基于OpenSees的砂土本构模型对比研究

饱和砂土液化是由地震引起的一种最常见的工程地质现象,也是造成重大地震灾害的主要原因之一。由于成因的复杂性和所造成灾害的严重性,饱和砂土液化一直是土动力学和岩土地震工程研究领域的重要课题。针对饱和砂土液化问题,基于开源地震工程数值计算平台OpenSees,对材料库中的4种砂土本构模型进行数值计算。采用二维u-p单元模拟土颗粒位移和孔隙水压力,分析和对比4种模型在循环动力荷载作用下的加速度、超孔隙水压力、位移、剪应力-剪应变和平均有效应力路径方面的响应结果。研究结果表明:(1)砂土对输入加速度表现出一定的放大效应,对于不同的模型,该放大效应存在一些差异;(2) Stress Density模型在循环动力荷载作用下易产生永久变形;(3)在循环动力荷载作用下,PDMY模型和CycLiqCPSP模型的强度逐渐降低,直到完全消失;(4) Stress Density模型和Manzari Dafalias模型在循环动力荷载下表现出明显的剪胀效应。研究成果对砂土液化的数值模拟问题具有重要的理论价值,可为饱和砂土的液化模拟和砂土本构模型的选取提供参考。     

门源M6.9地震诱发地质灾害特征研究

2022年1月8日发生的门源M6.9地震诱发了崩塌、滑坡、砂土液化、地裂缝等多种同震地质灾害。通过对门源M6.9地震地质灾害进行现场调查,得出了地质灾害的分布特征和各类型地质灾害的主要特点,分析了地震地质灾害不发育的原因,并对地震地质灾害的长期效应进行了分析预测。研究结果表明：门源地震诱发地质灾害主要分布在震中附近;崩塌、落石总体规模较小,滑坡多为岩质滑坡,且以冰碛物和表层岩土体的溜滑为主。受表层土体冻结和孔隙水压力消散的影响,饱和砂土液化沿较窄的地裂缝呈串珠状分布,喷出物多为粉细砂。地震形成了4条左旋左阶斜列的地表破裂带,并在极震区内形成了大量的地裂缝。断层破碎带对地震动的阻隔作用、覆盖层薄、地表土冻结可能是造成本次地震地质灾害总体不发育的主要原因;地震产生的大量地裂缝导致斜坡和堆积体的稳定性减弱,在耦合集中降雨、冻融作用等因素后可能诱发滑坡灾害,松散堆积于沟床处的崩滑物作为物源,可能会增加地震影响区泥石流灾害的风险。     

地震作用下可液化场地管道上浮动力响应及影响因素分析

地震作用下土体发生液化之后,由于超静孔隙水压力的产生和土体抗剪强度的降低,管道易发生上浮破坏。为研究管道上浮动力反应的影响因素,基于OpenSees有限元软件,通过目标反应谱和谱匹配等方法选取地震波,考虑不同管土特性和地震动特性,对地震作用下管道上浮动力反应进行了二维数值模拟。结果表明:土体相对密度、管径和管道埋深对管道上浮反应的影响较大,分别给出了土体相对密度、管径、管道埋深对管道上浮位移的影响规律及对应拟合公式;长持时地震动作用下,超静孔隙水压力消散较慢,管道上浮位移可达短持时地震动作用下管道上浮位移的2倍左右;近断层脉冲地震动作用下,管道上浮破坏和横向破坏两种破坏模式同时存在,且由于速度脉冲效应,管道横向破坏风险大于上浮破坏风险。     

基于统计理论与试验的地铁工程监测数据分析

地铁施工监测数据的不确定性分析对工程决策管理有重要意义,统计推断是使用最广的分析理论。为更加科学地应用该理论,必须明确3个基本问题：（1）统计分析时以什么原则选取监测数据才有科学的统计意义?（2）具有统计意义的监测数据在大多数情况下有怎样的统计特征?（3）实际工程中如何检验监测数据的统计意义与特征?深入结合统计理论与统计试验法,围绕这3个问题展开研究。得到如下结论：（1）获取监测数据的测点必须有相似的工况与受力状态,才可使其满足随机样本的要求,才可能具有科学的统计意义;（2）根据中心极限定理,绝大多数情况下具有统计意义的监测数据应服从正态分布,实际分析中的正态性假定有理论依据;（3）实际分析中应利用游程检验法验证数据的统计意义,利用概率纸与卡方检验法验证数据的正态性,从而基于理论与试验两方面确保对统计推断理论的严格应用。     

基于偏正态概率分布的粒度分布次总体分离及其沉积环境指示意义

沉积物颗粒是某种沉积环境和水动力条件下多个沉积过程的最终产物。粒度分布是原始沉积信息的载体,是来自不同沉积过程的多个次总体的叠加,频率曲线可能表现为双峰或者多峰特征。传统的沉积学粒度分析方法并未深入研究次总体;常见的概率分布模型在分离次总体后无法全面计算统计参数。本文以214份鄱阳湖现代沉积物的粒度分布数据为例,利用偏正态概率分布模型共分离提取977个次总体,计算各个次总体的统计参数,并对比分析了不同沉积环境中次总体参数的异同。结果表明：① 次总体均值、方差、偏度、峰度、所占百分比和最大频率等参数规律明显;② 从曲流河河道到河流末端、在河流末端顺流方向上和河道左右两侧远离河道方向上,粒度分布中主要次总体粒度均值逐渐减小,河道间洼地和湖区沉积物粒度分布的各个次总体占比接近;③ 江心洲的河道砂和河漫滩细粒粒度分布分别由3种和5种不同类型次总体组成。该方法可为沉积环境的定量判断和沉积过程的定量研究提供参考。     

铜陵地区不同景观区金属态地球化学特征

通过铜陵地区已知矿集区和覆盖区多金属态测量,不仅确定了深穿透测量在矿集区的有效指示作用,同时,根据不同景观区、不同金属态地球化学特征的对比,指出了覆盖区具指示意义的元素金属态,为长江中下游平原区寻找隐伏矿床提出了新的化探方法。     

基于Kriging方法的负偏态分布数据的空间插值研究

Kriging插值方法的前提是数据符合或基本符合正态分布的假设,或通过对非正态数据进行正态变换,使其满足要求。但对于拖尾的负偏态分布数据,正态变换方法无法奏效,若直接对数据进行Kriging插值,精度较低。文中在对样本数据深入分析的基础上,借助GIS平台,从不同透视角度对数据进行趋势分析,利用二次多项式模型对数据进行全局趋势拟合,并对随机的短程变异进行Kriging插值,选取不同的变异函数模型进行拟合比较,最终确定最优的模型参数,达到较为理想的插值结果。     

关于高维代数族的nef-值态射的结构

设M是有末端奇点的n维正规代数簇，L是M上的丰富线丛,（M,L）的数字有效值为τ=u/v（u、v是互素的正整数），φ：M→X是由（M，L）决定的nef-值态射，F是φ的一般纤维。通过研究τ的取值情况对（M，L）进行分类．给出了当u=n＋1，n时（M,L）和（F，LF）的较完整的分类，推广了一些文献的结果。     

关于高维代数族的nef-值态射的结构

设M是有末端奇点的n维正规代数簇,L是M上的丰富线丛,(M,L)的数字有效值为τ=uv(u、v是互素的正整数),:M→X是由(M,L)决定的nef-值态射,F是的一般纤维。通过研究τ的取值情况对(M,L)进行分类,给出了当u=n+1,n时(M,L)和(F,LF)的较完整的分类,推广了一些文献的结果。     

正态转换新方法：二步转换法

本文在系统总结传统正态转换的基础上,推出了二步正态转换新方法和一套适应性强的转换公式。通过二个实例的应用,表明二步正态转换新方法较之前些时候普遍认为性能良好的广义幂转换等的一步转换方法具有应用范围更广和转换精度更高的优点。