Pile driving formulas based on pile wave equation analyses

Pile driving formulas, which directly relate the pile set resulting from a hammer blow to the static load capacity of the pile, are often used to decide whether a pile will have the required design capacity. However, existing formulas do not consider soil or pile type, and do not, in general, reliably predict pile capacity. In this paper, an advanced model for dynamic pile driving analysis was used to develop accurate pile driving formulas. The proposed driving formulas are validated through well-documented case histories. Comparisons of predictions from the proposed formulas with results from static and dynamic load tests show that they produce reasonably accurate predictions of pile capacity based on pile set observations.     

点带石斑鱼幼鱼配合饲料的适宜能量蛋白比

以鱼粉和酪蛋白为蛋白源,添加鱼油、豆油、α-马铃薯淀粉、纤维素以及适量的维生素和矿物质配制成实验饲料,蛋白质质量分数设置41%、47%、53%3个水平,能量设置12 561、14 655、16 748 kJ/kg 3个水平,饲养点带石斑鱼幼鱼59 d后,以增重率、蛋白质效率、饲料系数为评价指标,分析不同能量蛋白比的饲料对点带石斑鱼体内消化酶活性的影响。结果表明:当能量蛋白比分别为31.30、33.50、32.26 kJ/g时,点带石斑鱼增重率、蛋白质效率达到极大值,饲料系数达到极小值;能量蛋白比在31.62～35.54 kJ/g范围内,胃、肠道的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶活性较强。点带石斑鱼幼鱼配合饲料中合适的能量蛋白比为31.62～33.50 kJ/g。     

风沙运动中MAGNUS效应的数值研究

在风沙运动中,跃移沙粒一般都会伴随高速旋转,同时引起一种升力效应,即Magnus效应。采用数值模拟的方法计算了0.1Re400,转速ω为100~1000 rev.s-1范围时均匀来流中单个球形沙粒受到的Magnus力,并与Rubinow和Keller推导的Magnus力公式进行了比较。计算结果表明,在0.1Re200范围内,升力和沙粒的旋转速度成正比,随雷诺数的增大而减小。同时,Magnus效应和固定沙粒在均匀来流中的流动结构也有关系,即计算结果和Magnus力公式的升力系数比K在沙粒流动是附体的时随Re数增加逐渐减小,在Re=20~30时达到最小值,然后在沙粒流动是对称分离的时K随着Re数增加逐渐增大。当雷诺数继续增大到超过200时,沙粒本身流动状态非对称所引起的升力超过Magnus效应产生的升力,但Magnus效应的作用也不可以忽略。根据计算结果,对Magnus力公式进行了修正。另外,还发现流场速度梯度与Magnus效应并没有耦合作用,速度梯度对升力的影响可以和Magnus效应线性叠加。     

中国地震目录间的对比及标准化

本文简述了国内两种主要地震目录, 即破坏性地震目录(M_S≥4.7)与中国地震详目(M_L≥1.0)的编制依据、 目录内容, 并指出了目录间的差异。 研究了面波震级(M_S)与近震震级(M_L)间的转换关系, 并推荐了新的转换公式。 最后提出了目录编制标准化的建议。     

铁路隧道火灾中烟气逆流层长度的研究

以狮子洋隧道为工程背景,对不同火源热释放速率、不同通风风速、不同坡度及不同断面当量直径情况下的火灾进行了数值模拟。分析了隧道烟气逆流层长度的变化规律,并对模拟数据进行了拟合。结果表明,隧道烟气逆流层长度与通风风速、火源热释放速率、隧道断面当量直径的自然对数值拟合均符合直线关系,呈递增或递减变化;坡度对烟气逆流层长度的影响随通风风速的增大而减弱。在分析烟气逆流层长度变化规律的基础上,建立了烟气逆流层长度与火源热释放速率、通风风速及断面当量直径的关系式,通过对数据拟合获得了烟气逆流层长度公式,该公式推导合理,并有所创新。     

一种计算地下结构地震主动土压力的新方法

针对目前地下结构地震土压力设计方法的研究现状,介绍了计算挡土墙地震主动土压力的物部·冈部公式及浅埋隧道谢家然围岩压力理论。并结合物部·冈部公式、谢家然理论提出了一种适用于计算地下结构地震土压力的新方法。该方法基于极限平衡理论,根据谢家然理论提供的滑裂面参数构造了滑动土体,采用物部·冈部公式计算了滑动土体作用在地下结构边墙上的地震土压力。最后结合工程实例,将本文方法与其它计算方法进行了比较,评价了该计算方法的优缺点。     

散射问题中柱面坐标波函数的全域变换公式

为满足偏心源和多体散射理论研究发展的需求,阐明了柱面坐标下波函数变换的基本类型,指出了现有变换公式的局限性,提出了全域变换公式,给出了应用实例并讨论了应用前景。研究表明,不同柱面坐标下波函数变换可以分为内域和外域两种基本类型,现有Graf加法公式仅适用于内域变换问题。提出的新公式突破了现有公式的限制,可完成弹性波散射问题中不同圆柱坐标系下波函数全空间域上的变换。应用新公式,构造了圆形空穴的外线源散射和内线源散射的解答,通过实例与大圆弧近似方法进行了对比,表明了新公式的优势和有效性。波函数变换基本类型的划分、全域变换概念的引入和公式构建的原理具有普适性,可以推广到其它坐标系下波函数的坐标变换公式的建立中。     

不对称双连拱海底隧道施工引起的地层变形分析

在目前众多的预测隧道开挖引起的地层变形的方法中,经验公式法最为简便,也是目前应用最为广泛的方法,为此介绍了多种预测隧道开挖引起的地层沉降和水平位移的经验公式。并以青岛胶州湾海底隧道不对称双连拱断面为工程背景,由位于主隧道与匝道交叉口段的典型断面ZK2+800.78的几何参数和地质资料构建三维数值计算模型,采用岩土体工程通用有限差分软件FLAC3D进行动态施工三维数值模拟。通过对FLAC3D模拟和各经验公式计算的地层沉降和水平位移的对比分析,评价了FLAC3D软件和各经验公式在不对称双连拱隧道断面地层变形预测中的适用性。结果表明,当地层埋深较浅时,不同埋深地层的地层沉降和水平位移可近似用各经验公式来预测;但随着地层埋深的增大,各经验公式预测的偏差不断增大;经验公式只能对单一地层、单一隧道的地层变形进行估算,存在明显的局限性,而在预测复杂地质条件下不对称双连拱隧道断面开挖引起的地层变形时,FLAC3D较各经验公式有明显的优势     

关于JCX 3型井磁仪器及其资料整理

经参加全国危机矿山示范项目的实际工作,认为目前重庆地质仪器厂生产的新型JCX 3井中三分量磁测仪探头倾斜面向北时X读数正值最大,倾斜面向南时X读数负值最大,X分量指向井斜方向。两者在直角坐标系中虽然同样符合左手法则,但新老仪器的井下磁测传感器x、y坐标相差90°。因而,对于当前广泛在用的数十台JCX 3型仪器的测量结果,如果仍然套用建立在垂向系统基础上的矢量计算公式,就会导致应用和解释错误,因此有必要共同探讨。     

On the Seddon speed formula

Abstract

The Seddon speed formula expressed mathematically as c = dQ/dA (or alternatively, as c = (1 + m)u_o; where Q is the discharge, A is the area of cross-section, c is the wave speed, u_o is the normal flow velocity, and m is a dimensionless parameter) is revisited in the context of elasticity and thermodynamics. Its link with the linearized solution of St Venant's equations for wave celerity, which does not appear to have been reported in the hydrological literature, is established. The rating exponent m is shown to be equivalent to the dimensionless relative celerity and is found to be the ratio of two specific heats, viz. c_p and c_v which are the specific heats at constant pressure and volume, respectively. The use of the parameter m as a complex variable helps describe shallow wave characteristics, the damping capacity of a wave, and the mechanism of occurrence of the hysteretic phenomenon. The damping capacity is found to describe the magnitude of wave subsidence, whereas the hysteresis also describes the speed of subsidence.