离心机中球形贯入仪贯入黏土特性

目前球形全流贯入被仪广泛应用于岩土离心试验中,以表征软弱黏土土样的抗剪性能。然而,在离心加速度作用下离心机试验中的球贯入仪比现场使用的标准球贯入仪有更大的加载杆与球的面积比a、更大的等效原型直径以及不一样的球-土摩擦系数,从而使得离心机球体会出现不一样的贯入特性,进而导致不一样的土体抗剪承载力校验系数。通过大变形有限元（large deformation finite element,简称LDFE）方法对中国常见离心机球形贯入仪贯入单层黏土进行分析,获得不同几何尺寸和摩擦系数下球形贯入仪的贯入特性。计算结果通过与有关解析解以及其他前人研究结论的对比分析,验证了有限元分析结果的合理性。通过大量参数分析表明,球摩擦系数对空腔的临界深度以及深层破坏深度的影响较小,面积比a对浅层和深层承载力系数以及达到深层破坏深度有显著的影响。根据数值模拟的结果,提出了不同面积比和摩擦系数下的极限间隙深度Hc、浅层和深层临界破坏模式深度Hd、不同摩擦系数和面积比情况下的深层承载力系数和浅层承载力校准系数的计算公式,从而能获得更精确的土体抗剪强度,为离心机中球形贯入仪的应用提供了理论依据。     

北京郊区秋季灰霾天气下细颗粒物化学成分及其混合特征研究

于2014年11月在北京郊区利用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)高时间分辨率观测了大气中细颗粒物的化学成分。通过Art-2a对单颗粒化学成分进行分类,主要包括8类颗粒物:有机碳(OC)、元素碳(EC)、元素碳有机碳(ECOC)、钾二次颗粒(K-Sec)、钠钾二次颗粒(NaK-Sec)、矿尘颗粒(Dust)、左旋葡聚糖颗粒(Lev)、含铅颗粒(Pb)。清洁期(2014年11月5日15:00至2014年11月15日0:00, PM_2.5平均质量浓度27.4μg/m^3)和灰霾期(2014年11月19日0:00至2014年11月30日10:00, PM_2.5平均质量浓度116.4μg/m^3)对比研究发现,清洁期OC颗粒占比最高,占总颗粒数的33.0%,其次是EC和ECOC颗粒,分别占总颗粒数的29.7%和16.4%;灰霾期OC颗粒物显著增加,比例高达46.1%,其次是ECOC,增至22.4%,而EC颗粒降至18%。此外,灰霾期二次组分HSO_4~–、NO_3~–的信号强度与二次组分数浓度均大于清洁期,表明灰霾期无机盐(HSO_4~–、NO_3~–)在颗粒物中的贡献增大。通过分析相对湿度与SO_2、NO_x和含硫酸盐、硝酸盐颗粒之间的关系,发现含硫酸盐和硝酸盐颗粒数浓度随环境湿度增加而增加,表明液相反应对硫酸盐生成有促进作用,同时相对湿度的增加可能对硝酸盐的形成有一定的贡献。混合状态分析表明,含碳气溶胶与HSO_4~–和NO_3~–的混合程度较强,与铵盐混合程度较弱。研究结果反映二次气溶胶形成特别是有机物颗粒的增加对于北京市灰霾形成具有重要的贡献。     

基于数据库的地球化学异常特征参数计算方法

介绍了在地球化学普查中,一种单元素异常特征参数的计算方法。在确定了单元素异常下限,建立了取样点位数据图层,完成了单元素异常图制作的基础上,将单元素异常区图层与点位数据图层做点对区的相交分析,把单元素异常区中异常编号、异常面积字段的空间信息相交分析到异常区内点位数据图层中,将该点图层属性转换成DBF文件,应用FORXPRO软件编写了程序,从而计算单元素异常特征参数。     

伶仃洋茅洲河口滩槽演变水沙模拟及治导线优化

为适应伶仃洋茅洲河口治理开发条件,以保证行洪顺畅为泄洪纳潮的首要原则,同时顺应水沙运动和河势发展规律,对河口进行治导线比选和优化。该河口治导线方案分单、双通道,两类通道不同扩宽率下设计有围填、围填加开挖2种方案,开展水动力泥沙数学模拟计算和物理模型试验。结果表明:河口治导线各方案对伶仃洋涨、落潮流速的影响范围主要集中在交椅湾及其附近海域;方案实施后,周边海区冲淤变化较小,未对河势造成不利影响;根据对水动力、河口泄洪、河势稳定影响的综合分析,单双通道相比较而言,对洪水位、纳潮量、高低潮位、流速、河床冲淤的影响规律具有较好的一致性,相同扩宽率下各方案的影响程度均在同量级。     

昆明地区静压桩承载力的探讨

主要介绍了压桩力与单桩竖向极限承载力的关系,以及利用压桩力估算单桩竖向极限承载力的方法。在试桩阶段,位于饱和软土的摩擦桩,压桩力较低,桩的承载力主要来自土体恢复后桩侧的摩阻力。根据静载荷试验检测结果,用单桩竖向极限承载力除以压桩力,引出一个系数,称为压力比,通过分析比较,得出在昆明地区的正常压力比,静压预制管桩在1.3～2之间,静压预制方桩在2.5～5之间。用压桩力乘以压力比,可以估算单桩竖向极限承载力。还简要介绍了挤土效应和超孔隙水压力对桩的承载力的影响。在工程桩施工时,地层中的土体和孔隙水被挤压,形成孔隙水压力,会产生一个向上的浮力,导致已施工的桩上浮,单桩承载力显著降低。     

Kinematic response of single piles to vertically incident P‐waves

Dynamic response of single piles to seismic waves is fundamentally different from the free‐field motion because of the interaction between the pile and the surrounding soil. Considering soil–pile interaction, this paper presents a new displacement model for the steady‐state kinematic response of single piles to vertically incident P‐waves on the basis of a continuum model. The governing equations and boundary conditions of the two undetermined functions in the model are obtained to be coupled by using Hamilton's principle. Then, the two unknown functions are decoupled and solved by an iterative algorithm numerically. A parametric study is performed to investigate the effects of the properties of the soil–pile system on the kinematic response of single piles. It is shown that the effects of the pile–soil modulus ratio, the slenderness ratio of the pile, and the frequency of the incident excitations are very significant. By contrast, the influence of soil damping on the kinematics of the system is slight and can be neglected. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

海上风电桩基础竖向承载力循环弱化简化分析

提出了一个考虑循环衰减作用的软黏土弹塑性损伤弱化模型,在此模型基础上建立了一个基于剪切位移法的单桩竖向承载力简化计算方法,并利用大型有限元软件进行了不同循环荷载水平下单桩竖向承载力的计算。为了证明简化方法的准确性与有效性,将计算结果与有限元计算结果进行对比,二者的吻合度较高。先期循环荷载能引起单桩竖向承载力弱化,并且弱化程度随先期循环荷载水平的增加而增加。最后将简化方法应用于某海上风电场桩基础承载力的计算中,结果表明,提出的简化方法可应用于实际工程问题的分析。     

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单台数字波形记录的S波振幅衰减系数应用研究——以乌恰台为例

针对单台数字波形记录,利用Matlab语言编写了计算程序,以人机交互方式计算S波振幅衰减系数K值.分析S波振幅衰减系数K值与震中距的关系,发现新疆柯坪块体西侧地区,震中距在51～230 km时,K值与震中距相关性较小,表明震中距在此范围地震的K值可以作为地震预测预报的参数之一.以2009年4月22日阿图什5.0级地震为例,计算了柯坪块体以西地区地震的S波振幅衰减系数K值,发现震前出现2个月的低值过程,地震发生后恢复正常.     

单台多震和达法研究山西地区的波速比变化特征

基于山西数字地震台网2001年1月~2014年10月ML≥2.0地震震相到时数据,利用单台多震和达法计算山西地区波速比,并结合2010年3次MS≥4.5地震探讨地震前后波速比的变化特征。结果表明,在3次地震前远台波速比异常出现时间较早,为震前6个月至1年;而近台波速比异常出现时间相对较晚,为震前10天至2个月不等,因此可通过远台、近台所围限的范围来缩小地震预测地点。东山台计算结果表明,发震时刻残差大小会影响波速比变化细节,因此在实际应用中,应首先确定每个台站发震时刻的残差阈值,以确保波速比计算结果的科学性和稳定性。