临坡地基承载力极限分析上限有限元数值模拟

与水平地面地基土体的对称破坏模式不同,临坡地基土体随不同工况呈现较明显的多种破坏模式。基于上限分析有限元技术,通过对临坡地基土建模,得到非线性上限规划模型,采用可行弧内点算法对其进行求解。将计算结果转换成相应的速度场和能量耗散图,并与文献结果进行对比分析。分析结果表明,上限有限元法能够较清楚地模拟出临坡地基破坏的几种模式,并得到合理解。通过把临坡地基承载力转为Terzaghi建议的分项系数叠加形式,对分项系数N_c、N_γ、N_q的变化规律进行讨论,发现N_c和N_q变化趋势基本符合现有的单调变化规律,但对于N_γ而言,由于破坏模式改变造成了破坏体体积变化,得到N_γ发生非单调改变的变化规律。以临坡基础完全不受斜坡影响的距离α_0/B作为绝对安全距离,并给出部分计算图表,为斜坡地基设计提供参考。     

星敏感器CCD相机成像模拟技术

星敏感器是卫星姿态确定与控制系统中重要的星上设备。为了能够方便地研究基于星敏感器的星图识别算法,采用恒星瞬时坐标进行星图模拟,讨论了根据空间坐标系的旋转变换以及摄影测量中的共线条件方程;利用计算机仿真技术对CCD相机成像过程进行模拟,得到模拟星图以作为下一步星图识别工作的基础。最后对坐标变换的准确性进行了验证。     

光学遥感成像半实物仿真中坐标系统转换

构建了一种以六自由度机器人为运动平台的光学遥感成像半实物仿真系统,利用共线条件方程的齐次坐标变换形式建立了仿真系统的成像模型,并对坐标系统转换问题进行了研究。提出一种利用全站仪确定沙盘坐标系与机器人基坐标系相互转换的"两步法";通过控制机器人旋转和平移运动,提出了一种单特征靶标测量模型,实现了摄像机坐标系与机器人工具坐标系的相互转换。最后通过空间前方交会计算多个靶标的物方坐标值,与物方真值进行比较,从而对系统精度进行评价。实验结果表明,立体定位误差优于0.5 mm,验证了提出的坐标转换方法的可行性与有效性,可为遥感成像仿真系统的设计与研究提供严密的空间基准和转换模型。     

内蒙古荷尔勿苏铅锌矿区二叠纪侵入岩成因:锆石U—Pb年代学与岩石地球化学制约

内蒙古荷尔勿苏铅锌矿是华北板块北缘少郎河多金属成矿带内新发现的矿床。笔者对矿区黑云母石英闪长岩进行了LA—ICP—MS U—Pb年代学和岩石地球化学研究,以期揭示其岩石成因、成矿背景及对成矿的贡献。黑云母石英闪长岩锆石为自行晶-半自形晶,内部具有清晰的生长环带,Th/U比值为0. 43～1. 20,具有岩浆成因的特点。测年结果显示其形成于古生代中二叠世(268. 1±2. 6 Ma)。岩石地球化学分析显示,黑云母石英闪长岩SiO_2含量59. 23%～61. 07%,Al_2O_3含量16. 24%～16. 53%,K_2O/Na_2O比值0. 62～0. 63。稀土元素配分曲线为右倾轻稀土富集型,轻重稀土分异明显,Eu弱亏损(δEu=0. 84～0. 90),Ce弱异常(δCe=0. 91～0. 94),说明源区极少残留斜长石。富集大离子亲石元素K、Rb、Ba,亏损高场强元素Nb、Ti,并且Nb、Ti具有"TNT"负异常特征。荷尔勿苏铅锌矿黑云母石英闪长岩是在古生代中二叠世华力西晚期板块挤压环境下,火山弧岩浆作用的产物,其形成的动力学机制受古亚洲洋闭合作用的影响。     

煤矿井下智能化钻探装备发展现状及展望

经过近60年的发展,煤矿坑道钻探装备已经形成满足多种用途、适用于多种钻进孔深要求的多规格、多系列产品,但现有成熟钻探装备主要以全液压驱动和人工操作为主。随着我国煤矿企业在智能化方面建设的大力投入,传统全液压驱动的坑道钻探装备已无法满足当前煤矿智能化发展需要。结合坑道钻探的施工特点,分析了国外典型坑道钻探装备的技术现状和功能特点,以及存在的问题,重点针对国内坑道钻探装备不同施工需求的智能化方面的进展情况进行概述,分别介绍了常规自动化钻机、钻孔机器人、大功率自动化定向钻机、自动化防冲击钻机等方面的研究进展,提出了我国煤矿井下钻探装备智能化建设方面还需解决的关键问题,并通过分步实施方式,加快推进煤矿井下钻探装备的智能化水平。     

四个拟穴青蟹养殖池水环境中细菌群落结构的比较研究

本研究在福建、广东沿海选取了四个拟穴青蟹养殖池(编号为FJ-CB、FJ-SC、GD-C、FJ-C)作为研究水样的采集地点,通过构建上述水样中细菌16S rRNA基因克隆文库来探究青蟹养殖水体环境中的菌群结构组成.从四个所构建文库中共获得201条16S rRNA核酸序列,分析结果表明:FJ-CB、FJ-SC、GD-C和FJ-C站位的优势菌群分别为红细菌目(Rhodobacterales,25.00%)、红细菌目(Rhodobacterales,30.88%)、蓝细菌(Cyanobacteria,39.58%)和蓝细菌(Cyanobacteria,62.16%);所构建文库中也检测到一些特有菌群序列,例如浮霉菌门(Planctomycetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)、绿弯菌门(Chloroflexi)等.基于不同养殖水环境中优势菌种、特有菌种的区别,一方面反映了不同养殖场管理方式的不同,另一方面也表明各养殖池水质营养程度的差异.综上所述,本研究揭示了各站位拟穴青蟹养殖水环境中基本菌群的组成特征,对于青蟹等甲壳类海洋动物养殖病害的有效防治具有重要参考价值.     

岩溶区桩基冲切破坏模式及安全厚度研究

针对岩溶区桩基冲切破坏模式研究的不足,结合混凝土平板受力特性,运用极限分析原理确立了符合工程实际的岩溶区桩端溶洞顶板冲切破坏机制。引进格里菲斯非线性岩石强度准则,基于功能原理导出了桩端岩层抗冲切破坏的极限荷载,然后通过变分原理求得了冲切破坏体的母线方程,最后通过微分获得了岩层抗冲切安全厚度计算公式。参数分析表明：冲切破坏模式主要取决岩石抗压与抗拉强度之比 , 值越小,冲切破坏体底部直径 越小;反之,冲切破坏体底部直径 越大。一般情况下, 的值在2.0～4.0之间。岩石抗压与抗拉强度的比 也是抗冲切安全厚度确定的主要影响因素,随 值的提高,安全厚度应适当增大。对于石灰岩地区,安全厚度一般取2～3倍桩径较为合理。工程算例对比分析表明,理论计算与实测结果吻合较好,其结果对岩溶区桩基设计有一定参考价值。     

用SGC053超导重力仪观测资料对gPh058重力仪格值的精密测定

利用中国地震局武汉引力与固体潮观测站SGC053超导重力仪与gPh058重力仪的同址观测资料,采用切比雪夫多项式模型,利用同址比测方法对gPh058重力仪格值系数进行精密测定。对同址比测方法中的多项式阶数、采样数、采样时段3个可能影响格值系数的因素分析结果表明,重力仪的稳定情况是采样时段3个因素中影响最大的。计算不同采样时段的格值系数,取其加权均值作为gPh058的格值系数为：1.008 4±0.00 09×10 ^-8 ms ^-2 /mV。格值系数的测定前后同址观测数据的分析表明：测定后gPh058重力仪可获得与超导重力仪相近的潮汐参数。经SGC053同址观测数据的漂移改正,残差周日波和半日波振幅只有测定前的1/4,而残差变幅只有±7×10 ^-8 ms ^-2。虽然gPh058重力仪出厂前进行过标定,然而同址观测测定所获得的格值系数更加可靠。     

利用慢衰减高频电磁波的逆散射进行电磁法测深的可行性理论研究

常规电磁法测深一般是利用低频电磁波来进行探测,分辨率很低,无法满足测深要求。慢衰减电磁波是一种利用特殊函数作为波源来实现的高频电磁波,它除了具有衰减慢的特点外,还具有波束窄、能量集中的特点,在军事和通信领域已经得到了广泛的应用。慢衰减电磁波的衰减比一般电磁波慢,可以实现较大的探测深度;由于它的频率高,可以实现较高的分辨率。因此,可以利用它来进行地球物理探测。着重论述了利用慢衰减电磁波的入射波和散射波的振幅关系,以及电磁波的走时关系反演地下介质参数的基本原理及方法,同时,针对火成岩、变质岩和沉积岩,通过正演理论计算,说明了慢衰减电磁波测深的可行性。     

监控水体污染保护江河湖海

我国属水资源短缺国家,又因水资源利用不够合理以及水体污染呈加剧趋势,作为改善水环境的第一步应是能对水面污染情况经常,适时,准确地进行监测,并及时做出区域性评价。目前环境保护部门拥有的技术手段还难于达到这一要求,解决问题的方向之一是将应用地球物理学科中的有关技术及方法生态环境领域移植,依托于资源勘测和开发而发展起来的应用地球物理学科向资源问题的继续一生态环境问题转移,即是需要,也是应用地球物理学科学