A New Pursuit Mode of Nonlinear Wave Surface

The numerical mode of nonlinear wave transformation based on both the Laplace equation for water field and the Bemoulli equation for water surface is a kind of time-domain boundary problem with initial conditions. And the basis for establishing the numerical mode of nonlinear wave in time domain is to trace the position of wave free surface and to calculale the instantaneous surface height and surface potential function. This paper firstly utilizes the ‘0-1‘ combined BEM to separate the boundary by means of discretization of Green‘ s integral equation based on the Laplace equation, then separates the free surface of wave with FEM and derives the FEM equation of wave surface that satisfies the nonlinear boundary conditions. By jointly solving the above BEM and FEM equations, the wave potential and surface height could be obtained with iteration in time domain. Thus a new kind of nonlinear numerical mode is established for calculating wave transformation. The wave test in the numerical wave tank shows that the numerical simulation with this mode is of high accuracy.     

Wave Defending Effects of V-Type Bottom-Mounted Breakwaters

An analytical method is developed for the study of the wave defending effects of the V-type bottom-mounted breakwater. The breakwater is assumed to be rigid, thin, impermeable and vertically located in water of constant depth. The fluid domain is divided into three sub-regions by an imaginary interface. The velocity potential in each region is expanded by eigenfunctions. By satisfying the corresponding boundary conditions and matching conditions in and between sub-regions, a set of hnear algebraic equations can be obtained to determine the unknown coetfficients for the eigenfunction expansions for each sub-region. The accuracy of the present model is verified by a comparison with existing results for the case of an isolated breakwater. Numerical results, in the form of contour maps of the relative wave amplitude around the breakwater, are presented for a range of wave and breakwater parameters. The results show that the V-type bottommounted breakwater is generally effective in defending against waves. In general, the wave height in the protected area is about 20-50 percent of the incident wave height.     

水体势能的大气复氧法——势能增氧生态床法

天然河流水质受到污染,但水能依然存在且可以利用。研究了利用水体的势能进行大气复氧的方法,并将其引进污水生物处理领域。被污染的河水通过势能增氧生态床法进行原位生态修复后,其水质可达到地表水Ⅲ类标准,而且大大降低了污水处理费用。该研究革除了鼓风曝气进行大气复氧(利用动能),突破了污水生物处理的"障碍",充分发挥利用水体势能进行大气复氧的运行费用低的优点,开辟了水能利用的新领域。     

绿片岩三轴流变力学特性的研究(II):模型分析

首先,基于在岩石全自动流变伺服仪上得到的绿片岩三轴流变试验曲线,采用五元件线性粘弹性模型对表现为粘弹性流变特性的曲线进行了辨识,获得了绿片岩的粘弹性流变参数;然后,提出了一个新的非线性粘性元件,并将其与塑性体并联起来,得到一个新的非线性粘塑性体(NVPB),该体能充分反映岩石的加速流变特性:同时,将NVPB模型与五元件粘弹性模型串联起来,建立了一个新的岩石七元件非线性粘弹塑性流变模型。采用绿片岩加速流变全过程曲线,对提出的岩石七元件非线性粘弹塑性流变模型进行了辨识,得到了岩石七元件非线性粘弹塑性流变模型的材料参数。流变模型与试验结果的比较,显示了所建模型的正确性与合理性。     

覆盖土层场地地震断裂反应分析方法

基于有限元和拟静力的根本原理，提出了一种基于断层位错的覆盖土层场地地震断裂反应弹塑性有限元分析方法，计算中考虑了土层厚度、断层种类和倾角、软弱夹层以及土的非线性等因素，通过编制的程序计算了地表断裂位移，模拟了土层的破裂过程。     

单层柱面网壳弹塑性地震反应特征

本文对网壳结构的弹塑性抗震性能进行了探讨。根据结构弹性有限元理论，结合网壳结构受力特点，推导出网壳结构单元的弹塑性矩阵表达式。然后对单层柱面网壳结构的弹塑性地震反应进行了具体分析，给出了节点位移和杆件应力变化规律，并讨论了矢跨比变化对网壳弹塑性性能的影响，从而揭示出这类网壳的弹塑性地震反应特点。     

考虑轴向变形、双轴弯曲耦合效应的钢筋混凝土柱的弹塑性分析

在实际地震作用下，高层，特别是高宽比较大的高层结构中，由于倾覆力矩的作用、柱子、特别是外边柱所受轴力的变化将不可忽略。轴向变形与双轴弯曲的耦合作用，将是柱子塑性变形的显著特征。基于材料本构关系的“纤维模型”，能较精确地反映轴向变形，双轴弯曲三者之间的耦合作用。一组钢筋混凝土柱子双轴压弯的计算结果与试验结果的比较，证明了“纤维模型”的有效性和精确性。     

空间钢框架结构的简化柱梁模型及其弹塑性动力分析

高层钢结构本身构件众多，又要考虑材料非线性几何非线性等因素影响。使得计算非常复杂，这样就非常有必要对其进行简化，多质点系剪切模型在多层平面框架的抗震分析中已得到广泛的应用，但这种模型不能考虑钢框架结构梁柱的强度比和刚度比，节点域变形，柱附加轴力引起的弯曲变形和梁间塑性铰对地震响应的影响。要文介绍的简化柱梁模型考虑以上因素，对高层平面钢框架结构和空间结构进行了有效的简化，并进行了钢框架的二阶弹塑性动力分析。     

自相似和自仿射分形裂纹力学

研究了断裂面分形特征的力学特征，同时研究了自相似和自仿射分形裂纹尖端附近应力和应变的奇异性结构，讨论了二维和三维固体中分形裂纹的3种经典断裂型式和第四种断裂型式。发现分形断裂力学中有6种断裂型式。同时，结果表明J积分与路径有关。阐明了文献中提出修改的、且被证明与路径无关的，积分仅局部与路径无关，而且没有物理意义。可以推测，分形，积分应当是单位裂纹扩展分形测度的势能释放率。我们计算了某些应变硬化材料中分形裂纹应力知应变奇异性的幂。结果显示，分形裂纹尖端的应力和应变比光滑裂纹的应力和应变有较弱的奇异性。     

钢支撑性能对高层钢结构动力反应的影响

钢框架－支撑结构体系是高层钢结构常用的结构体系。支撑的性能对高导钢框架－支撑体系的动力性能影响较大，其中支撑的工细比是关键的影响因素。文中通过大量的计算分析研究支撑长细比对高层钢框架－支撑体系弹塑性地震反应的影响，所得结论可供工程设计时参考。