通湖山以南至沙坡头一带沙丘粒度特征分析

通湖山以南至沙坡头一带沙丘表面沉积物的系统采样分析结果表明,不同类型沙丘表面粒度参数特征不同,不同地貌单元下沙丘粒度参数特征也存在较大的差异.首先对该区格状沙丘和新月形沙丘粒度参数间的关系进行探讨,其次对不同地貌单元下沙丘粒度参数间的相互关系进行系统的分析.研究结果表明,不同类沙丘和不同地貌单元下沙丘的粒度参数特征都具有相应的变化规律,格状沙丘基部较粗,而丘顶较细,新月状沙丘基部和顶部沙粒较粗,而沙丘中部颗粒较细.不同地貌单元下,沙丘地主体丘顶区域粒径细于两侧,黄河两岸丘顶区域粗于两侧,以上规律源于物源、风况及沙丘形态的共同作用.     

干湿循环对不同密度砂岩强度劣化的影响

揭示干湿循环过程中砂岩强度的劣化规律对防治失稳岩质边坡具有重要指导意义.以兰州市岩质边坡的砂岩为研究对象,通过抗压、抗拉试验及电镜扫描观察,分析干湿循环对不同初始干密度砂岩强度的劣化影响.研究结果表明,砂岩的单轴抗压强度、弹性模量、抗拉强度及其劣化速率与干湿循环次数成负相关,单轴抗压强度、弹性模量和抗拉强度与干湿循环次数具有良好的指数关系.同一强度参数中,不同初始干密度砂岩强度参数值的差别随干湿循环次数的增加呈减小趋势.干湿循环次数相同时,随初始干密度的增大,单轴抗压强度、弹性模量和抗拉强度及其劣化程度呈递增趋势.在干湿循环递进的过程中,砂岩的微观结构发生显著改变,不同初始干密度砂岩的微观结构差别逐渐减小.干湿循环对砂岩强度的劣化与循环次数和初始干密度密切相关.     

温度作用下高陡濒危古遗址载体变形响应

依托世界上最大的生土遗址——新疆吐鲁番交河故城,通过高精度变形和温度监测,实时采集监测数据.通过对监测期内濒危崖体的大气温度特征、变形特征分析,发现交河故城濒危崖体的变形主要由大气温度所诱导,变形与大气温度均表现出较明显的周期时效性.温度升高,变形减小;温度降低,变形增大.结果表明:在天然状态与无突发事件下,濒危崖体变形处于周期性的弹性变形;如遇极端事件诱发,将导致濒危崖体的坍塌.研究结论对于交河故城崖体的科学加固具有重要的指导意义.     

神经网络方法在计算沙粒起跃初速度分布中的应用

利用神经网络的自适应、自学习功能,以有限的实验数据为训练样本,建立了描述风速、粒径与沙粒起跳初速度分布函数之间映射关系的神经网络模型.利用此网络可以预测得到实验尚未给出的沙粒初速度分布函数中的拟合参数,可快捷、有效地弥补实验数据的不足.     

2010年3月19日沙尘暴期间甘肃民勤地区近地表的湍流性质

首次给出沙尘暴期间近地面8, 16, 32和47 m四个高度50 Hz的三个方向风场长达12 h的实时同步记录. 测量结果发现: (1) 47 m以下各个高度处的平均垂向风速都一直表现出很大的正值, 说明在沙尘暴期间存在着显著的上升气流; (2) 近地面8 m处的垂向风速始终大于16 m和32 m处的值, 说明近地面风场的对流运动更为强烈; (3) 在沙尘暴水平风速达到最大时, 近地面8 m处垂向风速有所降低, 但其标准差则达到最大, 表明在沙尘暴风速最大时近地表风场的对流有所减弱, 但风场的脉动强度却明显加强, 由此更容易引起地表沙尘的上扬. 分析结果还表明, 此次沙尘暴期间各高度的水平和垂向的标准差均随来流风速的增大而增大, 而侧向风速的标准差则基本上不随来流风速的增大变化. 将计算得到的20 min水平、垂向和侧向的脉动风速的偏度和峰度的值平均后的结果表明, 水平、垂向和侧向风速的脉动特征有着明显的差异, 并且它们的脉动特征随高度的变化而不同, 这也表明了进行近地面多点同步三维测量对于揭示沙尘暴三维风场的结构是非常必要的.     

冷冻法净化苦咸水的实验

利用调温冰柜在-4℃,-8℃,-10℃和-12℃的条件下对祖厉河水样进行实验研究,实验结果表明:冷冻法对苦咸水中超标离子(阴阳离子)的脱盐效果较显著;碎冰过滤可以进一步提高冰晶质量,使各超标离子平均总脱盐率都在95%以上;脱盐效果受冷冻温度和溶液质量浓度的影响,随着冷冻温度的降低或苦咸水质量浓度的增加呈现下降趋势.通过研究,可以充分利用甘肃省冬季的气候条件,丰富的咸水资源,采用冷冻法来淡化本地区的苦咸水,从而解决祖厉河流域上的饮水问题.     

黄土中联合板索基础的抗拔承载力变化规律及其影响因素

 假设黄土为符合Mohr-Coulomb 屈服准则的理想弹塑性材料且锚板为刚性体, 采用有限差分模拟软件FLAC^3D建立三维数值模型, 利用接触面单元分析联合板索基础锚板上拔过程中黄土变形破坏机理, 研究了锚板抗拔承载力的变化规律及其影响因素。结果表明, 锚板的抗拔承载力随着锚板埋置深度的增加呈现近似线性增大, 但当埋深超过临界深度时锚板抗拔承载力趋于定值;增大锚板面积能够提高总承载力, 但单位面积承载力会下降;相同面积条件下, 圆形锚板抗拔承载力最大, 方形锚板次之, 矩形锚板抗拔承载力随着长宽比的增大而逐渐减小;锚板抗拔承载力随土体抗剪强度的增大而增大, 提升地基土体的抗剪强度指标(特别是黏聚力), 能够有效提高联合板索基础的抗拔承载力。     

游客呼吸对敦煌壁画白粉层的损害机理研究

壁画的美学价值主要在表面,壁画的表面主要由白粉层和颜料层组成。游客进入洞窟会使洞窟内的微环境(即温度、湿度、CO2)在短时间发生变化,这会产生一个连续的应力而使壁画疲劳老化,颜料层和最外层产生剥离、微裂隙等损害。为了研究游客呼吸对敦煌壁画的损害机理,采用澳大利亚TPG-1260-5×400-TH植物生长箱模拟游客呼吸作用导致的莫高窟窟内微环境的干湿变化;从宏观与微观的角度分析了在温度、湿度、CO2循环变化条件下,壁画白粉层的劣化情况。并得到了以下结论:宏观方面,随着干湿循环次数增多,白粉层逐渐出现起甲、龟裂等损害,损害的总面积随着循环次数增加而逐渐增大,单个剥离块的面积随着循环次数增加逐渐变小;白粉层的开裂有从中间向两边扩展的趋势。微观方面,通过循环前后的电镜照片分析,可知循环后与循环前相比,小孔隙数量减少,大孔隙与中孔隙的数量增加。     

机械/磁双能收集器磁-力-电行为的有限元分析模型

设计了基于机械能、磁能与电能转换原理的机械/磁双能收集器,利用悬臂梁结构的一阶和二阶共振模态,实现了同时收集环境中不同频率的机械能和磁能.为有效收集机械振动能和磁能,利用悬臂梁结构的一阶共振模态收集机械能,二阶共振模态收集磁能,可充分提高能量收集器的收集效率.结果表明,机械/磁双能收集器可同时有效收集机械能和磁能,同时收集时计算所得开路电压等于两种能量分别收集时电压的叠加,而功率大于两种能量分别收集时的叠加.     

应用BDLM的桥梁非均匀极值应力动态预测

为动态预测桥梁结构的非均匀极值应力信息，采用桥梁监测系统的极值应力数据，建立非均匀极值应力的贝叶斯动态线性模型. 考虑到BDLM初始状态概率分布的多样性，引入K-L信息测度来选择最优分布函数，并采用折扣因子、单一贝叶斯因子和累积贝叶斯因子对BDLM进行监控，实现极值应力分布参数的一步向前预测. 最后通过工程实例验证了所建模型和方法的合理性.