某超高层建筑施工中若干监测技术研究与应用

广州珠江新城西塔总建筑面积451926m2,主塔楼103层,建筑高度为432m,建成后将成为广州第一高楼和新的地标性建筑。西塔建筑结构造型独特,施工工艺复杂,安装定位难度高,针对结构在施工过程中由施工荷载、风荷载、偶然荷载等产生的力学行为,我院采用多种监测手段与测试技术对西塔结构的空间定位与变形、结构的应力应变、结构的气象环境以及结构的风作用环境等等进行了实时监测,并取得了一些研究成果。     

三轴加卸载下花岗岩脆性破坏及应力跌落规律

基于2种卸荷应力路径和常规三轴压缩试验,研究了加卸载条件下花岗岩的变形破坏及应力脆性跌落特征。卸荷条件下岩石变形主要是向卸荷（主）方向回弹或拉伸变形为主,而非或次卸荷方向的塑性变形很小,峰后应力应变曲线呈现明显的脆性特征。而加载条件下岩石以轴向压缩变形为主,且压缩塑性变形随围压增大而增大;卸荷条件下破坏岩石各种级别的张拉裂缝较多,张裂面一般垂直于卸荷主方向,高初始围压时双向卸荷甚至在次卸荷方向也可产生环形张拉裂缝。破坏围压较高时破裂面剪性特征相对明显,但剪性裂面一般追踪张性破裂面发展而成,并在剪切面两侧发育较多微张裂缝。而相对较高围压下常规三轴压缩岩石一般为剪切破坏,张性裂缝很少;常规三轴压缩岩石的应力脆性跌落系数随围压的增大而增大,而在卸荷条件下却随初始围压的增大而减小。相同初始围压时,卸荷条件下比加载时的应力脆性跌落系数小得多,方案Ⅱ在初始围压达到30 MPa时甚至出现负值,应力脆性跌落系数R依次为：RⅢ〉RⅠ〉RⅡ。     

EPON技术应用研究

本文对EPON技术进行了介绍，阐述了利用EPON技术对新建区域及改造区域进行宽带建设的模式，提出了EPON建设的相关建议。     

海上CCS井固井关键技术探讨

碳捕集与封存(CCS)技术是减少温室气体排放、延缓气候变暖的有力手段。通过注入井将CO₂注入至地下储层是海上CCS项目的重要环节。固井水泥环作为井筒与CO₂储层间的第一级屏障，在注入井的井筒完整性中发挥着重要作用。因此，良好固井作业及水泥体系设计是CCS项目可持续运行的重要保障。从固井水泥体系性能及固井工艺方面论述了海上CCS项目中注入井固井工程关键技术；分析了硅酸盐水泥及非硅酸盐水泥在CCS井环空密封中的适用性；指出了在典型CCS井工况下，水泥石力学性能的设计要求及改进思路；最后针对海上CCS井提出了相关的固井工艺措施。研究成果有助于指导海上CCS井固井工作、提高固井质量，从而有效保障碳封存井的井筒完整性。     

卸荷条件下花岗岩力学特性试验研究

 基于岩石试件的卸荷试验,研究卸荷条件下岩石的变形、参数及破裂特征。研究结果表明：(1) 卸荷过程中岩石向卸荷方向回弹变形较为强烈、扩容显著,脆性破坏特征明显。(2) 卸荷过程中岩石的变形模量E逐渐减小,泊松比m逐渐增大,E减小了5%～27%,而m增大了50%～335%,变化均随初始围压的增大和卸荷强度的增强而增大,两者均与体积应变相关。(3) 相对于加载试验,卸荷岩石的c减小而j增大,且卸荷强度愈强,c减小得越多,j增大的程度越小。峰值c减小了33.2%～47.8%,而残余c为正常值的65.3%～77.6%,峰值j增加了14.7%～33.2%,而残余j增大了5.9%～9.4%。(4) 卸荷条件下岩石破坏具有较强的张性破裂特征,各种级别的张裂隙发育,双向卸荷时甚至在次卸荷方向上也可能出现张拉裂隙,剪性破裂面一般追随张拉裂隙发展。     

粗晶大理岩单轴压缩力学特性的静态加载速率效应及能量机制试验研究

 加载速率对岩石力学性质具有重要影响,影响的程度与岩石本身的微结构和加、卸载应力路径及状态等密切相关。基于静态加载速率范围内的9个不同等级应变率下粗晶大理岩单轴压缩试验,研究加载应变率对岩石的应力–应变曲线、破坏形态、强度、弹性模量及变形模量与应变能耗散及释放的影响规律,探讨岩石损伤演化的能量机制。根据总体积应变及裂纹体积应变与起裂及扩容应力的相关性,确定各应变率下岩石起裂及临界扩容应力。加载应变率大约以1×10－3 s－1为分界点,小于该值时应力–应变曲线峰值点附近仍存在一定的塑性屈服或流动段,超过该值后表现为“折线”型。随着加载应变率的增加,岩样破裂模式由张剪型逐渐过渡到张性劈裂甚至劈裂弹射。一般而言,起裂及临界扩容应力和峰值应力均随加载速率增大而增大,且起裂及临界扩容应力越接近峰值强度,但当应变率为1×10－4～1×10－3 s－1时,上述值均出现一个相对低值区间,这与粗晶大理岩的微结构特征相关。起裂应力、临界扩容应力、弹性模量及变形模量均与峰值强度线性相关。单轴压缩下峰前能量耗散量越多,强度越高,峰后可释放弹性应变能和释放速率越大,岩石的张性贯通破裂特性愈强,破裂块数越多。能量耗散使岩石损伤而强度丧失,而能量释放使岩石宏观破裂面贯通而整体破坏。     

卸荷条件下裂隙岩体变形破坏及裂纹扩展演化的物理模型试验

 岩体工程开挖是一个卸荷过程,通过裂隙岩体物理模型试验,研究2种卸荷应力路径下裂隙岩体的强度、变形及破坏特征,并探讨裂隙的扩展演化过程和力学机制。卸荷条件下裂隙岩体的强度、变形破坏及裂隙扩展均受裂隙与卸荷方向夹角及裂隙间的组合关系影响;卸荷速率及初始应力场大小主要影响岩体卸荷强度及次生裂缝的数量,对裂隙扩展方式影响相对较少;卸荷条件下裂隙扩展是在卸荷差异回弹变形引起的拉应力和裂隙面剪切力增大而抗剪力减小的综合作用下的破坏,且各个应力对裂隙扩展的影响大小与裂隙的倾角密切相关。     

基于复合混沌的自适应图像加密算法

复合混沌迭代系统保持了所有迭代子系统的混沌特性，比单个子系统的动力学行为复杂得多，其生成的密钥串按二进制位独立同分布。为了更好地进行图像加密，提出了一种基于复合混沌的自适应图像加密算法。该算法是利用密钥串的值，结合图像像素值确定的置乱顺序对图像进行加密。实验表明，用该算法可以达到很好的自适应加密效果。当总密钥长度大于128bits时，该系统是很难破解的。     

TC4/ZQSn10-10扩散连接接头残余应力的数值模拟

对TC4/ZQSn10-10异种材料扩散连接接头处的残余应力分布进行了有限元模拟,并结合组织和应力分布讨论了接头的断裂原因。结果表明,TC4/ZQSn10-10接头的最大残余应力出现在金属间化合物Cu3Ti2上,导致裂纹在Cu3Ti2上萌生;最大剪应力也出现在Cu3Ti2上,最大剪应力的存在使裂纹得到扩展,最终导致接头断裂。通过填加中间层Cu可以缓解接头处的应力分布,使接头强度达到192 MPa,相当于铜合金母材强度的80%以上。     

基于ERBF核函数和边界填充的图像插值算法

受传统算法的启发，根据图像相邻像素的关联性，扩充图像边缘像素，采取首行与首列（或者末行与末列）填充的方法，利用ERBF核函数做已知像素点的曲线拟合，解决了采样点中不包含原始图像像素点的缺陷。试验表明，基于ERBF核函数和边界填充的图像插值算法，对原始图像进行隔行隔列抽取25%的像素点得到的低分辨率图像，插值后生成的高分辨率图像和原始图像相比，性能参数PSNR高达33.81dB，高于目前的插值算法，没有阈值选择的困扰。而且，该文提出了用差值图AMI来分析不同算法插值生成图像的比较方法。