双轴应力下非贯通节理岩体压缩损伤本构模型

针对目前节理岩体损伤变量定义中大多仅考虑节理长度、倾角等几何性质,而未考虑节理抗剪强度等力学性质的不足,基于断裂力学中的由于单个节理存在引起的附加应变能增量与损伤力学中的损伤应变能释放量相关联的观点,推导出了在双轴应力下含单条非贯通闭合节理岩体的损伤变量计算公式,并根据断裂力学理论对双轴压缩荷载下的单个节理尖端应力强度因子计算方法进行了研究,得出了应力强度因子KⅠ、KⅡ的计算公式;同时考虑多节理间的相互作用,给出了单组单排及单组多排非贯通节理尖端应力强度因子计算公式,由此建立了相应的节理岩体双轴压缩损伤本构模型,并利用该模型进行了相应的算例分析。结果表明：对含单条非贯通闭合节理的岩体而言,当节理倾角小于其内摩擦角时,岩体强度与完整岩石相同,岩体损伤为0,而后随着节理倾角增加,岩体强度、损伤随节理倾角的变化分别呈开口向上及向下的抛物线,当节理倾角约为60°时,岩体损伤最大,强度最低。随着节理长度增加,岩体损伤增加,而随着节理内摩擦角的增加,岩体损伤则减小;对含单组单排非贯通闭合节理的岩体而言,当节理总长度一定时,随着单条节理长度的减小及节理条数的增加,岩体损伤则逐渐减小,但其减小幅度与节理条数并不呈线性关系。     

基桩低应变法三维干扰最小点位置的影响因素及确定方法

通过工程实测信号和数值模拟分析,证明了瞬态集中荷载敲击下,桩顶三维干扰速度信号的强度沿径向先递减后递增,存在干扰最小点,并对比了不同学者提出的干扰最小点位置处的信号。参数分析表明,三维干扰最小点的位置与桩径、桩长、荷载脉宽、桩身混凝土弹性模量、土层剪切波速及土层泊松比等桩、土参数几乎无关,但与桩身混凝土泊松比密切相关,且泊松比越大,干扰最小点的位置越靠近桩中心。给出了干扰最小点位置与桩身混凝土泊松比之间的函数表达式,可方便应用于实际工程。     

破坏包络面理论在多基础系统中的应用研究

由多个分离基础组成的多基础系统是常用的海洋结构基础型式。基于破坏包络面理论,分析了砂土地基多基础系统的失效模式,建立了相应的承载力计算方法,并验证了计算方法的可行性。对比分析了单一基础和多基础系统不同荷载路径下的荷载安全系数,探讨了破坏包络面理论与分项系数法相结合的基础承载力计算方法。失效模式的分析表明,由于水平荷载的增大,四腿平台结构迎浪侧基础首先到达破坏包络线,其失效模式属于滑动失稳,但由于基础间的运动约束,其并不会出现真正的滑移破坏。随着水平荷载进一步地增大,迎浪侧基础承担的水平和竖向荷载不断减小,导致背浪侧基础受到不断增大的荷载。最终,背浪侧基础也到达破坏包络线,多基础系统失效。分析表明,荷载路径对基础的荷载安全系数有决定性的影响,计算基础的荷载安全系数需指明相应的荷载路径。鉴于破坏包络面的大小和形状取决于众多因素,基础设计时需采用特定工况下的破坏包络面进行承载力计算。     

天水市麦积区幅黄土滑坡发育分布特征及其孕灾因素分析

基于野外调查和室内资料综合整理, 对天水市麦积区幅范围内438处体积大于1×104 m3的黄土滑坡进行了分类统计对比分析。研究结果表明, 麦积区幅内黄土滑坡具有空间上发育不均衡, 时间上多期活动的特点, 表现为区域上黄土滑坡分布不均匀, 各区域滑坡体平均厚度差异大, 滑坡多沿沟谷呈不对称带状分布, 滑坡多发育在坡度为15°—30°斜坡上等。受地质构造、地形地貌、地层岩性等环境地质条件控制, 幅内滑坡主要是因地震和降雨诱发形成。      

辽东二户来地区滑石矿成矿因素分析

通过对辽东二户来地区已发现矿床中各代表性钻孔资料进行连井对比分析,总结出该地区滑石矿成矿因素主要有3个方面：1）成矿母岩为古元古界大石桥组（Pt₁d）白云石大理岩和含硅白云质大理岩;2）成矿热液来自燕山期侵入的硅酸盐热液;3）控制矿体形态、产状和空间分布特征的主导因素为受区域东西向构造影响而产生的层间裂隙、断裂破碎带.并根据对其成矿特征的研究,预测找矿远景靶区.     

引潮位展开的不同规格化形式及其转换

在引潮位展开过程中,为使大地系数的数值在不同阶次中保持相对稳定,对其进行规格化处理。从引潮位的基本理论公式出发,在分析缔合勒让德函数及其完全规格化的基础上,给出了引潮位展开中3类不同规格化(Doodson规格化、Cartwright & Tayler规格化、Hartmann & Wenzel规格化)公式的具体形式,得到3者之间的转换关系与转换系数。同时给出Doodson规格化中2~6阶规格化因子的具体数值,指出并改正Doodson、Roosbeek文献和IERS 2003、2010规范中的3处错误。     

毛乌素沙地1960-2013年极端气温变化

毛乌素沙地处于多层次生态地理景观过渡带,拥有丰富的自然及人文资源.研究该生态脆弱区极端气温变化,有利于揭示全球气温变化与局地气温响应之间的复杂关系,为当地的可持续发展和气象灾害预防提供参考。通过线性趋势分析、累计距平、Mann-Kendall法、因子分析、R/S分析等方法,分析了该地极端气温指数的变化特征\,突变特点、相互关系,探讨了该地区气温变化的空间差异和极端气温未来的变化趋势。结果表明:(1)极端最低气温、极端最高气温、夏日日数、热夜日数、暖夜日数、暖日日数分别以不同的速率上升;冰日日数、霜冻日数、冷夜日数、冷日日数分别以不同的速率下降。(2)除极端最高气温、极端最低气温外,其余8项极端气温指数均发生突变,突变年份集中在20世纪90年代。(3)冷指数大幅下降是毛乌素沙地极端气温变化的主要特点,并且各冷指数间、各暖指数间相关关系显著。(4)毛乌素沙地极端气温在空间上表现出不同的变化特点,东北方向(榆林及鄂托克旗)冷指数呈现大幅减少,西南方向(横山及盐池)暖指数呈现大幅增加。(5)ENSO事件具有使毛乌素沙地极端最高气温降低的作用以及使极端最低气温升高的作用。(6)10项极端气温指数的Hurst指数均大于0.5,表明未来毛乌素沙地极端气温仍将呈现冷指数下降、暖指数上升的变化趋势。     

旧石器时期以来新疆文化遗址分布特征及驱动因素

运用最近邻指数和耦合分析方法,研究了旧石器时期至近现代新疆432处文化遗址时空分布特征及驱动因素。结果表明：（1）新疆文化遗址属于聚集分布模式,集中分布在以12个聚集区为主的丝绸之路南道、中道、北道和塔城-阿勒泰地区4个带。中道和北道的遗址数量约占总量的80.11%。（2）新疆文化遗址可划分为旧石器-商朝、西周-秦朝、汉代-南北朝、隋唐-五代、宋元明、清朝-近现代6个时期,不同时期遗址分布重心经历了塔城-阿勒泰→丝绸之路南道和中道→丝绸之路中道和北道→丝绸之路中道的演变。（3）文化遗址的格局演化与历史时期新疆自然和人文因素等有很好的耦合关系,文化遗址的快速发展期（如西汉、隋唐）与气候的相对凉湿期、中原政权的强盛、屯垦的高潮期、丝绸之路的繁荣期相对应。（4）文化遗址空间分布主要受控于自然因素,而时间变迁更多的是受人文因素的影响。早期自然因素的影响大,而后期人文力量起主导作用,是新疆文化遗址变迁与自然和人文耦合关系的总规律。     

Causes and effects of spatial and temporal variations of cold period in Chinese oases between 1960 and 2014

Based on daily average temperatures and observation data from 74 meteorological stations in Chinese oases, we calculate five-day (pentad) average temperature ≤0°C for the start and end pentad as well as pentads of cold period using linear regression analysis, nonparametric Mann-Kendall tests, the Morlet wavelet power spectrum, and correlation analysis. We also analyze spatial and temporal variations and their effects on the start and end pentad as well as pentads of cold period in Chinese oases. Results show that over the last 55 years, the start pentad of cold period has been postponed while the end pentad has been advanced. Overall, the pentads have gradually shortened over time at trend rates that are 0.3 p/10a,–0.27 p/10a, and–0.58 p/10a, respectively. Spatial differences are significant, especially for the Qaidam Basin oasis where the start pentad is the earliest, the end pentad is the latest, and the trend of change is most obvious. Mutation points for the start and end pentad as well as pentads of cold period were observed in 1990, 1998, and 1994, respectively. Of these, the start pentad and pentads of cold period show a periodic cycle, related to atmospheric circulation and El Nino events, while the end pentad exhibits a periodic cycle, related to solar activity. The Tibetan Plateau index (TPI), the Asian polar vortex area index (APVAI), and carbon dioxide emissions (CDE) are the main factors affecting cold period in the study area, whereas the South Asian summer monsoon (SASM) index exerts the greatest effect on the Qaidam Basin oasis. The start and end pentad as well as pentads of cold period increase in concert with latitude, longitude, and altitude; in response to these changes, the start pentad is advanced, the end pentad is postponed, and pentads of cold period are gradually extended. Results show that change in latitude is most significant. Overall, the start and end pentad as well as pentads of cold period show clear responses to regional warming, but there are different effects on each.     

黄土高原地区NDVI与气候因子空间尺度依存性及非平稳性研究

基于MODIS传感器的植被指数产品(MOD13Q1)及50年气候数据,通过地理加权回归与普通最小二乘回归模型对比,对中国黄土高原地区NDVI与气候因子间的空间尺度依存性及非平稳性进行研究,以期准确建立二者间关系.结果表明:① 研究区域内,NDVI与气候因子间存在很强的空间尺度依存关系,相同空间尺度下,年均降水较年均温对NDVI影响的波动性更大;② 与普通最小二乘回归模型相比,地理加权回归模型能够更准确地展现二者间关系;③气候因子对该地区NDVI的影响差异明显,降水存在直接正向影响,而温度的影响则较复杂;④ NDVI与气候因子间沿东北--西南的分布格局体现出区域内不同植被--气候区差异特征.二者间的异质情况还反映出除气候外,人类活动,地形等其他因素对NDVI的影响.