循环荷载下软黏土不排水强度弱化分析的动力有限元ABAQUS实现EI北大核心CSCD

在波浪循环荷载作用下饱和软黏土地基出现孔隙水压力升高,并导致不排水强度弱化,严重影响防波堤的承载性能。考虑静偏应力影响,基于最大孔隙水压力发展模型和正常固结软黏土不排水强度公式,推导出软黏土不排水强度随循环荷载作用次数和应力水平变化的动态折减规律。结合软黏土不排水强度动态折减规律和M-C屈服准则,在有限元软件ABAQUS上实现软黏土不排水强度循环弱化分析的数值开发和动力运算过程。运用该动力有限元方法对天津港防波堤地基软黏土的动、静三轴试验进行数值模拟运算。结果表明,最大孔隙水压力发展曲线以及循环荷载作用后不排水强度的数值预测结果与动三轴试验结果吻合良好。另外,动力有限元方法(DFEM)能够表示土体强度在循环荷载作用下的具体弱化过程。     

黄海冷水团声层析监测数值模拟

海洋冷水团是海洋学家关注多年的问题 ,其监测方法亟待解决。本文将简正波波数层析法用于冷水团监测 ,并对简正波波数层析用于反演黄海冷水团声速剖面进行了数值模拟。数值模拟结果表明 ,简正波波数层析可以用于反演平均声速剖面 ,特别在监测与距离有关海洋环境的声速结构方面大有潜力。     

Fully Coupled Fluid-Structure Interaction Model Based on Distributed Lagrange Multiplier/Fictitious Domain Method

This paper,with a finite element method,studies the interaction of a coupled incompressible fluid-rigid structure system with a free surface subjected to external wave excitations.With this fully coupled model,the rigid structure is taken as "fictitious" fluid with zero strain rate.Both fluid and structure are described by velocity and pressure.The whole domain,including fluid region and structure region,is modeled by the incompressible Navier-Stokes equations which are discretized with fixed Eulerian mesh.However,to keep the structure's rigid body shape and behavior,a rigid body constraint is enforced on the "fictitious" fluid domain by use of the Distributed Lagrange Multiplier/Fictitious Domain(DLM/FD) method which is originally introduced to solve particulate flow problems by Glowinski et al.For the verification of the model presented herein,a 2D numerical wave tank is established to simulate small amplitude wave propagations,and then numerical results are compared with analytical solutions.Finally,a 2D example of fluid-structure interaction under wave dynamic forces provides convincing evidences for the method excellent solution quality and fidelity.     

A Novel VOF-Type Volume-Tracking Method for Free-Surface Flows Based on Unstructured Triangular Mesh

A novel VOF-type volume-tracking method for two-dimensional free-surface flows based on the unstructured triangular mesh is presented. Owing to the inherent merit of the unstructured triangular mesh in fitting curved boundaries, this method can handle the free-surface problems with complex geometries accurately and directly, without introducing any complicated boundary treatment or artificial diffusion. The method solves the volume transport equation geometrically through the Modified Lagrangian-Eulerian Re-map （MLER） method, which is applied to advective fluid volumes. Moreover, the PLIC method is adopted to give a second-order reconstructed interface approximation. To validate this method, two advection tests were performed for the establishment of the accuracy and convergence rate of the solutions. Numerical results for these complex tests provide convincing evidence for the excellent solution quality and fidelity of the method.     

江苏王港潮滩重金属Pb、Zn和Cu的累积规律

对15年来江苏王港潮滩重金属Pb、Zn和Cu积累规律研究表明,王港潮滩WG05点位现代平均沉积速率为4.13 cm/a。王港潮间带重金属垂直方向的含量具有趋同性,从表层向下逐步降低,具有明显的表聚和亚表聚特征,王港潮滩Fe与Li的相关系数非常显著,超过了0.90,这些潮滩重金属来自岩石风化的可能性较大;Pb、Cu、Al则与铁元素呈负相关,表明王港潮滩沉积物中的重金属Pb、Cu的含量受人为因素的影响较大。归一化后,Cu、Zn的归一化值在15年内相当稳定,其中Cu的波动范围在0.4~2之间,Zn在1.5~2.6之间狭小的范围内波动;这说明王港潮滩的Cu、Zn积累主要来自于地壳风化,受物源和沉积环境等自然因素控制较大,受人类活动影响较小。而Pb归一化以后在4个柱状样中都表现出随时间的变化发生了较大的波动。Pb、Cu为该区域的主要污染因子。     

偏压固结下碱渣土循环累积孔压及强度弱化规律研究

碱渣是氨碱法制纯碱时排出的固体废弃物,经适当的加固处理后作为工程填垫土可以有效解决占地和污染问题。碱渣土的力学性质不稳定,在循环荷载作用下强度会发生明显弱化,导致承载力大幅降低。以天津港地区回填碱渣土为研究对象,开展了系列动三轴试验,以固结围压、动应力比和偏压固结比为试验变量,研究了不同应力组合下碱渣土中循环累积孔压发展规律以及循环后碱渣土不排水强度演化规律。基于等效超固结模型,引入强度弱化系数β,建立了考虑偏压固结比和动应力比影响的碱渣土循环强度弱化模型;引入强度提升系数α,建立了考虑偏压固结过程和循环加载过程耦合影响的碱渣土强度演化模型,并通过试验数据验证了模型的正确性。     

黔西南地区遥感构造与金矿的关系及找矿预测

遥感图像显示黔西南地区有两个地层区——台地相区和槽盆相区。复合内生微细浸染型金矿均产于短轴背斜、穹窿和与之伴生的断裂内,因此遥感解译的正向环形构造和环形影像对找矿有重要意义。另外,区内金矿与遥感解译推测的隐伏断裂也有一定关系。基于上述认识,以ETM+和GeoEye数据为数据源生成融合图像,进行遥感构造解译和分析,圈定了金矿找矿预测区,为进一步开展贵州省矿产资源潜力评价和找矿工作提供了参考依据。     

中国降水未来情景的降尺度模拟

基于长时间序列(1964～2007年)的全国降水观测数据, 结合经纬度数据以及DEM、 坡向、坡度等系列地形特征数据, 利用空间统计方法, 在构建年平均降水降尺度模型的基础 上, 运用高精度曲面建模(HASM)方法对经过降尺度分析的HadCM3的A1Fi、A2a和B2a 三种情景T1～T4时段的全国未来平均降水进行高精度曲面模拟。模拟结果显示, 在T1～T4 时段内, A1Fi、A2a和B2a三种情景的全国平均降水均呈持续增加趋势。其中, 平均降水在 A1Fi情景中增加速度最快, B2a情景中增加速度最慢;A1Fi和A2a两种情景的平均降水均呈 加速增加趋势, 而B2a情景的平均降水则呈减速增加趋势。模拟结果表明, 本文构建的降尺 度模拟方法可以有效地实现IPCC GCM 的低分辨率的降水情景数据降尺度转换成高分辨率的 降水数据。     

广州金沙洲广州大学附属实验学校地面沉降形成机理研究

依据地下水动态监测、地面沉降监测和地质钻探的成果,综合研究广州市金沙洲广州大学附属实验学校地面沉降地带的地质构造、人类工程活动特征、岩土体类型、第四系厚度、地层与岩石等因素对地面沉降的影响,分析研究区内地面沉降的动态演变特征。结果表明:脆弱的地质环境条件是广州大学附属实验学校地面沉降形成的内在因素,开挖基坑、桩基础施工及抽排地下水是地面沉降形成的外在因素。在此基础上,得出学校地面沉降是因软土层在抽排地下水及地面附加荷载的共同作用下产生排水固结的结果。     

构造原生晕法在地质找矿上的应用

在桦甸市三道沟金矿床300m中段两个受构造控制的、原岩为花岗闪长岩的蚀变带上取原生晕,经过与未蚀变的花岗闪长岩、金矿石及辉绿岩之间微量元素的对比分析,判断出该蚀变带为矿化蚀变带,进而在其延长方向上找到了矿体;在白山市石人金矿床控矿构造北东延长方向上,沿断裂构造走向采取原生晕,在Au、Hg元素较高的样品地段,揭露到了矿体。在尚没有完全掌握矿床原生晕分带性的勘查初期阶段,利用构造原生晕找矿是一种简捷经济的方法,但需要结合其它控矿条件,综合考虑其成晕原因,以达到最佳找矿效果。