迭代优化的网络最短路径射线追踪方法研究

网络最短路径射线追踪算法,用预先设置的网格节点的连线表示地震波传播路径,当网格节点稀疏时,获得的射线路径呈Z字形,计算的走时比实际走时偏差大.本文在网络最短路径射线追踪算法的基础上,提出了迭代法与网络最短路径相结合的射线追踪算法,运用迭代法优化计算由网络最短路径算法得到的射线路径,并对迭代法进行修正,从而克服了最短路径射线追踪算法的缺陷,大大提高了最小走时和射线路径的计算精度.     

生命线工程网络抗震可靠性算法研究

现代城市的迅速发展对生命线工程系统依赖性逐渐增强。地震后生命线工程系统的性能直接决定了灾后生活和生产的恢复以及抢险工作的进行,因此对生命线工程系统进行地震作用下的可靠性分析具有十分重要的意义。本文中主要介绍2种求解大型网络抗震可靠度算法———最小路递推分解算法和最小割递推分解算法。在此基础上,利用这2种算法对沈阳市供气系统进行了分析。研究结果表明,合理选择使用这2种算法可以有效的进行不同地震烈度条件下的大型生命线工程系统的可靠性分析。     

The contribution of old and new water to a storm hydrograph determined by tracer addition to a whole catchment

Two tracer experiments have been carried out at an enclosed catchment in southern Norway. The catchment was brought to steady state with respect to rainfall and runoff prior to the tracer addition. A known concentration of lithium bromide was then added to the rainfall for the duration of each event. The tight control on tracer concentration and rainfall amount enabled assessment of the contribution of old and new water to runoff, the dominant flow pathways and soil water residence times during a storm event. A significant volume of ‘old’ water contributes to runoff despite the hydrologically responsive nature of the catchment and several hours of tracer injected rainfall are required before ‘new’ water becomes the dominant runoff source. After 34 h of tracer injection, ‘new’ water apparently contributes c. 83% to instantaneous flow and c. 55% of the total tracer input to the catchment has been lost in runoff. Recovery of the tracer from soil water indicates that the organic soil surface layer is the dominant flow pathway for rainwater through the catchment and that a significant pathway also exists at the soil–bedrock interface. New water is retained in deep pockets of soil for several days. Assessment of the conservative behaviour of the tracer suggests that 10–14% of the input Br⁻ is retained in the soil and the tracer is not conservative. Laboratory experiments indicate that sorption of Br⁻ to organic soil is the likely mechanism of retention. This process is probably concentration dependent and will have occurred predominantly during the initial period of tracer application. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

开挖与支护应力路径下硬岩破坏过程的真三轴与声发射试验研究

针对硬岩的脆性破坏问题,利用真三轴和声发射（AE）试验系统研究了灰岩试样在不同应力路径和应力水平下的力学特征与变形破坏机理、AE活动特征及能量释放规律。试验研究表明：（1）开挖卸荷应力路径下,试样强度受卸荷作用影响较大,且随中间主应力呈区间性变化,试样以脆性劈裂破坏为主;（2）开挖卸荷+支护的应力路径下,支护力显著改善了岩石的力学性质,破坏形式以张剪性破坏为主;（3）试样AE活动过程可以分为三个活跃期（裂隙压密阶段、卸荷阶段和失稳-破坏阶段）和两个相对平静期（弹性变形阶段和微破裂稳定发展阶段）,AE信号表征参数“absolute energy”作为能量度量指标能够较好地定量描述和研究硬岩的脆性破坏过程。试验结果和许多工程开挖和支护过程中岩体的力学行为和支护作用类似,可为工程现场开挖支护设计提供试验依据和有益指导。     

应力路径对黄土固结不排水剪强度的影响

用总应力法研究了应力路径对陇西Q3原状黄土的固结不排水剪强度的影响。试验基于正交设计,考虑了含水率、固结比、固结末径向应力和剪切路径4个因子、4种水平。试验结果表明,当黄土各向异性程度较小时应力路径对黄土的固结不排水抗剪强度有一定影响;基于正交设计的黄土三轴固结不排水剪试验的破坏点与普通三轴固结不排水剪试验（均压固结常规剪切）得到的破坏点处于一个条带内。黄土强度随含水率的变化规律与普通三轴固结不排水剪试验的相同。     

基于数值建模方法的弹塑性固结问题解耦研究

研究了弹塑性固结问题的解耦方法。首先,在数值建模方法下得出土的弹塑性本构关系,推导了两类问题下的应力-应变关系统一矩阵式,并将数值建模方法与Biot固结理论相结合,建立了基于此本构关系的固结问题控制方程的增量形式。考虑应力路径的影响,讨论了此类液-固耦合问题的解耦条件,导出了在该条件下的扩散方程和非耦合控制方程,并编制有限元程序计算了两个典型算例,通过对比分析表明,该方法简单合理,能考虑剪胀性对固结规律的影响。     

考虑土体结构性的弹塑性软化模型

采用在原料土中掺入水泥的方法,人工制备试样模拟天然大孔隙结构性土。根据人工制备试样在不同应力路径下等应力比压缩试验结果,确定出结构性土体初始屈服面和初始屈服后塑性应变增量方向;另外,根据三轴排水剪切试验结果建立了土体屈服后硬化规律。在此基础上,提出了一个能够反映土体结构性的弹塑性应变软化模型,并用试验进行了验证。结果表明,所建模型能够较好地反映结构性土体的应力变形规律。     

基于修正剑桥模型的三轴试验仿真模拟

基于虚拟现实思想,研制了三轴试验的计算机虚拟仿真课件。介绍了使用Authorware平台开发研制的三轴试验的计算机仿真课件以及太沙基三轴固结过程中孔隙水压力计算公式,详细论述了基于修正剑桥模型的三轴试验土样在不排水剪切过程中超孔隙水压力、应力-应变关系、有效应力和总应力的推导过程,并在课件中编程实现。通过利用课件对三轴试验进行模拟操作,不仅能使学生进行系统的试验前的操作训练,而且能够使学生更深刻地掌握土力学的基本原理。     

应力路径对堆石体变形的影响

通过改变填筑程序,对一200 m级高面板堆石坝工程实例进行了应力-应变仿真模拟,分析表明：采用邓肯E-B非线性弹性模型和中点增量法,可以合理地反映出施工加载过程对坝体变形和结构性态的影响;堆石体的变形与加载的方式有关,相同的应力水平、不同的应力路径,其变形是不同的;对需分期填筑的高面板堆石坝,优选填筑次序对控制坝体变形有明显的作用。结果对工程建设有实际意义。     

山东冬季近41年气温异常及其海气背景场特征

采用山东省 2 6个站点 1 96 1～ 2 0 0 1年的月平均气温资料 ,利用 Mann- Kendall突变检验法、线性倾向估计等方法分析了山东省冬季 (1 2月～次年 1月 )平均气温的变化特征 ,并从北半球5 0 0 h Pa位势高度距平场、冷空气活动路径及太平洋海温距平场等方面分析了冬季气温异常的原因。分析发现山东省冬季气温变化具有明显的阶段性 ,突变发生在 1 986年。存在冷冬年欧亚盛行经向环流 ,暖冬年盛行纬向环流的差异。这可能与冷空气路径不同有直接原因。