地铁隧道沉降稳定性分析判据。实例计算结果表明,基于Lyapunov理论的运营期地铁隧道沉降稳定性分析方法是合理且可行的,可为类似工程提供参考。
2012, 40(4):380-386. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.004
摘要:为求得复杂条件下黏性土平面破坏土楔下的主动土压力系数,基于极限平衡理论及Coulomb土压力理论,考虑了挡土墙倾角、填土摩擦角、填土黏聚力、挡土墙背与土界面摩擦角和黏着力、黏性填土表面坡角、黏性土表面裂缝深度对黏性土主动土压力的影响,通过推导得出了以黏性土质量分量、超载分量、黏聚力分量主动土压力系数所表示的黏性土主动土压力计算公式。在特定条件下,本文解与经典的Rankine和Coulomb土压力理论计算结果一致,有较高精度,且既适用于黏性土,也适用于砂土,可应用于实际工程。
2012, 40(4):387-392. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.005
摘要:通过不同含水率下的重塑土三轴固结不排水剪切试验,分别以固结围压和主应力差渐近值作为归一化标准因子,研究应力-应变曲线的归一化特性。在此基础上利用双曲线方程和BP神经网络建立重塑土应力-应变关系的预测模型,并对比两者的预测效果。结果表明:基于BP神经网络建立的预测模型可以考虑初始含水率和固结围压的影响,其拟合和预测精度比基于双曲线方程所建立的预测模型要高。
2012, 40(4):393-396. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.006
摘要:为了有效控制工程中管材的费用,从而准确地确定埋地塑料圆形管道的环刚度,通过计算及工程经验比较,结果表明,由管道变形限值反推出环刚度的计算方法所得出的数值较精确。在计算过程中,经过多次比较,发现环刚度计算公式中参数的选取对计算结果影响很大,尤其是管侧土综合变形模量的选取。计算结果表明,获取准确的管侧土综合变形模量值对环刚度的确定有着举足轻重的作用。
2012, 40(4):397-400. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.007
摘要:根据Voronoi单胞的定义,在已知Voronoi单胞顶点的前提下,利用Delaunay三角网将Voronoi单胞划分成若干四面体,通过求解四面体的体积得到Voronoi单胞的体积,最后应用算例验证了该方法的可行性。
2012, 40(4):401-404. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.008
摘要:为减少钢闸门锈蚀检测数据的失真性和锈蚀速率的不确定性,使水工金属结构安全评价结论更合理、更接近实际情况,采用贝叶斯理论对被评价工程的锈蚀速率进行更新。结果表明:贝叶斯理论更新方法能显著减小检测数据的失真性和锈蚀速率的不确定性。通过对多年工作中积累的钢闸门锈蚀检测历史数据资料进行统计分析,得到我国普通碳素钢在淡水中的锈蚀速率均值为0.044mm/a,且主要分布在0.016~0.055mm/a之间。
2012, 40(4):405-411. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.009
摘要:根据堰塞坝坝体材料的宽级配特性,建立描述堰塞坝漫顶溃决溃口发展规律与流量过程的数值模型。该模型引入与水流方向垂直的附加作用力来考虑粗颗粒对细颗粒的阻拦和遮蔽作用以及细颗粒对粗颗粒的包围和填实作用。基于不同土体陡水槽冲蚀试验结果,针对宽级配堰塞坝材料在高强度水流侵蚀条件下的冲蚀特性,建议采用能反映坝体材料颗粒级配、密实度、强度、坝体坡度、水流速度及摩阻流速对冲蚀量影响的土体冲蚀公式。利用该数值模型对唐家山堰塞坝溃决案例进行计算分析,所得溃坝洪水流量过程与实测结果接近,验证了该模型和计算方法的合理性,表明该模型能准确反映水库库容和上游补给水流量对堰塞坝漫顶溃决发展过程的影响。
2012, 40(4):412-419. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.010
摘要:为探讨不同暗管控制水位对旱地排水、氮素流失过程和流失总量流失的影响,选取控制水位为地下0cm,30cm,50cm,80cm,100cm的5块暗管排水棉花地进行对照试验,测定2?a棉花生育期内发生的4次较大规模排水过程的排水量、排水中氮素含量。结果表明,暗管排水条件下,暗管排水量高于地表径流排水量,且明显随控制水位的增加而降低,总排水量随暗管控制水位降低而有增加的趋势;各田块暗管排水中硝氮和全氮质量浓度变化规律明显,初始时较小,逐渐增大到峰值后又逐渐减少;暗管铵氮排放量与排水量明显呈线性相关;暗管径流氮素流失量总体上随暗管控制水位升高而减少。因此,适当提高暗管控制水位能减少旱地排水量和氮素流失量。
2012, 40(4):420-425. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.011
摘要:为了分析卡拉水电站工程区滑坡体的稳定性,以库区内田三滑坡体为例,对其滑坡成因、地形地貌、地质构造等内在因素进行分析。结果表明:滑坡体随着坡面隆起和坡内扩容加剧,在外界作用下更易失稳破坏;其层面与节理裂隙的不良组合为边坡变形失稳提供了边界;陡倾坡内的裂隙为地下水入渗创造了条件。通过对库水位升降、降雨和地震等外在因素的敏感性分析,可知库水位骤升骤降对滑坡体的稳定性影响较大;短期降雨对滑坡体稳定性影响较小,但是随着降雨时间增长滑坡体失稳概率增加;地震峰值对滑坡体稳定性影响较为明显。根据分析结果对滑坡体进行工况及荷载组合,并对各工况组合进行稳定性计算及评价,结果表明,受蓄水和暴雨影响,滑坡体的稳定性变差,在蓄水地震工况下失稳概率较大。
2012, 40(4):426-431. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.012
摘要:针对潮汐河口水力吹填堤坝的特点,对河口边滩水库堤坝边坡稳定的危险水力条件进行研究,采用非线性有限元方法结合防渗墙施工工艺特点分析水库蓄水后柔性防渗墙的应力应变,探讨不同墙体材料、变形模量以及工后沉降对墙体应力应变的影响。研究结果表明:潮汐河口水力吹填堤坝在外海潮位快速降落时不会达到骤降状态;河口边滩水库围堤采用柔性防渗墙是安全可行的,设计中应尽量选用“高强低弹”的防渗体材料,合理控制弹强比。
2012, 40(4):432-437. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.013
摘要:选择额尔齐斯河流域4个气象水文测站(斋桑泊、塞米巴拉金斯克、鄂木斯克和塔帕)近70?a(1936—2005年)的降水系列资料,采用5?a滑动平均法、MannKendall法、复Morlet小波分析法和R/S分析法分析这4个气象水文测站的降水变化特征。结果表明:这4个气象水文测站的年降水量呈现不同程度的上升趋势,其中鄂木斯克和塔帕存在显著的上升趋势;4个气象水文测站的年降水存在11~13?a时间尺度的交替,表现出明显的周期特征,其次7~9?a以及4?a左右时间尺度的周期性也相对比较明显;Hurst值表明未来斋桑泊气象水文测站年降水量总体上将呈减少趋势,但反持续程度很弱,其余3个气象水文测站的降水量仍将呈上升趋势。
2012, 40(4):438-445. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.014
摘要:介绍鱼类感觉水流运动特征的器官——侧线系统,分析鱼类侧线系统在感受水流速度、加速度、压力和振动源方面的功用,以了解鱼类感知水流运动特征的生理机理。为探求鱼类感觉水流运动特征后的响应模式,进行了水流流速、紊动以及切应力对鱼类行为影响的试验,并讨论水流紊动和切应力对鱼类的伤害。介绍了研究鱼类对水动力响应的新方法——SVP假设。在描述和分析鱼类与水流运动关系试验方法和流程的基础上,提出研究鱼类对水动力特征响应的关键是找到合适的指标,来耦合鱼类能够感觉到的水动力因素和水流运动特征量。
2012, 40(4):446-450. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.015
摘要:在蒸渗仪中模拟烤烟全生育期1?000?mm,800?mm,600?mm共3种降雨量,研究烟田的水分平衡状况,探讨不同降雨量条件下烤烟各生育期的蒸散量、蒸腾量、棵间蒸发量和烟株水分利用效率的变化。结果表明,当模拟降雨量为800?mm时烟田水分处于动态平衡,既满足烤烟各生育时期生长所需要的有效水分,又提高了水分的利用效率,烟叶产量较高。
2012, 40(4):451-454. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.016
摘要:分析江苏某城市污水处理厂聚合氯化铝(PAC)的投加对污水中铝离子以及微生物活性的影响。结果表明:低浓度的铝离子会增强微生物的活性,但浓度过高会对微生物产生抑制作用,当铝离子质量浓度为7.5?mg/L时,对微生物的活性没有影响;当铝离子的质量浓度达到10?mg/L时,对微生物活性会产生抑制作用;以微絮凝〖CD*2〗砂滤工艺作为城市污水处理厂的深度处理工艺时,投加的聚合氯化铝质量浓度不宜超过12.5?mg/L,当质量浓度达到15?mg/L时,铝离子会对好氧池的微生物活性产生明显的抑制作用。
2012, 40(4):455-450. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.017
摘要:为了研究热带印度洋偶极子(IOD)爆发年其耦合作用迅速消亡是否由海流异常引起,利用1958—2007年热带印度洋月均海表面温度(SST)和海流数据,分析IOD的主要特征,并探讨IOD与ENSO和海流异常之间的相关关系。通过对印度洋偶极子指数(DMI)及其经HilbertHuang变换后得到的固有模态函数(IMF)与南方涛动指数(SOI)的相关性分析,指出IOD与ENSO之间可能存在相关性,其中,表现出准2?a周期振荡的IMF3与ENSO相关性最好。通过对IOD爆发年DMI的进一步分析,证实IOD具有季节锁相的重要特征,并探讨该季节变化与海流异常的相关关系。结果表明,海流异常在热带印度洋SST的耦合振荡中起重要作用,但是它可能不是引起IOD迅速消亡的原因。
2012, 40(4):461-468. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.018
摘要:利用黄、东海沿岸8个长期水文观测站多年海表温度资料,分析黄、东海沿岸海表温度的季节和年际变化特征,重点分析在1982—1983年和1997—1998年两次厄尔尼诺年期间的异常变化,以及ENSO影响黄、东海沿岸海表温度的可能机制。结果表明,在厄尔尼诺发生年,夏季风较弱,鄂霍次克海高压加强,西太平洋副高位置偏南, 强度偏强,江淮流域及长江中下游降水偏多,黄、东海沿岸海表温度偏低。黄、东海沿岸海表温度受到ENSO和PDO(太平洋年代际振荡)的影响和调制,在厄尔尼诺发生的前冬半年及当年,黄、东海沿岸海表温度偏低;在厄尔尼诺发生次年,黄、东海沿岸海表温度偏高。厄尔尼诺对黄、东海沿岸海表温度变化的影响通过海洋和大气2个通道,1982—1983年海表温度异常以负异常为主,1997—1998年海表温度异常以正异常为主;ENSO期间,北赤道流减弱,黑潮流量减少,海表温度降低。海表温度受局地气温影响显著,如果ENSO期间东亚气温升高,则黄、东海沿岸海表温度偏高。
2012, 40(4):469-474. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.019
摘要:以湛江某高桩码头单个结构段为研究对象,建立空间有限元模型,采用反应谱法对水平地震作用横向、纵向输入进行地震动力响应分析,对比分析了4种叉桩布置形式在不同水平方向地震作用下码头桩基内力受力特性。计算结果表明:桩基横轴对称布置结构在横向水平地震作用时,整体最大位移和桩内力均较小;桩基双轴对称布置形式在不同水平方向地震作用下结构响应比其他形式相对较小。在高桩码头的抗震设计中,叉桩不会碰桩的情况下,采用桩基双轴对称布置形式较为合理。
2012, 40(4):475-478. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.04.020
摘要:针对分离卸荷式板桩码头中地下连续墙内力和变形情况复杂且无完善的计算理论的现状,利用原型观测技术获取某港区10万t级分离卸荷式板桩码头在港池浚深期及码头运营1?a期内的监测数据,探究新型板桩码头结构中地下连续墙在各种工况下的工作性状。基于原型观测数据,推算分析地下连续墙和遮帘桩的水平位移,拉杆拉力,地下连续墙海、陆侧土压力及地下连续墙海、陆侧竖向钢筋应力,混凝土应变和弯矩。结果表明:分离卸荷式承台和遮帘桩能够起到卸荷作用,减小地基土层对地下连续墙的侧向压力;地下连续墙内力和水平位移较小,码头实际运行状态良好;码头进入满载期的地下连续墙弯矩绝对值最大,最大正负弯矩分别为891?kN·m和-693?kN·m(弯矩以墙体海侧受拉为正)。
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