初始含冰量对冻结粉质砂土变形与强度的影响

基于一系列同一温度、不同初始含冰量和应变率条件下的高含冰冻结粉质砂土的单轴压缩试验,开展了高含冰量对冻结粉质砂土变形行为和强度特性的初步研究。结果表明：随着试样中初始含冰量的增加,冻结粉质砂土的塑性增强,当初始含冰量超过210.1%后,应力-应变曲线趋近于冰的特性,可用修正的Duncan-Chang双曲线模型较好地描述其单轴压缩应力-应变关系;当应变率为0.083×10-3 s-1和0.467×10-3 s-1时,其初始切线模量呈非线性增大,但当应变率为0.667×10-3 s-1时,初始切线模量增大到一最大值之后转而减小,并且影响程度与应变率大小有关;当初始含冰量从32.9%增加到304.0%,冻结粉质砂土强度也是先非线性增大,然后逐渐趋于稳定,两者可用对数函数关系很好地描述。其研究结果可为开展高含冰冻土区路基的稳定性评价提供基础。     

岩爆、冲击地压的定义、机制、分类及其定量预测模型

引述了若干国际权威学者关于岩爆的机制和定义的论述,在此基础上,依据岩爆发生的不同机制,将岩爆分为断层滑移或者剪切断裂所导致的断裂滑移型和岩石破坏导致的应变型岩爆,并结合事故案例,分析了应变型和滑移型两类岩爆及冲击地压的发生机制和特点。在机制分析的基础上,介绍了岩（煤）柱应变型岩爆和围岩应变型岩爆以及断裂滑移型岩爆定量预测的研究成果,其中,包括作者利用非欧几何模型研究非协调变形影响后对应变型岩爆进行了定量预测和数值模拟的新研究成果。     

高桩码头基桩竖向承载力原型试验研究

单桩承载力的检测已有较多成熟的方法。高桩码头的基桩作为整个高桩码头体系的一部分,上部存在复杂的结构,对于此类结构型式,现阶段尚没有有效的方法检测其承载力。结合实际工程,提出区域堆载法检测高桩码头现役基桩承载力的技术,该方法不破坏码头现有的结构。现场进行高桩码头基桩承载力原型试验,在分级荷载作用下测试码头整体变形变位、基桩沉降、结构构件应变等。同时建立数值模型,对高桩码头基桩承载力进行计算分析,利用试验结果对数值模型进行修正,用修正后的数学模型对原型试验的全过程进行数值模拟,对比分析数值计算与试验结果表明,两者吻合较好。经综合分析,最终确定高桩码头基桩的竖向承载力可以达到1 400 kN,码头结构处于安全状态,其结果为码头改造的方案设计提供了试验依据。     

黑河中上游不同下垫面动量总体输送系数和地表粗糙度对比分析

利用廓线法计算了黑河中上游地区盈科农田站、冰沟稀疏草地站、阿柔牧场站和大冬树山垭口积雪观测站的总体输送系数和地表粗糙度。结果表明,地表粗糙度与植被覆盖度和高度以及下垫面的性质有关,夏季地表粗糙度大小是农田站最大,其次是牧场站和稀疏草地站,高寒草甸站最小。下垫面状况还影响动量总体输送系数对稳定度的依赖程度,地表粗糙度大的地区强于地表粗糙度小的地区。     

利用GPS观测资料分析山西地堑系现今地壳构造活动特征

基于中国地壳运动观测网络1999～2007年的GPS复测资料,建立起整体无净旋转基准,分析了山西地堑系内部地壳运动的细节特征,并利用图形单元法分析了其应变场的分布特征,深入剖析了地壳变形的动力学机制,得出山西地堑系现今构造应变场以NW-SE向拉张应变为主,与区域现代震源机制解及长期构造变形背景相一致;临汾、大同盆地是地堑内剪切应变高值区,现今地壳活动强烈。解释了地堑系内形变异常区的成因,由此揭示出连接临汾与太原盆地的构造隆起带两端的现今地壳活动十分强烈,并同时兼有拉张破裂趋势这一重要的构造事件。     

Improvement and Application of Riedel Shear Systerm

For some strain in the strike slip zone is difficult to be determined accurately in the classification scheme of the 7 elements of the ellipse of the strike slip strain ellipse (PDZ, R, R', P, T, Y and local contraction), the properties of the strain elements in all directions in the strained ellipse were reunderstood by analyzing the causal relationship between the mechanical state and the strain properties in a certain direction. A new model of the Riedel shear system was proposed, which contained 4 pure strain zones (pure right walk slip, pure left walking slip, pure extrusion, pure Stretch Strain Zone) and 4 complex strain zones (both stretching and right walking, both stretching and left walking, both extrusion and left walking, both extrusion and right walking slip strain zone). The closer the crack was to the direction of a single strain band, the stronger the corresponding property. The model included all the elements of the traditional model and made up for its vacancy. It proved the rationality of the left (right) row left (right) order and the double tectonic belt rule. At the same time, three research examples of Bohai Sea were cited to illustrate the application of the model: (1) The synchronous and perpendicular spatial-temporal relationship between compressive and extensional stress fields in strike-slip zones, as well as the unified but not contradictory dialectical relationship between them, were illustrated through the example of the co-controlled cycle formation of northeastern depression in Laizhou Bay Depression; (2) The Bohai Sea walk was enumerated. The research results of the slip transition zone illustrated the strain trend law of the extensional or compressive transition zone in the strike-slip zone; (3) The relationship between the strike of the effective fracture and the extensional strain zone in the present strike-slip stress field was illustrated by giving an example of the effective fracture research results of a buried hill structure in the Bohai Sea.     

复杂应力条件下松砂振动孔隙水压力与体变特性的试验研究

利用新研制的土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,在5种初始主应力方向角与5种中主应力系数相组合的初始固结条件下,对饱和松砂进行了不排水循环扭剪试验。讨论了初始固结条件对不排水条件下饱和松砂孔隙水压力变化规律及对剪胀、剪缩、卸荷体缩等体积变化过程的影响。试验研究表明：（1）分别以稳定残余孔隙水压力和破坏时循环次数归一化后的残余孔隙水压力比和循环次数比之间的关系可以用双曲线模式表达。其参数主要依赖于初始主应力方向,中主应力系数对参数的影响并不显著。归一化后的孔隙水压力比与广义剪应变之间的关系也可以用双曲线模式表达,其中的2个待定参数依赖于初始主应力方向,与中主应力系数无关;（2）在三向非均等固结条件下的不排水循环扭剪试验中,饱和松砂表现出卸荷体缩特性,不同初始主应力方向时,饱和松砂剪缩、剪胀、卸荷体缩呈现出不同的交替变化模式。     

用应变模态技术诊断梁结构的损伤

重点研究损伤对应变模态影响规律及其灵敏程度.根据计算结果,损伤处附近发生突变,损伤30%时突变区为梁长的12.5%.应变模态对非节点损伤非常敏感,应变模态也有明显改变,尤其是跨中损伤第1阶、四分之一跨损伤第3和第2阶.跨中损伤时,1阶应变模态除突变区外大多数应变几乎呈均匀下降趋势.四分之一跨损伤30%时,3阶应变模态第1峰值区及2阶模态第1、第2峰值区应变振型值下降至58.6%、71.9%及84.2%.所以,可利用应变模态的敏感性确定损伤位置和程度.     

四分量钻孔应变观测的实地相对标定

提出钻孔应变观测的实地标定问题有相对标定和绝对标定两层涵义;讨论了四分量钻孔应变观测的相对标定的归一化新方法：将前人标定应力观测的方法用于应变观测。一方面大大简化了计算公式,另一方面提出轮流以每个元件为标准计算灵敏度而后取平均值的方法。在统计上更为合理;并以昌平台RZB-1型钻孔应变观测为例进行实际应用,取得了令人满意的结果。     

钻孔环境在钻孔地形变观测中的作用

正式提出了钻孔环境问题,它对于钻孔形变仪器的安装顺利与否,资料质量好坏,资料的使用价值等,有着重大的影响。对钻孔环境的内涵作了初步的讨论,如钻孔的倾斜,钻孔的畸变,钻孔穿过破碎带和裂隙及钻孔的历史背景等。