非饱和土本构模型中考虑含水率的应力-应变曲线的构建方法

非饱和土的变形除受应力影响外,还与土中含水率及其变化有关。在非饱和土计算模型中引入含水率,虽然建立的是经验公式,但非常直观,作为一种近似而实用的处理方法值得深入研究和进一步发展。分别从加工硬化曲线的试验参数与含水率的关系和加工硬化曲线的割线模量与含水率的关系两个不同的角度出发,提出了考虑含水率的应力-应变关系曲线的构建方法。结合具体试验展示了2种方法的实现过程,并对模型的合理性进行检验。检验的结果表明2种方法的计算值均能于试验值较好吻合。依据试验结果对2种模型进行了比较。结果表明方法1的计算值要比方法2的计算值稍小。     

冷藏车内温度场和湿度场的数值模拟研究

应用流体力学（CFD）软件Fluent,采用k-ζ流模型和非稳态求解方法,对加入货物冷藏车的温度场和湿度场进行了三维非稳态数值模拟计算．得到了冷藏车蒸发器区、中心区、货物区以及边壁等处的温湿度分布。冷藏车内流场的数值模拟结果可以为监测与控制冷藏车内的环境提供技术依据。     

基于Hydrus-1D的土壤水盐运移数值模拟

为了研究积水入渗土壤水盐运移规律,通过室内土柱试验,分析不同灌水量条件下土壤水盐分布状态。应用饱和-非饱和土壤水分及溶质运动理论构建数学模型,利用Hydrus-1D软件进行水盐运移数值模拟,并将模拟结果与实测结果进行对比分析。结果表明：灌水量为1.4 L、2.8 L、4.2 L处理的积盐区位置分别20 cm、30 cm、40 cm,积盐区积盐率分别为49.2%、57.6%、100%,表层土脱盐率分别为87.2%、93.7%、96.8%;积盐区在湿润锋以上5 cm左右处。HYDRUS-1D模型可以较好对土壤水盐运移规律进行模拟。     

花岗岩残积土的土-水特征曲线参数概率

土-水特征曲线（SWCC）用于描述非饱和土中含水量与基质吸力的关系,在非饱和土力学中具有重要的作用。在SWCC拟合模型中有多个拟合参数,各值通过实验方法获得且具有很大的不确定性。采用贝叶斯理论对拟合参数的不确定性进行分析,将SWCC拟合参数作为随机变量,采用Van Genuchten模型拟合花岗岩残积土的土-水特征曲线试验数据。以马尔可夫链蒙特卡罗方法的延迟拒绝适应性算法获得模型参数后验分布抽样,获得了不同置信区间的SWCC及其对应参数值。     

基于灰色关联法土壤水分垂直入渗影响因素研究

土壤水分入渗过程中主要受压力水头、土壤初始含水率、土壤容重、颗粒级配影响。基于一维垂直土柱积水入渗试验研究这些因素对入渗能力影响的主次关系,利用Green-Ampt与Philip入渗模型得到相应土壤入渗特性参数,采用灰色关联分析法研究四个因素对累积入渗量、饱和导水率、稳定入渗率、湿润锋面吸力、吸渗率的影响程度。结果表明,压力水头、土壤初始含水率、土壤容重、颗粒级配对累积入渗量、入渗率及Green-Ampt与Philip模型中物理参数有显著影响,各处理中饱和导水率与稳定入渗率间误差较小,吸渗率拟合值与利用湿润锋面吸力所得吸渗率计算值间相似程度较高,决定系数R2大于0.85;灰色关联分析结果表明,颗粒级配关联度均值r4最高为0.946 3,土壤容重、初始含水率其次,压力水头影响程度最小（r1=0.562 9）。总而言之,颗粒级配对土壤入渗特性影响起主导作用,该研究成果可为农业灌溉及水资源管理提供理论支撑。     

深部逆断层圆弧形断面诱发煤岩动力灾害的力学分析

为了探索逆断层附近易于发生煤岩动力灾害的力学机制,构建了由构造应力为主导的圆弧形断层面简化力学模型,得到了构造应力以及由其引起附加垂直应力的分布规律,进而建立了断层上盘逆冲滑动临界角度的数学模型。研究表明：水平构造应力与附加垂直应力随着断层倾角的增大而增大,当断层倾角接近90°时,附加垂直应力突然增大且其值数倍高于水平构造应力;基于逆断层滑动的力学分析,理论计算了煤层沿断层逆冲滑动的临界角度,这将对煤岩动力灾害的危险性预测有一定的参考意义。     

汽轮发电机稳态负序工况仿真模型及其对负序损耗计算结果的影响

稳态负序能力是大型汽轮发电机安全可靠运行的重要技术指标之一,而稳态负序损耗的准确计算是确定稳态负序能力的关键和基础。介绍了模拟发电机稳态负序运行工况的传统模型,针对其不足提出了一种新的不对称负载模型,并对2种模型所反映的物理机理和优缺点进行了对比分析。在此基础上,以一台1 550 MW的大型4极核能汽轮发电机为例,采用场路耦合的二维非线性时步有限元方法,结合2种仿真模型对其稳态负序损耗分别进行了计算,并对计算结果进行了详细分析。结果表明：相对于传统的负序模型,笔者提出的不对称负载模型充分考虑了磁饱和与转子附加损耗的影响,计算出的稳态负序损耗更接近实际情况,为准确考核大型汽轮发电机的稳态负序能力奠定了基础。     

冬季供暖工况下混凝土辐射顶板传热特性

针对冬季供暖工况下混凝土辐射顶板的传热问题,建立顶板辐射供暖的简化数学模型,利用MATLAB软件计算其供热量,并通过该顶板辐射供暖的热工特性实验验证模型的合理性。研究表明:顶板温度计算值与实验结果的误差在5.01%以内,供热量计算值与实验结果的误差在5.15%左右。通过对实验和计算结果的分析发现:在定流量稳态工况下,顶板温度随供水温度的增大呈指数性增大,随换热盘管间距的增大而减小。     

考虑剪切变形影响的桩基m法计算理论

考虑桩基的剪切变形影响,利用单广义位移深梁理论,建立了桩基m法的计算方法,导出了水平位移、转角、弯矩和剪力的初参数表达式和无量纲参数函数的统一表达式,根据桩底边界条件建立了初参数解的计算公式;给出了无量纲参数函数随换算深度和弯剪刚度比的变化图形。研究表明,换算深度小于3.0时,弯剪刚度比对无量纲参数函数影响较小,换算深度大于4.0时,弯剪刚度比对无量纲参数函数影响的趋势非常明显,桩基剪切变形的影响程度与桩的边界条件有关。算例结果表明,桩身的剪切变形有增大桩顶水平位移、提高弯矩零点位置、改变弯矩分布特征、扩大桩侧土压力大小等影响。     

水平荷载作用下斜坡刚性桩非线性分析

在综合分析现有水平荷载作用下桩基分析方法的基础上,建立了考虑桩侧土体受力状态的斜坡刚性桩力学模型;根据极限平衡原理,建立横向荷载作用下斜坡刚性桩弯矩和应力平衡方程;引入考虑斜坡影响的p-y曲线方法,提出了综合考虑桩侧土体极限承载力与水平抗力系数沿深度呈线性增加的侧向极限承载力与土体抗力承载力系数计算方法,同时,将该方法应用于计算实例,通过与已有有限元和理论计算方法对比分析,计算结果验证了本文方法的合理性与可行性;并利用该方法,分析了斜坡坡角、桩土接触面系数以及地基水平抗力系数对斜坡刚性桩承载特性的影响因素。分析表明:斜坡的坡角、桩土接触面系数对侧向荷载作用下斜坡刚性桩的荷载位移曲线影响明显,而桩侧土的抗力系数对侧向荷载作用下斜坡刚性桩的荷载位移曲线影响不明显。     

Pressure Distribution of LFG in a Landfill with Vertical Extraction System

In present engineering practice of landfill gas pollution control and its recovery, technical parameters such as extraction flow and radius of influence of a extraction well must be determined by field tests. A mathematical model for LFG migration under a vertical extraction well is established, which comprehensively reflects affects of several parameters including LFG generation rate, extraction flow, air permeability, buried depth of a extraction well and features of the cover layer. By using the model, pressure distribution of LFG around a vertical extraction well in a landfill can be calculated, the radius of influence of the well can also be determined.     

饱和渗透系数空间变异性对边坡稳定性的影响

研究了降雨雨型、雨强和持时对边坡孔隙水压力分布的影响以及降雨入渗条件下饱和渗透系数的空间变异性对孔隙水压力、含水率、抗剪强度参数、局部安全系数等参数空间分布的影响。研究结果表明,降雨特性对边坡孔隙水压力的影响较大;受渗流主方向影响,降雨条件下饱和渗透系数的水平波动尺度对孔隙水压力及含水率的变异性影响小于竖向波动尺度,降雨致滑坡的临界滑面基本与坡面平行且深度较浅;随着饱和渗透系数水平波动尺度的增加,滑坡深度随之增大,从总体上坡体上部局部安全系数随饱和渗透系数竖向波动尺度的增加而减小。     

ORYZA2000模型模拟北京地区旱稻的适应性初探

利用北京昌平2年旱稻田间试验结果，对ORYZA2000模型模拟旱稻生长发育的适应性做了初步研究。根据2003年旱稻田间试验结果，对模型进行调试，获得了旱稻的基本作物参数，包括旱稻不同生育阶段的发育速率、干物质分配系数、比叶面积、最大根深等。利用2002年的数据对模型模拟的生物量、叶面积和产量等结果进行了检验。结果表明，ORYZA200能够比较准确地模拟旱稻的生物量、叶面积动态变化过程及最终产量，尤其是在模拟穗生物量方面具有较高的准确性。地上部总生物量、绿叶生物量、茎生物量、穗生物量、叶面积指数和产量的相对均方根误差NRMSE值分别为45%、35%、57%、37%、35%和23%。     

考虑三维地震动作用下振动台试验隔震层简化

基于等效原则、相似理论,考虑三维地震动作用下振动台试验中原型结构隔震层的简化,并对模型结构隔震层进行系统研究。针对不同高宽比隔震结构,提出完全等效简化方法和部分等效简化方法,包括隔震垫等效、模型支座参数及坐标确定、相似关系确定等。利用不同高宽比隔震结构振动台试验,结合有限元数值模拟,进行方法验证。理论推导与数值模拟证明简化方法具有良好的准确性,且在误差允许范围内,简化后的隔震层所获得的加速度、速度、位移等动力特性与简化前相同,可以用于振动台试验模型设计。     

Analysing the Rockmass Permeation of a Low-medium Radioactive Waste Disposal Field

The fractures distribution and fracture rock mass permeation research is the premise condition that to study groundwater movement and pollutant migration in fracture rock mass in bed rock area, which includes the dominance orientation of fracture that groundwater fluxes in it, the brisk zone distribution of fracture water and the permeability calculation of rock mass. This paper mainly analyzes the fracture distribution and the dominance orientation of fracture and the permeability of a low-medium radioactive waste disposal field based on its rich geologic record. The following results are found through Statistical analysis and comparison calculation.The active zone of fractural water in bed rock is an active channel of active nucleus migration. Tthe headrace fracture of disposition have a dominant orientation. The penetrating coefficient tensor in bed rock fracture is also calculated.     

Experimental Study on the Characteristic of Seepage with Unloading Rock Mass

The destruction of rock mass arises from opening rock possibly, the main outside-factor of influence rock slope stability is groundwater and water seepage. To analyze the relationship of unloading and permeability coefficient, the method and step of experiment of unloading rock mass are put forward. The curve relationship of the seepage-unloading of different phase is found by experiment. According to the experimental result, the equation of the seepage-stress of unloading is established, the variational rule of the unloading and permeability coefficient is discussed. The permeability coefficient is almost unchanged in the elasticity phase of unloading process. The permeability coefficient changes very much in the plastic phase of unloading process, as the unloading is 80% of ultimate unloading especially, and the permeability coefficient is increasing very much.     

水平与竖向加速度-时程曲线叠加效应下边坡永久位移计算的极限上限分析

实际边坡动力稳定性受地震竖向与水平方向效应共同作用,传统边坡地震永久位移计算方法较少考虑竖向地震波影响,采用实际地震的竖向与水平方向加速度-时程曲线共同效应更符合工程实际。基于极限分析上限法和Newmark刚塑性滑块模型,提出一种基于实际水平向与竖向地震加速度-时程曲线的边坡永久位移计算改进方法,以3个工程边坡为例,探讨了两组具有代表性实测典型水平和竖向地震地面运动记录对边坡地震永久位移计算的影响。研究结果表明:不考虑竖向地震加速度时程曲线时,本文方法可蜕化为与前人方法兼容;不同地震波的竖向与水平地震动时程曲线的叠加效应不同,竖向地震对边坡永久位移的影响不可忽略。     

Three-dimensional current structure in the Dutch coastal zone

As part of a more comprehensive programme on the hydrography in the Netherlands coastal zone its complex current structure is investigated. One of the aims is to identify the various dominant factors that control the patterns of the coastal flow. To that end field observations covering a one year period were taken at strategic locations in the Dutch coastal area.One of the main results reported here concerns the long term (i.e. one year) average residual currents. Near the bottom these appear to have a significant onshore directed component, with values of the order 2.5 to 3.5 cm/s. In the upper layer typical average values are between 7 and 11 cm/s. The near surface residual flow is mostly in longshore direction with an onshore component increasing with distance from shore, due to the prevailing southwesterly winds (i.e. close to longshore) over the area.The observed large variability of the three-dimensional current structure on different time-scales is largely induced by variations in wind conditions. If strong winds are accompanied by a high river discharge, a distinct two layer system results with very high residual current speeds in the upper-layer, up to 40 cm/s. The observations also produce evidence for the outflow of Rhine river water to be at least partly responsible for the significant onshore component of residual currents near the bottom, as it determines the density structure in this area.Tidal current ellipses show a marked vertical structure both with respect to shape and sense of rotation. For the region considered the spatial distribution of these parameters clearly illustrates the large influence of bottom friction and coastal boundaries, in combination with earth's rotation. Furthermore the data show that variations due to the spring-neap tidal cycle are substantial.     

基于行人动力学模型的人桥竖向动力相互作用

基于行人动力学模型,研究了人桥竖向动力相互作用。行人动力学模型采用以行人步频和体重表示的刚度质量阻尼（SMD）模型,人行桥假定为Euler-Bernoulli梁模型,建立人桥竖向动力相互作用控制方程。采用状态空间法进行非比例阻尼系统瞬时模态的求解,得到系统的时变频率和阻尼比;利用变步长四阶五级Runge-Kutta-Felhberg算法求解时变控制方程,对比分析考虑人桥竖向动力相互作用和只在人行荷载作用下人行桥的动力响应。结果表明：考虑人桥动力相互作用,人行桥自振频率略有降低,阻尼有显著增大;当行人以人行桥的频率行走时,考虑人桥竖向动力相互作用结构的动力响应比不考虑人桥相互作用显著降低。