膨胀土侧向膨胀力原位试验研究

膨胀土高填方区域形变及其边坡稳定性是膨胀土灾害相关研究中的关键问题,针对安康机场填筑程度高、膨胀土分布范围大等特点导致的潜在地面形变问题,采用基于高程改正的时序合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)技术获取安康机场运营前期地表形变。安康机场飞行区、航站区以及膨胀土边坡稳定影响区3类典型区域形变时序结果表明,安康机场基本稳定,累积形变量较小,区域最大形变量为-21.7 mm,机场内部最大形变量为-15.9 mm,其形变量在民用机场岩土工程设计规范标准要求范围之内。进一步结合区域降水与填方层深数据分析发现,现存微小地表形变及其特殊规律为膨胀土填方区工后沉降与膨胀土胀缩性形变的联合作用所致。     

二维温盐环流模式研究14C在海洋中的分布

海洋碳循环模式中常使用放射性同位素14C来检验该模式的物理模型是否较好地反映了海洋中的大尺度变化的过程。本工作使用的物理模型是包括太平洋、大西洋和南大洋在内的二维温盐环流模式，在给定的年平均海表强迫下积分4000年后，环流达到准稳态，其定常流场用来驱动14C模式。对14C模式积分5000年以上，可得到14C稳态的分布。使用不同的二氧化碳海气交换系数和垂直湍流扩散系数值进行了7个实验，发现使用Broecker等的交换系数方程和扩散系数值依深度从0.6增加到1.45 cm2/s，模拟的结果较好。使用观测到的大气中14C含量，进一步研究了工业革命后及核试验后的14C在海洋中的穿透，模拟结果与现有的一些资料进行了比较，总体上给出了合理的结果。     

使用水块混合层模式模拟上层海洋的季节变化

使用块体混合层模式对一个固定海洋观测站所测的上层海洋之物理特性进行了模拟，结果发现了难以重复观测到的许多物理特征。文章提出了水块混合层模式，着重模拟了扩展湾流体系（ＥＧＳＳ）中的一个水块，在它被海流从佛罗里达海峡（２４°Ｎ，８０°Ｗ）带到挪威海（６８°Ｎ，１０°Ｅ）的过程中，其物理特性（其中包括温度、盐度、混合层深度和夹卷速度）随时间的变化。模拟结果较好地再现了所观测的物理特性的演化。     

东亚地区春季二氧化硫的输送与转化过程研究I.模式及其验证

结合新近评估的东亚地区污染源资料,作者利用一个耦合的区域化学输送模式系统以探讨东亚地区春季期间气象过程、气相与液相化学过程、非均相化学过程、气溶胶过程和干湿沉降过程对二氧化硫输送及转化过程的影响,并研究二氧化硫和硫酸盐气溶胶的空间分布及变化特征.模拟的二氧化硫和硫酸盐气溶胶的浓度值与2001年春季飞机和地面获取的观测值进行了比较.比较结果显示,模拟值与观测值具有很好的一致性,模式系统很好地反映了二氧化硫和硫酸盐气溶胶的分布特征和变化规律,再现了许多观测到的重要特征,为进一步分析模拟结果奠定了基础.     

岩石颗粒破碎的尺寸效应

固体颗粒破碎强度的尺寸效应是一种普遍存在的现象,冰块、岩石颗粒、陶瓷和混凝土块等的破碎强度都表现出随颗粒直径增加而减小的现象,分形模型为解释固体颗粒破碎强度的尺寸效应提供了可行的方法。本文采用Steacy和Sammis分形模型模拟了岩石颗粒压碎特征,分析岩石颗粒破碎后的颗粒分布规律,给出颗粒破碎分维的确定方法,建立颗粒压碎强度与粒径的理论关系,颗粒破碎强度与颗粒粒径的关系用分维D表示为fdD-3。已有的颗粒破碎分布的数据表明,岩石颗粒破碎的分维大约为2.50～2.60,颗粒破碎强度符合用分维表示的尺寸效应。     

基于裂缝混凝土的修正氯离子迁移模型研究

通过研究裂缝混凝土内的氯离子运移,建立了混凝土内考虑扩散、结合和电迁移场作用以及裂缝影响的氯离子迁移耦合模型。预测混凝土寿命。模型从已有试验数据中得到了较好验证。在南通盐渍土环境,运用Comsol Multiphysics软件计算混凝土内氯离子随时间和空间的分布;随裂缝宽度、深度及保护层厚度变化的混凝土使用年限变化规律。研究表明：混凝土内氯离子浓度,随时间增加而增加,增速减小;随离子侵入混凝土深度增加而减小,减速趋缓。氯离子从裂缝运移到混凝土孔隙,浓度突降。混凝土使用年限,随保护层厚度增加呈近似线性增加;随裂缝深度增加而减小;随裂缝宽度增加呈指数型函数关系。     

重复利用的城市垃圾炉渣无侧限抗压强度实验

以江苏某城市的垃圾炉渣为实验材料,通过标准分析筛得到粒径小于等于2mm的颗粒,将制样重复利用后的炉渣颗粒配比成不同含水率后,通过分层击实实验制成不同干密度的试样,制样干密度为d=1.4、1.5和1.6的试样,制样模具为高80mm、直径39.1mm。不同干密度的试样分别做龄期为3d、7d、14d、28d无侧限抗压强度试验,其中一种干密度试样在某一龄期做5组实验以降低离散性的影响。通过大量的实验数据,研究重复利用后炉渣颗粒制成试样的强度随龄期、干密度的变化趋势,并与炉渣初次使用时制成的试样强度进行对比,得出炉渣的强度具有一定的离散性,但总体上随龄期和干密度的增加而增加,且炉渣颗粒重复利用后制成的试样强度有很明显的降低。对炉渣材料做XRD分析,以获得炉渣的主要组成成分来更好的理解炉渣试样的强度特性。文中得出的结论为更好的将炉渣应用到具体的工程中提供参考意见。     

基于膨润土凝胶分形结构的屈服强度理论

在核废料处置库安全使用的设计年限（数万年至数十万年）内,膨润土遇水侵蚀,导致缓冲/回填层致密性降低、渗透性增加,危及核废料处置库安全。膨润土侵蚀是以膨润土凝胶形式迁移,膨润土凝胶的屈服强度就是侵蚀的临界剪切应力。膨润土凝胶颗粒之间的联结靠颗粒间的长程作用,即van der Waals力,颗粒间的联结作用取决于凝胶的结构。本文基于膨润土凝胶结构的分形模型,假设凝胶的屈服强度等于冲刷面上单位面积的van der Waals力的总和,导出了膨润土凝胶的屈服强度（σ_y）的表达式,表示为凝胶的固体体积率（φ_s）的幂函数,即σ_y=σ_y0φ_sm,幂函数的指数是凝胶结构分维的函数。膨润土凝胶的屈服强度理论得到了试验数据的验证。     

复合地基沉降计算的复合本构有限元法适应性研究

复合本构有限元法是一种新型的复合地基沉降数值计算方法.采用复合本构有限元和传统三维有限元两种计算模型,通过不同桩土模量比、置换率和桩长条件下复合地基沉降计算结果的比较,对复合本构有限元法的适应性进行了探讨.     

固体颗粒破碎的分维演化规律

固体颗粒破碎后的粒径分布符合分形模型,颗粒破碎程度采用粒径分布的分维表示。本文采用垃圾炉渣的颗粒破碎试验,统计计算炉渣颗粒破碎的分维。收集总结了岩石颗粒破碎分维随破碎应力和破碎能量的变化规律,颗粒破碎的分维是变化的,随着破碎应力和破碎能量增加而增加,颗粒完全破碎后的粒径分布的分维趋于定值,为2.6左右。将颗粒破碎过程中变化的分维称为颗粒破碎的“似分维”,简称分维;分维的极限值称为“真分维”。结合颗粒破碎概率的Weibull统计理论,建立了颗粒破碎“似分维”与破碎应力和破碎能量的相关关系。