基岩面形状对土体变形破坏的影响实验研究

采用离心模型试验研究基岩面形状对重力式加筋挡土墙土体变形破坏的影响,基岩面形状设置为直线形和台阶形,直线情况下基岩与挡墙分别围成三角形和梯形,台阶则分为两级台阶和三级台阶,试验共进行4组。试验结果表明,水平位移和沉降变化剧烈的位置主要在土体顶部靠近挡墙的位置,近岩面处土体水平位移和沉降都比较小;在挡土墙底部基岩与挡墙之间应当有足够的水平距离才有利于土体的稳定;基岩与挡墙所围形状为三角形时对土体的变形和稳定最为不利,基岩与挡墙围成梯形或基岩为台阶形时对土体稳定比较有利。     

Spatial characteristics and driving forces of the morphological evolution of East Lake,Wuhan

The shapes of the urban lakes in Wuhan city have been strongly influenced by the rapid industrialization and urbanization experienced in recent decades.Based on topographic maps and remote sensing images,the temporal and spatial changes of East Lake,Wuhan city,over the past two decades were analyzed.The landscape shape index(LSI)and centroid method were applied to analyze the evolution of lake morphology and its causes.Several key results were obtained.(1)The surface area of East Lake decreased sharply by 2.13 km2 from 1995 to 2005,and slightly by 1.00 km2 from 2005 to 2015.The shoreline length of East Lake displayed a continuous trend of decline during the study period:The length reduced by 21.89 km from 1995 to 2005,and by 0.67 km from 2005 to 2015.The LSI values,7.04(1995),6.46(2005),and 6.28(2015),displayed an accelerated downward trend,indicating a reduction of complexity in East Lake and the intensification of manual interventions in the water body.(2)The changes to East Lake displayed a clear temporal and spatial heterogeneity.The centroid of East Lake moved northeast from 1995 to 2005 and southeast from 2005 to 2015.(3)The reduction in the area of East Lake was mainly affected by human activities.A lake area of about 4.8 km2 was converted to other land uses during 1995-2005,most of which was unused land,whereas from 2005 to 2015,0.43 km2 of the lake area was converted into built-up land,and 0.25 km2 was converted into other land uses.The reduction in area was caused by infrastructure construction by the government,the development of the real estate industry,illegal construction by villagers,and the development of scenic spots for tourism.The driving forces of this reduction included Wuhan's growing population,and the rapid development of the economy and urbanization between 1995 and 2015,which has resulted in a large demand for land.Finally,a formation mechanism model was constructed by analyzing the causes of East Lake's morphological evolution.     

导热几何形状反演的变分原理及边界条件的确立

本文采用变域变分原理,建立了导热几何形状反演问题的变分原理,同时获得了该问题所需满足的边界条件和附加条件.该变分原理能将未知形状的几何变量及控制方程结合在一个变分泛函中,使得数学描述简洁、紧凑,且几何变量及控制方程的求解能耦合地进行.介绍了运用该变分原理并结合有限元方法进行数值计算的方法.     

二维GaAs 基光子晶体微腔的制作与光谱特性分析

研究了以InAs量子点为有源区的二维GaAs基光子晶体微腔的设计与制作,测试并分析了室温下微腔的光谱特性.观察到了波长约为1137 nm,谱线半高宽度约为1 nm的尖锐低阶谐振模式发光峰.我们比较了不同刻蚀条件下光子晶体微腔的发光谱线,结果表明空气孔洞截面的垂直度是影响光子晶体微腔发光特性的重要因素之一.通过调节干法刻蚀工艺,改变空气孔半径与晶格常数的比率,可以在较大范围内调节谐振模式发光峰位置,达到谐振模式与量子点发光峰调谐的目的.     

输出近百纳焦耳脉冲能量的光子晶体光纤锁模激光器

设计并搭建了一种支持百纳焦耳量级的单脉冲能量输出的锁模光纤激光器.激光器基于σ型腔结构,采用掺Yb偏振型大模场面积光子晶体光纤作为增益介质,利用半导体可饱和吸收镜实现自启动锁模.激光器内没有色散补偿机理,使其工作在全正色散锁模状态.通过在谐振腔内引入多通长腔使激光器的重复频率降低至11.1 MHz,直接获得了平均功率为1.08 W,单脉冲能量为 97 nJ,脉冲宽度为4.17 ps的稳定锁模脉冲输出,经腔外色散补偿,脉冲宽度压缩至740 fs.     

弱超固结黏土中桩靴贯入形成孔洞对承载力影响

自升式平台作业前需对桩靴基础进行预压安装,使桩靴具备抵抗竖向-水平-弯矩复合荷载的能力。安装过程中,桩靴上部将形成一定深度的孔洞。弱超固结黏土地基中,土体强度较高,桩靴最终贯入深度较浅,而形成的上部孔洞较深,因此孔洞将对桩靴就位后的承载力产生影响。通过有限元分析,研究弱超固结黏土中桩靴上部孔洞对承载力的影响,结果表明:1)与无孔洞的情况相比,孔洞的存在对桩靴的单向和复合承载力有削弱作用; 2)当桩靴与孔洞底部距离大于桩靴直径时,承载力不再受上部孔洞的影响; 3)当桩靴埋深小于等于0.75倍桩靴直径时,无论桩靴上部有无孔洞,现有预测公式都不能较为合理地预测弱超固结黏土地基的复合承载力,为此提出了考虑孔洞影响的桩靴复合承载力包络面预测公式。     

震源机制与应力体系关系模拟研究

为理解震源机制和所作用的应力张量之间的关系,模拟了东西向挤压、垂直向拉张的挤压应力体系,南北向挤压、东西向拉张的走滑应力体系和垂直向挤压、东西向拉张的拉张应力体系所产生震源机制及其剪应力和正应力的表现.结果表明:挤压应力体系可以产生逆断型、走滑型和逆走滑型的震源机制,并随着应力形因子R的增大,逆断型震源机制数目逐渐减小,而走滑型和逆走滑型震源机制数目逐渐增加;走滑应力体系兼有各种类型的震源机制,随着R值的增大,正断型和正走滑型震源机制数目逐渐减小,而逆断型和逆走滑型震源机制数目逐渐增加;拉张应力体系兼有正断型、走滑型和正走滑型震源机制,随着R值的增加,正断型震源机制数目逐渐增加,而走滑型和正走滑型震源机制数目逐渐减小.挤压应力体系在震源机制节面上的最大剪应力分布在R=0时沿倾角45°分布,随着R值增大至1,逐渐演变为沿着以(0°,90°)和(180°,90°)为中心的圆弧分布;拉张应力体系的最大剪应力分布则随着R值自0增大至1,最大剪应力自以(0°,90°)和(180°,90°)为中心的圆弧分布逐渐演变为沿倾角45°分布;走滑应力体系则随着R值自0增大至1,最大剪应力自以(0°,90°)和(180°,90°)为中心的圆弧分布逐渐演变为以(90°,90°)为中心的圆弧分布.三种应力体系所表现的震源机制P,T轴分布呈现复杂多样性:R越小,震源机制的T轴分布在拉张主应力周围的区域范围越小,而P轴分布在挤压轴周围的区域范围越大,R=0.5时两者分布区域范围均衡,R超过0.5时越接近1,震源机制的P轴分布在挤压主应力周围的区域范围越小,而T轴分布在拉张轴附近的区域范围越大.     

基于震源机制解资料的辽宁地区现今构造应力场

近年来, 辽宁测震台网不断完善, 为通过地震震源机制求解构造应力场提供了比以往更加良好的数据基础。收集并筛选出Global CMT和国内学者文章中1976—2015年、 共228份震源机制资料, 根据震级大小的不同, 对数据赋予相应权重, 使用全局网格搜索算法, 反演辽宁地区现今构造应力场并给出其不确定范围。研究结果表明: 辽宁地区主压应力轴为NEE向, 主张应力轴以NNW向为主, 在辽西隆起区为近南北向展布; 近于1的应力形因子反映出由于西太平洋板块对亚欧板块的NWW向俯冲, 导致上地幔软流圈上隆, 使辽宁地区整体上处于拉张的应力状态。研究结果及所揭示的构造特征, 可对后续研究辽宁地区的地震孕育机制和动力学过程提供参考。     

循环荷载作用下SMA-PSRCW结构力学性能影响因素分析

为了研究形状记忆合金(SMA)连接件对半刚接钢框架内填钢筋混凝土墙结构(PSRCW结构)受力性能的影响情况,在已有试验研究的基础上,建立了SMA-PSRCW结构的计算模型,对结构在循环荷载作用下的整体受力性能进行了数值模拟研究,考虑了配筋率、混凝土强度、内填墙厚度以及连接件布置位置和数量等因素对结构的滞回性能、骨架曲线...     

戈壁砾石防护效应的风洞实验与野外观测结果--以敦煌莫高窟顶戈壁的风蚀防护为例

为了解决威胁敦煌莫高窟安全的风蚀问题,将风洞实验与野外观测结合起来研究砾石覆盖对风蚀的抑制效应,发现①砾石的形状和高度在增加地表粗糙度、抑制风蚀危害中起着非常重要的作用。②风蚀作用停止后的稳定床而有其特定的粒径配置和砾石覆盖度。根据实验和野外观测的结果,对莫高窟顶戈壁地区的砾石床面进行分析并制定了具体的防护措施。本研究适合我国广大西北干旱区的风蚀防护。