2016年地球科学热点回眸

 2016年,地球科学的各分支学科均取得了一系列研究进展,呈现出“传统地球科学”向新一轮“地球系统科学”转变的特点。遴选了全球变暖趋缓及其影响等研究热点和最新发现,回顾了2016年地球科学领域的重大事件,并分析了地球科学的发展趋势。     

赣南客家民居夯土建筑形制与工艺

江西赣南是客家先民重要的聚居地之一。在长期的迁徙过程中,客家居民因地制宜形成了自己独特的夯土建筑风格,主要建筑形制有“厅屋组合式”和围屋两种。其夯土原材料的采集来自田间地里或山上,依据墙体功能的不同砌法也多种多样。在砌造建筑工艺中,施工时间、工具以及工序都必须符合当地的状况。如今人口的增长以及城市工业化发展带来的环境破坏和生态恶化,已经对建筑师提出了严峻的挑战。保护和利用客家夯土民居建筑,传承古代文明,可以使之成为现代建筑设计可资借鉴的经验。     

土楼夯土结构受力变形特性的数值模拟

以福建永定土楼中的九盛楼(方形)及侨福楼(圆形)为研究对象,采用ANSYS有限元软件,对土楼夯土结构建立整体模型,并通过数值模拟对两种典型的土楼进行对比分析.结果表明:夯土墙体的最大应力在材料实测的峰值应力以下,其结构强度符合要求;圆形土楼的位移和应力随厚度均匀分布,夯筑形式更加合理.同时,分析夯土结构的薄弱部位,为土楼的加固和维护提供依据.     

Effects of La addition on the microstructure and tensile properties of Al-Si-Cu-Mg casting alloys

The effects of La addition on the microstructure and tensile properties of B-refined and Sr-modified Al-11Si-1.5Cu-0.3Mg casting alloys were investigated. With a trace addition of La (0.05wt%-0.1wt%), the mutual poisoning effect between B and Sr can be neutralized by the formation of LaB₆ rather than SrB₆. By employing a La/B weight ratio of 2:1, uniform microstructures, which are characterized by well refined α-Al grains and adequately modified eutectic Si particles as well as the incorporation of precipitated strengthening intermetallics, are obtained and lead to appreciable tensile properties with an ultimate tensile strength of 270 MPa and elongation of 5.8%.     

纳米La 2O 3/TiO 2复合薄膜的抗凝血性研究

 采用射频磁控溅射方法制备了TiO₂薄膜和La₂O₃掺杂的TiO₂复合薄膜。利用扫描电子显微镜、X射线衍射,紫外可见光谱等材料表征方法研究La₂O₃掺杂对TiO₂薄膜的结构及抗凝血性能的影响。结果表明：La₂O₃掺杂促使TiO₂晶粒沿金红石相(110)晶面择优生长,能细化TiO₂纳米晶粒的大小,使薄膜的光学带隙由2.85 eV提高到3.2 eV。血小板粘附实验表明La₂O₃掺杂的TiO₂复合薄膜具有优良的血液相容性能;分析了复合薄膜的抗凝血机理。     

考虑局部超载下的桩锚支护结构变形分析

深基坑桩锚支护结构中,关于局部荷载作用影响下的支护结构变形没有固定的分析方法.故引入非线性水平附加应力分布来考虑局部荷载附加作用,结合土体与桩共同变形的挠曲线方程,套用Excel内置函数导出支护桩的水平位移.通过实例的数值模拟结果与附加应力方法计算结果的对比分析,验证了考虑局部荷载下桩锚支护结构的变形计算方法的合理性.超载影响分析表明,相关因素主要影响区域为支护结构开挖面以上的范围,超载作用距离坑边距离的控制与超载值的取值大小对支护结构安全尤为重要.     

PS-InSAR技术在兰州市地面形变中的监测应用

近年来,由于城市地表沉降带来的次生灾害后果愈加严重,给城市的发展带来了诸多隐患,因此对城市进行长时间序列的形变监测具有重要的现实意义,而传统的监测方法无法获取城市大面积的地表形变信息.合成孔径雷达遥感(interfer-ometric synthetic aperture radar,InSAR)技术在大规模地表形变监测中具有独特的优势.兰州市地质条件特殊,地貌条件复杂,是中国地质灾害发生频率较大的区域之一.采用63景Sentinel-1A和5景Sentinel-1B数据基于永久散射体合成孔径雷达干涉(persistent scatterer interferometric synthetic aperture radar,PS-InSAR)测量技术获取了2014年10月—2020年4月的兰州市城区的地面形变场.研究结果表明,兰州市城区地表形变较小,临近城区周边的几处村镇存在着不同程度的沉降,且部分区域的沉降呈现出逐渐加快的趋势.     

小浪底土石坝纵向振动简化动力分析

采用三维剪切楔理论和Ｂｕｂｎｏｖ－Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法,对小浪底土石坝的纵向地震反应进行简化分析,得到了该坝的最大位移、最大速度,最大加速度,最大应力等动力特性分析成果表明,小浪底大坝的基本自振周期约为１．３１９ｓ,坝顶的最大绝对加速度约为１．０３６ｇ。     

二价稀土卤化物与碱金属卤化物相图的模式识别评估

针对相图模式识别评估,给出了一种新方法来计算预报中间化合物的生成与否和中间化合物的种类以及数量．利用构成二元系相图的纯组分的离子的微观参数（半径和电负性）作为原始变量,经过特征变换和归一化处理,建立判别函数,计算并预报了二价稀土卤化物与碱金属卤化物构成的二元系相图按中间化合物信息进行的结果．     

Determination of solid Earth tide phase lag by satellite observation data

The geopotential variation caused by solid Earth, ocean and atmospheric tides can be estimated from artificial satellite orbit perturbations. It is shown that the total tidal variation in geopotential field derived from satellite tracking data, combined with the recent accurate measurements of ocean tide obtained by Topex/Poseidon and atmospheric tide model, permits the estimates of the solid earth tide phase lags for M2 and K1 constituents (respectively 0.12° and 0.13°). This result agrees rather well with the result 0.16° derived from satellite data by Ray and the constrained theoretical result 0.21° given by Zschau; whereas the results given by gravity tidal methods are rather scattering in the phase lag determination.