中砂侧向变形特性的真三轴试验研究

保持小主应力、中主应力不变,在大主应力方向加荷是实际工程中可能存在的一种应力路径,该应力路径分别对粉砂、细砂和中砂进行了几组真三轴试验。针对中砂的真三轴试验结果,对其应力－应变关系及反映侧向变形变化规律的泊松比进行了特定条件下的研究,结果表明,在特定的应务咱径下排水剪切,小主应力方向膨,泊松比可以大于０．５甚至大于１,中主应力方向首先压缩,之后膨胀,泊松比可以小于０,这是现代土力学和有限元分析中不     

珠江口磨刀门水道盐度多步预测研究

为了减少咸潮灾害对人民生产生活的影响,进行盐度多步预测研究对建立有效的咸潮预警机制具有十分重要的意义.本文利用引入滞后因子的DE-RBF方法,以珠江口磨刀门水道为例,研究建立盐度多步预测模型的可行性.研究表明:滞后因子的引入使得预测模型的精度进一步提高,采用的DE搜索策略可以快速寻找到全局最优值.建立的5步盐度预测模型在100mg/L的允许误差范围内拟合度达到68.91%,而在200mg/L的情况下拟合度达到80.79%.而且这种方法具有普适性,在靠近外海的挂定角站可得到相似的结论.联石湾站和挂定角站的5步预测模型的预警准确度均超过90%,而预警错误率分别为9.47%和27.03%.     

试桩测试方法对桩基承载特性的影响研究

吉利黄河公路特大桥施工了2根相同直径的试桩,分别采用锚桩法和自平衡试桩法进行静载荷测试。根据S2（自平衡试桩法,50 m）上段桩与S1（锚桩法,32 m）桩的平均摩阻力进行的对比,二者表现出相似的变化规律,均可采用双曲线模型很好的拟合,取趋于稳定的同一位移(12 mm)进行比较,在中密卵石层中平均负摩阻力约为平均正摩阻力的0.84倍。桩S1,S2的Q-S曲线均呈缓变型,在曲线前半段,两条曲线非常接近。在后半段,随着荷载增大,S1桩的下降速率明显大于S2桩,若取同一位移30 mm进行对比,S2的承载力为59.5×103 kN,S1的承载力为48×103 kN。S1的端阻力占总荷载的比例为22.46 %,为摩擦端承桩。S2端阻力占总荷载的比例只有3.59 %,桩顶沉降基本由桩身压缩引起,为摩擦桩。     

热液成矿分带的自孤子特征

在研究了银山和铜厂等矿床分带规律的基础上,总结出热液成矿分带特征,并应用非线性科学中的自孤子理论定性地给出了热液成矿系统的属性, 指出热液成矿系统是活性扩散系统,热液矿床是活性扩散系统中的自孤子, 热液成矿分带具有静态径向对称自孤子特征,是嵌套式径向对称目标斑图.利用具体的反应-扩散方程模拟出的结果加以验证.     

碎屑颗粒裂变径迹热年代学在沉积物源区剥露历史分析中的应用

沉积盆地中未遭受热重置的碎屑颗粒裂变径迹(FT)热年代学正成为山前冲断带蚀源区抬升-剥露过程及其与相邻盆地沉积作用关系研究的重要方法.对于未热重置碎屑岩样品的磷灰石(或锆石)单矿物颗粒裂变径迹年龄(FTGA)数据,采用高斯或二项式拟合方法可以获得样品中不同组分碎屑颗粒矿物的FT峰值年龄或称蚀源区抬升一剥露事件的FT封闭(冷却)年龄.已有的统计分析结果表明,抬升冷却矿物的FT封闭年龄(tc)与其剥露搬运至相邻盆地的沉积年龄(td)之间具有较好的线性关系(tc=A+Btd),二者的滞后时间(△t=tc-td≈tc-te,te为抬升冷却的碎屑颗粒矿物剥露到近地表的剥露年龄)构筑了蚀源区抬升冷却矿物FT封闭深度(Zc)与抬升剥露速率(E)之间的定量关系(E=Zc/△t)和不同碎屑颗粒的滞后时间与其沉积年龄之间相关变化的统计预测模型△t=A+(B-1)td.显然,滞后时间越短,造山带蚀源区的抬升剥露速率越大、物源供应越充分,山前带沉积一沉降作用趋于增强,反之亦然.     

大型矿床和成矿区(带)在混沌边缘

笔者将复杂性科学和矿床地质学相结合提出了一种新的金属成矿理论———“金属成矿动力系统的复杂性与自组织临界性”,并应用这一理论研究扬子古陆周缘四大成矿区带的矿床成因与成矿规律,发现“大型矿床和成矿区带在混沌边缘”。文章在概述“金属成矿动力系统的复杂性与自组织临界性”的理论纲要与噪声、混沌和混沌边缘基本概念的基础上,提出地质成矿系统在混沌边缘的四条判定准则：Ⅰ．自组织临界性的标志———广义地质学（地质学、地球物理学、地球化学）场（温度、流速、浓度、压力等场）的场量之时空幂律分布———及其基本属性：（１）长程时空关联与连通性及时空分形结构;（２）崩塌动力学;（３）“元胞自动机”的动力学机制;（４）自组织临界性涌现于“混沌边缘”,并具有最大的复杂性、演化性和创新性。Ⅱ．地质成矿过程向时间混沌及地质成矿系统向时空混沌的演化。Ⅲ．岩浆和热液“孤子”、“孤波”与“相干结构”以及其它弱混沌“拟序结构”。Ⅳ．超临界地质流体参与地质成矿作用。笔者进一步提出金属成矿动力系统的复杂性与自组织临界性的三大基础理论：（１）地质成矿过程的非线性动力学———应用非线性动力学理论研究矿床和矿集区形成的动力学机制;（２）“地质成矿作用与时空结?     

应变非线性软化的圆形硐室围岩荷载-位移关系研究

基于峰值应力后具拐点的应变非线性软化本构模型,且同时考虑中间主应力 ,对岩体形变影响的条件下及等压荷载下圆形硐室围岩塑性区应力分布规律、围岩承载机制及围岩与支护之间作用关系进行研究,得到无支护硐室围岩自承地应力上确界 、围岩压力下确界 等反映实际硐室围岩工作状况的重要概念。给出了 、 的表达式以及它们与地应力 间的关系式。所得到的塑性区应力、塑性区半径、围岩压力和硐室周边位移等研究结果,与基于理想弹塑性体的Fenner解答相比,要更接近实际硐室围岩中的对应量值。     

成矿动力系统在混沌边缘分形生长——一种新的成矿理论与方法论(下)

:“成矿动力系统在混沌边缘分形生长”理论是笔者将复杂性理论及非线性科学与矿床地质学相结合 ,对中国扬子古陆周缘六个矿集区的基本范式进行长期系统研究所取得的总结性成果。研究指出 ,成矿系统总体上是开放、远离平衡、时空延展的动力学系统。它们具有复杂性和自组织临界性的内禀基本属性 ,并且在混沌边缘分形生长。该理论以“地质作用与时 空结构是一切地质现象的本质与核心”的自然哲学理念作为根本立足点 ,建立起一种具有普适性的理论框架。然后进一步将其具体化为三大组成部分 ,即 ( 1)矿床的动力学属性 ,( 2 )矿床地质学场 ,( 3 )成矿系统的演化。体现了成矿作用 (其核心为成矿作用动力学 ) ,空间结构 (矿床地质学场 )和时间结构 (成矿系统的演化 )三位一体的整体耦合与交织 ,从而又使该理论具有包容性。在此基础上进而归纳出“成矿动力系统在混沌边缘分形生长”的 5项判定准则以及表征这些准则的 10项相应的动力学行为特征。最后笔者提出“矿质局部活化导致成矿的发生”的命题 ,拟定了“成矿的发生”的重要科学问题 ,以“元胞非线性网络”(CNN)作为复杂性的范式 ,定量揭示成矿的发生 ,并对矿床在混沌边缘作精确定位 ,对“成矿动力系统在混沌边缘”理论作进一步的延伸、深化与发展。该理论在?     

多级循环荷载下饱和岩石的弹塑性响应

根据流体饱和的大理岩和砂岩的多级循环荷载试验,利用内时理论模型,分析了流体饱和岩石的弹塑性响应。在多级循环荷载过程中,岩石的应力-应变关系呈现尖叶状的滞后回线,滞后回线随着循环次数的增加向应变增大的方向移动,并不断地产生弹塑性应变。分析表明,多级循环荷载过程中,塑性应变相对于弹性应变而言是比较小的,而且随着循环数的增加,产生的塑性应变占整个应变总量的比例越来越小。黏弹性和微塑性分量分别通过时间和振幅因素影响了岩石的刚度,在中等应变范围内微塑性分量的存在使得饱和大理岩和砂岩的滞后模量随着应变振幅的增加而减小,而且孔隙流体的类型对岩石的滞后模量有影响。石油饱和岩石的滞后模量比水饱和岩石的滞后模量要大,这可能与孔隙流体的黏滞性有很大的关系。     

结合季节调整和NAR神经网络的流域地下水储量预测

利用重力场恢复与气候实验卫星反演的陆地水储量和全球陆地数据同化系统（global land data assimilation system,GLDAS）水文模型,从流域降雨分布信息出发,结合季节调整技术和非线性自回归（non-linear autoregressive,NAR）神经网络对流域地下水储量变化进行预测,并与未经过季节调整的NAR神经网络、自回归（autoregressive, AR）模型以及季节性自回归差分移动平均（seasonal autoregressive integrated moving average, SARIMA）模型进行对比分析。以长江流域、勒拿河流域、鄂毕河流域以及叶尼塞河流域为例,结果表明,经过季节调整后的流域降雨和地下水分别服从独立分布和一阶自回归模型,为NAR神经网络时延数的确定提供了新的途径。经过季节调整后的NAR神经网络的预测结果在4个流域的模型表现优于传统的AR模型和SARIMA模型,均方根误差在1 cm以内,相关系数超过0.96。结合季节调整和NAR神经网络提高了流域地下水储量预测精度,减少了训练参数,加快了神经网络的收敛速度。