Extensions of nonlinear error propagation analysis for explicit pseudodynamic testing

Two important extensions of a technique to perform a nonlinear error propagation analysis for an explicit pseudodynamic algorithm (Chang, 2003) are presented. One extends the stability study from a given time step to a complete step-by-step integration procedure. It is analytically proven that ensuring stability conditions in each time step leads to a stable computation of the entire step-by-step integration procedure. The other extension shows that the nonlinear error propagation results, which are derived for a nonlinear single degree of freedom (SDOF) system, can be applied to a nonlinear multiple degree of freedom (MDOF) system. This application is dependent upon the determination of the natural frequencies of the system in each time step, since all the numerical properties and error propagation properties in the time step are closely related to these frequencies. The results are derived from the step degree of nonlinearity. An instantaneous degree of nonlinearity is introduced to replace the step degree of nonlinearity and is shown to be easier to use in practice. The extensions can be also applied to the results derived from a SDOF system based on the instantaneous degree of nonlinearity, and hence a time step might be appropriately chosen to perform a pseudodynamic test prior to testing.     

指标动态权重对边坡稳定性的影响研究

从权重的涵义出发,分析了传统权重评价方法存在的问题,认为指标权重计算结果应是动态变化的,即会随着指标实际取值的变化而变化。以此为出发点,引入了可拓理论的简单关联函数对传统权重求解的AHP(层次分析法)进行了改进。改进的方法一方面减少了边坡稳定性多因素评价方法中由于主观因素过多对指标权重结果合理性的影响,使指标权重的求解结果更加客观;另一方面,充分反映了相同指标在不同取值的情况下对边坡系统稳定性影响程度的变化,使评价结果更趋合理。对某具体边坡工程实例进行了分析,研究结果表明：指标权重具有动态变化的特征。也就是说,即使评价指标相同,指标权重值也会随着指标具体取值的不同而发生变化,从而对边坡稳定性的评价结果产生影响。     

饱水粘性土主固结理论(续): 主固结过程粘性土含水量与时间的关系

论文的前文(饱水粘性土主固结理论) 已从理论上导出粘性土“主固结比(η) ”、“极限主固结量(S_η) ”及其主固结度U_η的计算方法, 它们取决于粘性土的初始含水量和液限(W_t、W_L) 而与固结应力p无关.作为前文的续篇, 主要是探求一维主固结过程含水量和时间(t) 的变化关系(W_t=f(t, z)).根据一维固结物理模型及假设条件建立的含水量为因变量的主固结二阶偏微分方程并通过特定的边界条件和初始条件, 利用分离变量法和三角函数正交原理解得主固结过程含水量和时间的关系式, 并获得主固结系数Θ及其时间因数Δ的新表达式, 它们在形式上与太沙基固结方程相似, 但实质内容上不一致, 前者是探索粘性土含水量变化, 后者是超静孔压u的变化, 利用新的一维主固结方程进一步导出主固结量(S_t), 平均主固结度(U_t) 及主固结剩余量(ΔS) 等新一组表达式, 利用工程实际数据分别计算表明新的主固结系数Θ所含的相关物理量除含水量外, 其他的物理量如渗透系数(K), 超静孔压水头高度(h₁), 粘性土比重(G_s) 等都不具实质的影响.      

土体受冲击时Rayleigh波作用机制探讨

土体受冲击作用(或称强夯)时Rayleigh波（简称R波）的产生与传播对土体起着不可忽视的作用,重点研究了R波在强夯加固地基中的作用,并结合土体的振动特性,对R波的传播特点、影响深度、引起的变形和体积变化规律进行了讨论。结果表明,R波为强夯法的有效加固波形,其影响深度约为一个波长左右,且对锤底土能起到加密作用,对夯坑以外的土表面在R波的传播过程中有变松作用。结合工程实例给出了成层地基土中R波弥散曲线的求解方法和科学估算强夯影响深度的方法。突破了一直沿用至今的Menard估算加固深度公式的局限。由此可得出,R波在强夯加固地基中有较大的贡献,并非是单纯的有害波的结论。     

条形埋置基础固结分析计算图表

基于比奥固结理论,用有限元方法研究了有限饱和土层中条形埋置基础的固结沉降特性。仔细分析了影响固结度的3个参数：基础埋深与土层厚度的比值;土层厚度与基础宽度的比值;土骨架的泊松比。根据分析结果,提出了归一化无量纲时间,并给出了计算条形埋置基础固结度的计算图表。这些图表为基础设计提供了便捷准确的计算方法。运用文中图表计算固结度的最大误差不超过3 %。     

非饱和土二维固结简化计算的研究

针对较高饱和度的非饱和土二维固结问题展开研究。对于较高饱和度的非饱和土,如饱和度 时,将孔隙中气、水近似地看作可压缩的气、水混合流体后,非饱和土近似为土骨架和混合流体的二相土。考虑混合流体的压缩性,建立混合流体的连续方程。联立平衡方程和混合流体的连续方程,求出应力-应变和混合流体压力;再建立水连续方程求解水压力,继而求出气压力、吸力等。算例表明：加载和消散过程中,混合流体与水压力变化基本一致,气压的作用并不大;地基变形过程与高速公路填筑过程中地基变形发生规律一致。说明该简化方法是合理的,并促进了非饱和土固结变形计算走向实用化。     

天山北坡经济带土地利用效益评价

土地利用效益评价是衡量土地利用可持续发展的重要标度。从经济效益、社会效益、生态效益三方面建立天山北坡经济带土地利用效益评价的指标体系,利用熵值法确定各指标权重,对天山北坡经济带1990和2005年的土地利用效益变化及各类效益的协调度进行了综合评价,得出以下主要结论:(1)1990-2005年天山北坡经济带各县市的土地利用综合效益均有所增长,其中克拉玛依的综合效益上升幅度最大,而呼图壁的综合效益上升幅度最小,其余市县呈小幅增长。三大效益子系统在不同的市县具有较大的差异。(2)目前天山北坡经济带11个市县中有6个呈现出不协调状态;4个处于基本协调状态,总体协调状态不理想。1990-2005年的协调度动态变化区域差异明显。沙湾、乌鲁木齐、奎屯和乌苏的协调度呈现上升状态;协调度呈下降态势的是阜康、米泉、玛纳斯、呼图壁和克拉玛依,昌吉和石河子的协调度的变化较小。     

Gibson大变形固结理论的一种连续介质力学表述

为了克服Gibson大变形固结理论的一维局限性,提出了一个新的连续介质力学模型,其中,采用第2类Piola- Kirchhoff应力和Green应变分别替代Lagrange应力和孔隙比。该模型可以考虑土体压缩性和渗透性的非线性变化以及几何非线性,并具有易于推广到多维模型的优势。结合试验资料,探讨了新模型的固结系数和对流系数的变化规律,结果表明,对流系数随着应变增加而减小,反映了大变形固结过程中土体自重效应在不断减弱。     

海相淤泥软土地基强夯置换砂桩试验分析

针对某海相淤泥软土的处理工程,选取了一强夯砂桩置换试验区,监测了强夯置换过程中夯坑及其周围土体的变形,超孔隙水压力的增长和消散情况以及深层土体水平位移。分析结果表明,单个置换砂桩夯击8次较为合理;强夯置换后静置一段时间,可以有效减小强夯过程中的超静孔隙水压力,且一遍强夯后静置7 d后超孔隙水压力基本消散完;深层土体的水平位移主要发生在地表以下3～6.5 m深度范围内。     

提高测震观测资料质量的几点想法

通过对台站观测资料评比标准变化的分析比较,认识到要提高测震观测资料的质量就要在震相分析、震级测定、单台报告和数据报送4个方面做好工作,就要注意地震初至波到时精度在地震观测质量中的重要性。管理人员要仔细调整观测仪器系统状态,核准本台台址的经纬度和高程参数,注意时间服务精度,使得仪器处于良好工作状态,同时提出改善地震初至波到时精度的几个建议。