Seismic behavior of self-centering reinforced concrete wall enabled by superelastic shape memory alloy bars

Reinforced concrete (RC) wall is a common type of structural component used in high-rise buildings to resist lateral loads induced by earthquakes. RC walls are typically designed and detailed to dissipate energy through significant inelastic responses to meet expected seismic performance under moderate-to-strong earthquakes. However, costly repair or even demolition caused by excessive residual deformation is usually inevitable. Given this deficiency, this study investigates the feasibility of utilizing superelastic shape memory alloy (SMA) bars to achieve self-centering (SC) RC walls. Under this condition, the residual deformation of SC–RC walls is reduced by superelastic SMA with large recoverable strain and remarkable fatigue properties. The mechanical properties of superelastic nickel–titanium bars and SC–RC wall design are described. A numerical SC–RC wall model is developed and validated by comparing the test results. Parametric studies of SC–RC wall systems are then conducted to investigate the effects of axial compressive load ratio, bottom slit length, and lower plateau stress factor of SMA. Results show that the proposed SC–RC walls have excellent SC ability and moderate energy dissipation capacity. The damage regions and levels of the SC–RC wall systems are also discussed.     

Stability of weak solutions to climate dynamics model with effects of topography and non-constant external force

In this paper, a climate dynamics model with the effects of topography and a non-constant external force, which consists of the Navier-Stokes equations and a temperature equation arising from the evolution process of the atmosphere, was considered.Under certain assumptions imposed on the initial data and by using some delicate estimates and compactness arguments, we proved the L~1-stability of weak solutions to the atmospheric equations.     

亚热带地区发育于不同母岩风化壳上的红壤磁学特征对比及其环境意义

本研究对发育于亚热带地区花岗岩和变质岩风化壳之上的两个红壤剖面进行了系统的环境磁学测量及色度分析,探讨在同一地区不同母质上发育的红壤磁性差异的原因及其环境意义.研究区的两个剖面分别位于福建省南平市高铁北站和纺织厂附近,相距约15 km,气候条件基本相同.研究结果表明：（1）较强磁性的花岗岩母质层上发育的南平北站红壤（NPN）,在发育过程因母质层中多畴（MD）颗粒磁赤铁矿化的磁铁矿溶解,剖面上部的淋溶层和淀积层虽以较细的稳定单畴（SSD）颗粒和少量的假单畴（PSD）颗粒磁铁矿为主,但剖面磁性自下而上减弱.相较而言,南纺红壤（NF）剖面发育在磁性较弱的变质砂岩上,其过渡层和母质层以赤铁矿为主,因成壤过程中生成较细的超顺磁（SP）磁铁矿使得土壤淋溶层和淀积层磁性增强;说明母质不同是亚热带地区红壤磁性差异的主要原因.（2） NPN和NF两个剖面的气候条件基本相同,磁性差异比色度指标差异更为显著.亚热带地区因剖面受母质影响显著,整体磁性特征不能反映气候;黄度和红度的比值（b^*/a^*）远小于磁性的差异,说明针铁矿和赤铁矿的比值更能反映研究区的平均气候状况,即反映次生磁性矿物含量的参数为更适合的气候指标.     

“祝融号”火星车多光谱相机岩矿类型识别的地面验证研究

中国首个自主火星探测任务“天问一号”探测器于2020-07成功发射,其搭载的中国首台火星车“祝融号”将在着陆火星后开展巡视探测,获取中国火星探测的原始科学数据。识别火星表面岩矿类型对于了解火星的大气变化、环境状态、地质演化以及生物宜居性等具有重要意义。本研究利用“祝融号”火星车搭载的多光谱相机载荷鉴定件（8个波段）在地球环境下拍摄并获取了18种火星表面岩矿的多光谱影像数据。基于该数据所开展的火星岩矿类型的识别研究可为未来基于“祝融号”多光谱相机数据进行火星表面岩矿的原位识别提供指导。本文所采用的基于多光谱影像波段运算和彩色图像HSV颜色特征直方图的岩矿识别方法,可从多光谱特征和颜色特征两个层面来识别不同类型的岩矿。所使用的多光谱影像数据是在太阳高度角约60°、拍摄高度1.8 m、拍摄角度约37°的条件下采集所得。在该实验条件下,两种识别方法共提取出12种岩矿的识别指标。基于多光谱影像波段运算可以区分出在8个特定波段下具有突出光谱特征的岩矿类型,而基于图像HSV颜色特征可区分出颜色特征分布较为集中的岩矿类型。同时,研究发现拍摄角度不同会对岩矿的识别效果产生不可忽略的影响。     

2003/2004年极地基础数据共享工作进展

本文简述了2003-2004年期间中国第18、19次南极考察和第2次北极考察的数据汇交和共享工作的进展情况。以中国极地科学数据库为数据发布基础平台,利用ASP.NET技术开发动态数据库驱动的网站,通过“中国极地数据库网站”和“中国地球科学数据共享网”向用户提供公益性的数据共享服务。2003-2004年发布新的数据集406个,新增记录100多万条。     

2009年夏季极区电离层加热实验观测研究

2009年夏季,中国在挪威特罗姆瑟(Tromsφ)利用非相干散射雷达进行电离层加热实验。实验中发现了处在150km附近的小范围温度增强事件和150—400km之间的大范围温度增强事件。前者的相对增幅明显,后者的绝对增量更大。对这两类加热事件来说,温度增量百分比均随加热功率的增加线性增长,但对比两类加热事件来看,增长速度随加热频率增大而减小。加热效应存在显著的二维分布特征,加热最强方向处在场向附近。加热效应受加热天线波束指向与地磁场的夹角影响明显,随夹角增大温度增强效应减弱。     

贵州省赫章县核桃农业园区富硒土地特征及开发建议

针对单一角度采集的图像检测样本存在的高误检率、错误率等问题,文章提出一种特殊的打光方案及相机安装方案,实现对胶囊360°全方位的缺陷检测,利用彩色相机填补了胶囊异色点、黑点,印字、小切口以及混批等缺陷不能检测的空白。在胶囊有序传送的前提下,提出“隔组间排”原理,以更多时间和空间使电磁铁伸缩杆完成踢废动作,平衡“传送效率”“检测效率”“踢废效率”三者之间的矛盾,提高设备的处理能力,实现胶囊的缺陷检测。     

废弃泥浆底部真空−上部堆载预压模型试验研究

针对工程泥浆回填废弃矿坑处置的安全问题,开展底部真空和上部堆载预压处理废弃工程泥浆的模型试验,探讨该技术在废弃矿坑回填处置工程应用的可行性。试验结果表明,底部真空和上部堆载预压使得泥浆含水率显著降低及泥土的强度明显提高,处理一个月后,含水率从初始450%降低至95%～105%,体积减量达到73.4%;不排水强度由初始为0的状态提高至9.8～13.4 kPa。在初始的静置阶段,泥浆颗粒沉积存在重力分异现象,粗颗粒在底部沉积有助于缓解真空预压过程中淤堵问题。底部真空作用下,泥浆中孔隙水渗流方向并非完全一维向下,在径向存在水力梯度。处理后泥土压缩性与软土相近,渗透性优于软土。基于试验结果和大应变固结理论,考虑泥浆的自重固结以及压缩性与渗透性的非线性变化,利用有限差分法分析了单次回填厚度对泥浆层固结时间和减量效果的影响,提出了现场实施的工艺参数建议。     

基于“情景-应对”的矿井水灾事故应急决策机制

为解决矿井水灾事故应急快速反应、高效决策的现场需求,针对矿井水灾事故的不确定性、复杂性和紧迫性等特点,运用多案例分析法,解析了11起典型矿井水灾事故,提出了判别“情景”和事故“情景”两个关键概念,定义了集合{突水水源,突水通道,采掘方式,出水量,淹没范围,生存空间}为矿井水灾事故的情景,并运用AHP分析法计算了6个情景要素各自的权重。确立了“情景-应对”应用在矿井水灾应急决策领域的实现途径,详细阐述了构建情景库、案例库、对策库的方法以及“情景-应对”型矿井水灾应急决策方案的生成过程,并提出了以“黄金72小时” “8天8夜”为时间节点的多阶段矿井水灾事故应急决策机制,案例推演应用表明,该应急决策机制不仅规范了事故应急流程,而且实现了精准、快速、高效的目标。      

西南煤系地层山区采动型崩滑灾害研究关键问题

文章在分析采矿型崩滑灾害发育特征的基础上,得出西南煤系地层山区地下采动型崩滑灾害常发生在层状碳酸盐岩与碎屑岩地层组成的褶皱翼部和核部的陡崖带上,与地形地貌、地层结构与地下采矿工程活动等因素关系密切,并指出薄矿层开采诱发大型山体崩滑灾害的具体过程:①采空后覆岩顶板塌落—覆岩顶板离层,采空区上覆岩层内部及层间自下而上应力传递;②地下水运移通道形成,并加快更大范围岩体结构破坏及扩展,加速了岩体结构面的松动与破坏;③上覆岩层不均匀沉降导致坡脚压裂,山体大型岩体结构面逐渐拉剪或压剪变形扩展,最终山体发生累积损伤与大规模崩滑灾害。此外,传统经验公式的计算方法对此类采矿型崩滑灾害已不适用,建议开展西南煤系地层山区地质结构与地下采动诱发崩滑灾害的相互作用关系、薄矿层采空区上部山体累积断裂损伤—岩体松动、裂隙扩展-岩溶管道流、裂隙流变化的链式响应机制、地下采动型崩滑灾害评价方法等关键科学问题的研究,以推动采矿型地质灾害防灾减灾工作的发展。