采空区及上覆岩层空隙率三维分布规律

在构建采场覆岩下沉连续曲面数学模型基础上,理论推导出采空区及上覆岩层三维空隙场分布模型,并通过实际算例验证模型的适用性。研究结果表明:离层带裂隙以"双驼峰"比例耦合形式变化,外围区域呈"凸峰",空隙率大,内部区域呈"凹陷",空隙率小,并且在与工作面平行的截面上存在空隙率竖向变化突变点,随埋深增大截面一侧空隙率升高,另一侧则降低;冒落带空隙率以"铲"状分布,浅部及两巷侧空隙率大,而中部及内部空隙率小。     

基于轮胎滚动下落法的PA路面噪声性能影响因素研究

为了更好地模拟轮胎-路面交通噪声产生机理,提出了轮胎滚动下落的室内试验方法.基于此方法,研究了不同影响因素(空隙率、路面厚度、公称最大粒径、TPS改性剂用量)对PA(大空隙沥青)路面噪声性能的影响.研究表明:PA路面的噪声主体集中分布在400～5 000 Hz,噪声尖峰分布在630～800 Hz,与实际交通噪声频谱图分布情况一致.随着空隙率、TPS改性剂用量以及路面厚度增大,A计权声压级明显降低,PA路面噪声性能显著改善;由公称最大粒径的改变引起的声压水平变化不甚明显.此外,灰关联度计算结果显示,不同因素对噪声性能影响程度大小依次为路面厚度TPS改性剂用量公称最大粒径空隙率.     

CT实验条件下油页岩内部孔裂隙分布特征

为研究油页岩样内部三维正交面孔裂隙的分布特征,利用显微CT试验分析系统,对产自大庆的油页岩样进行显微CT扫描,结果表明:经过高温热解作用后,三维正交面上孔裂隙都非常发育,可作为热解产出油气的渗流通道,但分布特征却存在较明显差异,表现在孔隙度、空隙团、空隙团数量分形维数3个方面的参数值差异较大.与XOZ和YOZ面比较,在XOY面上,70层图像的孔隙度分布较均匀,空隙团的结构较规则.在油页岩原位注蒸气开采中,XOY面可作为为较适合的注热方向.     

岩石空隙变化及其变形全过程的统计损伤模拟方法

针对因空隙(包括初始和次生空隙)变化引起岩石变形呈现高度非线性的特征,首先将岩石视为由颗粒骨架和空隙两部分组成,并采用宏观与微观分析相结合的方法,建立岩石应力与应变分别在宏观与微观方面的关系,从而揭示空隙岩石变形力学机理,为模拟岩石变形全过程奠定了基础;然后,在此研究基础上依据Lemaitre应变等价性原理,建立考虑空隙变化影响的新型岩石损伤模型,引入统计损伤理论进而建立能够模拟岩石变形全过程的统计损伤本构模型并给出了参数确定方法.该模型不仅能反映岩石的应变软化特性,而且还能反映因空隙压缩引起的岩石变形的非线性特征;最后,通过实例分析,将本文及同类模型的理论曲线与实测曲线进行对比分析,表明了本文模型与方法的合理性与优越性.     

透水性对丁坝周围能量变化的影响试验研究

丁坝是航道整治常用的整治建筑物之一,实际工程中其多由块石抛筑而成并具有一定的透水性.通过水槽概化模型试验和理论分析相结合的方法,研究了不同空隙尺寸和不同空隙率条件对坝身段、坝头前端和主流带区能量变化的影响,结果表明:透水丁坝在坝身段空隙尺寸越小,水流通过损耗位能越少;坝头前端动能与空隙尺寸成反比,与空隙率成正比;主流带区,空隙尺寸和空隙率的变化对位能影响不明显,对动能影响明显.研究成果对于深刻认识实际丁坝工程失稳机理具有重要意义,并可为丁坝设计和修复提供技术支撑.     

排水沥青路面空隙变化下的动力响应分析

分析排水沥青路面在渗流和动荷载联合作用下的动力响应过程,提高排水路面行车安全.通过设计物理实验获取沥青混合料参数,建立排水沥青路面数值分析模型,分析路面内部空隙变化下的排水沥青路面超孔隙水压力和特征应力的时程变化情况,并与普通密级配沥青混凝土路面进行对比.结果表明：在行车荷载作用下,排水沥青路面内出现超孔隙水压力的正、负交替变化,在面层与基层交界面处最为严重,排水面层和防水层渗透性的差别会导致局部超孔隙水压力突变.排水沥青路面排水面层内的超孔隙水压力远小于密级配沥青混凝土面层和其他结构层,排水面层中竖向应力较密级配沥青面层大,且超孔隙水压力的消散速度更快.     

不同马歇尔击实方法乳化沥青冷再生混合料细微观结构性能研究

采用工业CT无损检测技术(X-ray CT)和数字图像处理技术研究“30+45”、“40+35”、“50+25”、“60+15”、“75+0”五种马歇尔击实方法下乳化沥青冷再生混合料试件的内部的粗颗粒的颗粒主轴取向角和空隙特征分布特征,并通过统计分析提出数学模型对其进行表征。结果表明：马歇尔击实方式下乳化沥青冷再生混合料粗集料取向角基本符合洛伦兹分布,第二遍击实次数越多,粗集料取向角减小幅度越大,增大二次击实功虽然可改善乳化沥青冷再生混合料的颗粒分布结构,但远没有增大第一次击实功效果明显;“50+25”、“60+15法”空级配中大孔百分比明显减小,而小孔百分比显著增大,随着第二遍击实次数的减小,乳化沥青冷再生混合料平均孔径呈先减小后增大的变化趋势,马歇尔试件平均孔径与劈裂强度之间具有良好的线性拟合关系。二次击实可减小乳化沥青冷再生混合料内部的大孔,改善粗集料的骨架承载结构,综合考虑击实方法对乳化沥青冷再生混合料劈裂强度、粗颗粒存在形态以及细微观空隙分布特征的影响,推荐采用“50+25法”成型马歇尔试件。     

北京市亦庄新城植被空间尺度特征分析

为了探究植被空间的尺度特征,利用变差函数和空隙度指数作为多尺度空间格局分析方法.结果表明,两种方法有较强的互补性,变差函数分析能判断多个方向上的特征尺度,并且对特征尺度的形成具有一定解释力,而空隙度指数法不仅能发现特征尺度,而且能发现景观中的分形结构,因此两种方法的结合对于研究植被空间格局特征有着独特优势.研究北京市亦庄新城的植被空间特征尺度,两种方法都一致表明1km是其特征尺度.该成果对于确定植被空间生态功能和过程的尺度,及区域生态建设所要考虑的尺度问题,有重要的参考价值和指导意义.     

沥青混合料空隙的分形特性

沥青混合料作为一种非均质、多相和多层次的复合材料,空隙处于不规则、无序状态.其宏观行为所表现的不规则性、不确定性、模糊性、非线性等特征正是其微观结构复杂性的反映.但传统采用的基于欧几里得几何的简化分析方法不能很好地表征沥青混合料复杂微观结构的实际情况,为此尝试采用分形理论对其微观结构特性进行分析,并探讨了沥青混合料集料级配分维、空隙率以及空隙体积分维.