波浪和海底底床的相互作用(2)--底床应力及位移分布

系统分析了波浪作用下海底底床中的应力及位移分布，考虑了不同加载波参数、弹性模量、饱和度及底床厚度对底床应力分布的影响,并计算了不同砂质的土骨架水平位移和垂向位移，比较了饱和底床和非饱和底床，这些结果可应用于海洋结构物的市场。     

波浪作用下成层海床孔隙水压力响应的简化分析

采用不排水条件下孔隙水压力发展模式,作为Terzagh i一维固结方程中考虑波浪循环作用所引起的孔隙水压力源项,对于成层海床建立了推广的一维动力固结方程,运用数理方程中的分离变量法与G reen函数求解了成层海床在波浪作用下残余孔隙水压力的发展规律,进而对成层海床的液化势进行了评判。对比计算与分析表明,海床表层土的渗透性及其厚度对于海床的整体抗液化性能具有显著的影响,低渗透性的表层导致海床孔隙水压力的显著积累,此时表层置换法是防治液化的有效途径。     

关于波浪作用下粉土质海床中共振现象的解释

本文详细讨论了粉土质床在波浪作用下所呈现共振现象的力学机制。利用有限深海床下波浪载荷对土层响应的研究，系统地比较了理论计算结果和实验结果。提出在波浪作用下粉土质土层中存在着一硬土层，从而引发Ｂｒａｇｇ共振。     

波浪作用下可液化海床最大液化深度

较大的风浪会使海床发生液化,波浪引起的海床液化问题是海岸及近海工程必须考虑的关键问题之一.基于Biot固结理论,同时考虑了振荡孔隙水压力和残余孔隙水压力的液化准则,作者推出了波浪作用下可液化海床最大液化深度的解析表达式.同时分别采用解析表达式和FLAC数值模拟求解了相应的例子,两者得出的液化深度均和例子的基本相等.且从FLAC的结果可看出,加载波浪力时孔隙水压力开始累积,土体有效应力逐渐下降,当有效应力降到零时,海床土层液化,海床土颗粒重组后下沉压实,之后残余孔隙水压力开始消散,土层有效应力逐渐恢复.最后还就不同波高、波长和水深进行了解析解和数值解的对比,两者得出的结果比较吻合,并能较好地反映海床液化深度变化规律.     

深厚黄土覆盖层上土石坝地震响应特性分析

采用非线性有限单元法和笔者曾提出的动孔压试验曲线法,对某深厚黄土覆盖层上土石坝进行了有效应力法地震响应分析,重点分析大坝的绝对加速度、动位移和动应力等动力响应及动孔隙水压力分布情况。分析结果表明,在现有设计条件下,由于坝基软弱黄土覆盖层较厚,大坝在7度地震作用下地震响应不强烈,但坝基黄土覆盖层会出现液化情况,需采取相应的抗液化工程措施。     

波浪和海底底床的相互作用(1)-不同模型下的波浪衰减分析

分析了造成波浪衰减几种力学机制，并针对不同模型海底底床下的波浪衰减，以及有限深底床和无限深底床的波浪衰减进行了计算比较，认为造成波浪衰减的力学机制直接和底床砂质的性质相关。     

波浪荷载作用下海底隧道-孔隙海床的动力分析

孔隙海床在波浪荷载作用下其有效应力减小、孔隙水压力增加,这将影响孔隙海床中隧道的稳定性,因此,研究在波浪荷载作用下孔隙海床与隧道的动力响应具有重要的工程意义。本文基于Biot的动力固结理论和弹性动力学理论建立波浪荷载作用下孔隙海床与海底隧道的动力分析模型,并同时考虑海底隧道与海床之间的接触效应、边界效应等对海底隧道内力的影响。最后通过变换海床的变形模量、渗透系数和海底隧道的半径、埋深等,观察其对海床土孔隙水压力和海底隧道内力的影响,为海底隧道的设计提供依据。     

孔隙水压力对高铁路基动力响应的影响

采用2.5维有限元方法分析孔隙水压力对饱和路基地面振动的影响。根据Biot理论建立饱和多孔介质控制方程,采用双重Fourier变换将控制方程转换为频率 波数域表达式。采用2.5维有限元方法建立饱和路基模型,列车荷载在频率 波数域表示,轨道和路堤采用欧拉梁模拟,采用黏滞阻尼吸波边界减小有限元边界反射。分析列车速度、路基孔隙率和渗透系数对地面振动和孔隙水压力的影响。结果表明：车速较低时,由于饱和路基受孔隙水压力的影响,地面竖向振幅小于弹性地基;车速较高时,孔隙水压力急剧增加,对地面振动影响较大。列车运行速度较高时,饱和地基的孔隙率和渗透系数对孔隙水压力有较大影响。     

松散承压含水层水位的同震响应实验与数值模拟

为深入理解井水位同震响应机理,本文开展了向完整井-松散含水层系统输入由不同频率和振幅（加速度）组成的正弦波荷载的振动台实验。以实验模型为物理模型,建立了振动作用下松散承压含水层中孔隙水压力响应的流固耦合模型和含水层水流与井流的相互作用模型,并运用多物理场耦合模拟软件COMSOL Multiphysics对实验过程进行了数值模拟。实验中观测到的四种典型水位变化形态与野外场地同震井水位变化形态相似。数值模拟结果显示,本研究建立的数学模型能较好地反映松散承压含水层中孔隙水压力和水位的响应情况。本文研究对解释地下水同震响应机制、岩体渗流稳定性和安全问题具有重要意义。     

粉喷桩施工引起的超孔隙水压力分析

依托江苏某省道软基处理工程对桩周土压力和超孔隙水压力进行现场测试。测试结果表明:粉喷桩施工过程中桩周土体同步产生较大超静孔隙水压力和土压力,随离桩距离增大而减小;施工完成后1小时内超孔隙水压力基本消散完毕;粉喷桩施工速度越快,土体中产生的超孔压越大;超孔压朝着施工方向累积,背着施工方向表现出遮蔽现象;跳打施工比顺序施工所产生的超孔压要小。通过改进施工速度、顺序、方向以及桩间距能有效地减小粉喷桩施工引起的超孔隙水压力。     

在非比例阻尼情况下结构动力响应的摄动分析方法

本文将摄动方法应用于非比例阻尼系统，将一个非比例阻尼问题转化为一系列比例阻尼问题叠加的形式，从数学上对结构运动方程进行了较严格的求解，给出了在简谐荷载情况下的响应计算公式，并对所给方法的收敛性进行了研究，给出了相应的收敛条件。文中通过算例证明了本文方法的正确性与有效性。     

地震应力波的传播与岩石的动态响应

本文用 Split-Hopkinson 压力杆装置研究了应力波通过破裂岩石试件的衰减现象。给出了灰砂岩、石灰岩两种岩石动态的破裂强度与应力应变关系.结合受应力作用的岩样切片的微观观察,对应力裂纹、裂纹的动态分叉现象进行了分析讨论.     

地下水位固体潮响应的地震异常

本文从理论上讨论了承压井水位与含水层固体潮体应变的关系以及在非线性失稳状态井水位对固体潮响应的变化,重点讨论了其响应率与响应比的变化。对水位观测资料的计算分析表明,震前响应率有一些变化,响应比有一个背景值1,与理论是一致的,而且震前也存在一些变化,说明水位固体潮响应可以反映含水层岩石参数的变化。     

承压井水位对气压动态过程的响应

本文从气压影响承压井水位的偏微分方程出发,考虑到井孔和含水层之间相互渗流的边界条件,得出了方程的解。给出了承压井水位对气庄动态过程响应的气压效率和位相滞后。讨论了气压效率和位相滞后与水井含水层系统各参数的关系。并指出气压效率越大的承压井,其含水层对应力应变的敏感程度越差。     

承压井水位对气压动态过程的响应

本文从气压影响承压井水位的偏微分方程出发,考虑到井孔和含水层之间相互渗流的边界条件,得出了方程的解。给出了承压井水位对气庄动态过程响应的气压效率和位相滞后。讨论了气压效率和位相滞后与水井含水层系统各参数的关系。并指出气压效率越大的承压井,其含水层对应力应变的敏感程度越差。     

井水位气压加卸载响应比

将加卸载响应比的理论和方法引入到地下水位资料中．根据承压井水位的气压效应，将地球表面大气压的随机变化做为加载和卸载的力源，从理论上论征可以应用大气压变化而引起的井水位变化来计算加卸载响应比，并给出了计算方法．以此方法计算了1995年9月20日山东苍山Ms5．3地震前后鲁14井、鲁15井水位的气压加卸载响应比，分析了其变化特征。     

地震地下水位动态锯齿波的成因及排除办法

我们通过资料分析和模拟试验,研究了水位动态锯齿波的成因和排除办法,初步研究了井孔特征,井房气流效应与锯齿波的关系以及锯齿波在地下水观测中的应用。     

降雨对尚志井水位动态影响的剖析

本文系统研究了降雨量、降雨方式等对尚志井水位年、季、日动态的影响,指出了降雨是该井水位动态的主要影响因素,剖析了这种影响的特征。此外,还提出了东北地区深井水位早春回升的“冻层底部消融”补给机制的新观点。     

泉州四至井水氡动态特征初步分析

对泉州四至井1986—2008年的水氡资料进行分析,找出其日变、年变和多年变规律,并与正常年动态进行对比分析,得出与中国台湾中部、东部及附近海域6级以上地震的对应关系,为今后利用泉州四至井水氡异常资料进行地震预报提供一些依据。     

海南地区3口井水位对苏门答腊两次大地震的同震记录及其特征分析

分析了琼海加积井在苏门答腊MS8.7和MS8.5地震时水震波特征及震后出现的水位阶变特征,初步探讨了水位阶变现象的机理。同时还分析了三亚南滨井、文昌潭牛井在苏门答腊MS8.7和MS8.5地震时水震波的高采样率数字化观测资料,结果显示:3口井的水震波优势周期比较一致,同一地震在不同井孔的水震波幅度差别较大,同一井孔不同震级地震的水震波振荡持续时间不同