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。     

联合板索基础上板承载稳定性研究

现今使用的既抗压又抗拔基础型式存在较多的缺陷和不足,鉴于此作者构建了联合板索基础.该基础是一种新型基础型式,基于该基础钢筋混凝土上板所受重力、下压力和上拔力等竖向力以及所受水平力情况,分别研究了钢筋混凝土上板在轴心荷载和偏心荷载作用下的地基压力以及抗倾覆稳定和水平抗滑移稳定,为联合板索基础的设计施工提供了理论支撑.     

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.     

坝基岩体软弱层带力学参数

以拉西瓦工程为例,对大剪试验与室内剪切试验成果进行分析,建立坝基主要断层强度指标与断层性状关系式,再对坝基软弱层带变形参数进行评价,基于上诉分析可综合确定坝基软弱层带力学参数的取值.     

基于FLAC和遗传算法的斜坡加固方案优化方法

提出一种以性价比为评价指标,运用快速拉格朗日差分分析和遗传算法对斜坡加固方案进行优化的新方法.应用FLAC计算斜坡加固前后的稳定性系数(Ks),以性价比(加固前后稳定性系数的差和工程造价的比)为目标函数,以加固后的稳定性系数大于等于安全系数为约束条件,应用遗传算法在加固方案的解空间中搜索目标函数的最大值,与其对应的各加固设计参数为加固方案的全局最优解.利用Visual C++语言,定义一个基于二值数编码的遗传算法类,编制斜坡加固方案优化设计的主程序,实现FLAC3D与遗传算法的串接.应用该方法对交河故城土遗址建筑载体,即47号崖体锚杆加固方案的8个设计参数进行优化.遗传操作执行到第55代时,性价比收敛于最大值0.012 95,与之对应的锚固方案能将崖体的稳定性系数提高0.391,工程造价为30.2万元,较经典算法的计算结果节约成本37％.     

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.     

基于无人机影像的岩体结构面粗糙度获取

结构面粗糙度(JRC)控制岩质边坡稳定性。本文以高陡边坡岩体结构面为对象,结合无人机系统和图像处理技术,以分形理论为基础得出一套JRC的求解方法,实现了无人机获取岩体结构面力学参数的可能。     

非饱和土边坡抗剪强度的力学参数影响及灵敏度分析

运用非饱和土的双应力变量理论,采用强度折减法详细分析土体各参数对边坡安全系数的影响,并通过灵敏度分析各参数对安全系数的影响.工程算例结果表明:各参数的变化对边坡安全系数的影响基本呈线性规律,其中土体含水率对安全系数影响线最显著;含水率、黏聚力和内摩擦角是非饱和土边坡稳定性分析的重要物理力学参数,为降雨条件下非饱和土边坡加固设计参数选取提供了依据.     

高温超导无绝缘线圈的电-磁-力耦合行为研究

基于有限元H方法,考虑力学变形对二代高温超导REBCO(稀土-钡-铜-氧)带材临界电流密度的影响,构建了高温超导无绝缘线圈的二维电-磁-力耦合模型．通过在自场充电条件下与常规的等效电路模型结果进行对比,验证了模型的可靠性;对高背景磁场下线圈的磁化和充电过程进行模拟,分析了线圈的电磁及力学行为,得到了耦合条件下线圈中临界电流密度的分布．结果表明：磁化和充电过程中电流密度、偏转角、环向应变和环向应力的方向均相反;与磁化电流反向的感应电流在背景磁场稳定而充电尚未开始时已出现．与顺序求解的结果相比,考虑力学变形的影响会导致临界电流密度的分布不再具有对称性,且靠近线圈上端的区域的临界电流密度较小;此外,当忽略力学变形的影响时,数值结果会高估线圈的屏蔽磁场．