地脉动产生机理和传播特性的研究

以福建省沿海地区场地地脉动和地基固有特性为研究对象,采用室内与现场原位测试相结合、快速傅立叶变换方法进行数据采集和处理,并采用数理统计方法对它们的相关性进行分析,间接地定量研究地脉动的产生机理和传播特性,通过震害反分析得到进一步验证.研究结果揭示了地脉动是一种以剪切波为主的体波,为地脉动体波成因理论提供了有力的支持;剪切波在覆盖层中的等效剪切波速是影响地脉动卓越周期的主要因素,覆盖层厚度、软土层厚度及刚度是影响地脉动卓越周期的重要因素;剪切波在覆盖层中的传播时间与地脉动卓越周期密切相关,能够较好地反映地脉动卓越周期的变化.     

MATLAB谱分析技术在场地卓越周期确定中的应用

场地卓越周期的确定对建筑在其上的各类建筑物和构筑物的抗震设计是至关重要的．实际震害表明：当结构物的自振周期与场地的卓越周期接近时，所导致的结构共振作用是结构震害的主要原因．场地卓越周期的分析计算方法很多，通过对地脉动的谱分析可以得到较为准确的场地卓越周期，然而实现快速的傅式变换计算程序是比较繁琐的，利用MATLAB的波谱分析工具可以方便地实现快速傅式变换，从而有效、快速地得到场地的卓越周期以供工程使用．     

地脉动在场地卓越周期测试中的应用

介绍了地脉动的基本原理、测试和解释处理方法,并在经验基础上提出了华南地区铁路工程应用中卓越周期与场地类别划分的标准。     

场地卓越周期的讨论与场地建筑的共振现象

阐述了场地卓越周期测定方法和理论计算方法,并论述了卓越周期在抗震工程中的作用,结合工程实例,分析了场地卓越周期与场地建筑物共振现象的内在联系.     

附加衰减模式及其对场地地震响应影响

收集了各类土体受大振幅振动影响的Gmax试验数据,分析得到强结构性和弱结构性土的不同Gmax附加衰减模式.通过编制可以考虑Gmax附加衰减影响的一维场地地震响应有效应力分析程序,对典型场地地震响应进行分析对比,发现Gmax附加衰减对场地加速度和切应力响应均有较大的影响,且加速场地液化、扩大场地最终液化范围.考察了场地条件和输入波卓越周期的影响,发现Gmax附加衰减对场地地震响应的影响程度随地下水位的下降而增强,随场地土层厚度的增加无明显变化;强结构性土场地受到的影响比弱结构性土场地更大;不同卓越周期输入下均表现出由于Gmax附加衰减加快场地液化的现象.     

焦作市区岩土剪切波速和场地卓越周期研究

岩土剪切波速和场地卓越周期是划分场地土类型及场地建筑类别的重要指标 ,也是场地土层地震反应分析的重要动力参数 .通过对焦作市城区各类岩土剪切波速和场地卓越周期数据进行统计 ,得到了各类岩土剪切波速范围值和不同工程地质单元场地平均剪切波速与卓越周期范围值 ;对剪切波速与埋深间的关系进行了相关分析 ,建立了剪切波速与埋深的相关方程 .     

焦作市区岩土剪切波速和场地卓越周期研究

岩土剪切波速和场地卓越周期是划分场地土类型及场地建筑类别的重要指标,也是场地土层地震反应分析的重要动力参数.通过对焦作市城区各类岩土剪切波速和场地卓越周期数据进行统计,得到了各类岩土剪切波速范围值和不同工程地质单元场地平均剪切波速与卓越周期范围值;对剪切波速与埋深间的关系进行了相关分析,建立了剪切波速与埋深的相关方程.     

关于场地卓越周期和特征周期的若干讨论

场地卓越周期和特征周期是反映场地动力特性的重要参数,两者均基于频谱分析理论．对卓越周期和特征周期的概念、研究意义及两者之间的关系进行了论述,分析对比了两者在计算原理、研究意义、工程应用及取值等方面的不同,界定了两者的概念．对目前较为常用的计算卓越周期和特征周期的方法,分别进行了分析比较,指出了卓越周期各计算方法的优缺点及适用条件,同时以144条地震波为例分析了特征周期各计算方法的特点及其差异,对场地动力特性的测定具有一定指导意义．     

灰色模式识别在场地分类中的应用

介绍了灰色关联模式识别理论,对灰色模式识别结果的可信度定义进行了完善和补充.在此基础上,以场地的等效剪切波速和覆盖层厚度为分类指标,建立了场地分类的二级灰色模式识别模型,不仅合理解决了场地类别的跳跃问题,而且也为处理工程中存在的灰色不确定信息提供了新的思路.     

用检层法波速试验确定高层建筑场地的卓越周期

本文介绍了用检层法波速试验确定高层建筑场地卓越周期的两种计算方法和实例。     

覆盖层厚度对巷道周围应力分布的影响及巷道间相互作用的仿真

给出了覆盖层厚度对巷道周围应力分布的影响及巷道间相互作用的计算机仿真，用三维有限元法分析了在不同覆盖层厚度下巷道周围的应力分布和两个巷道之间不同距离下的相互作用。数值模拟表明了巷道周围应力分布和应力集中系数随覆盖层厚度增加的变化规律，找到了两巷道之间的距离的临界值，当两巷道间距离大于该临界值时，它们之间的相互作用消失。     

轻型复合结构抗震性能分析(Ⅱ)——结构的滞回曲线、位移反应、基底剪力反应规律

作为轻型复合结构抗震性能分析的第Ⅱ部分.对该结构1/2模型进行了拟动力和拟静力试验研究,并对该模型进行了空间有限元弹塑性地震反应分析.对结构模型的滞回曲线、位移反应、基底剪力反应规律的试验结果进行了分析比较.理论分析与试验结果吻合较好,空间有限元弹塑性地震反应分析可用于该结构的抗震设计;由于结构刚度较大,周期较小,随着裂缝的出现和开展,结构的刚度会逐渐减小,周期会逐渐加大,渐渐接近场地土的卓越周期而产生共振现象,因此,对刚度较大的结构抗震设计时,避开场地土的卓越周期非常必要.     

基于小波分析的淹没水跃脉动压力时频变化研究

利用Morlet小波变换对淹没式闸孔出流试验测得的脉动压力信号进行时频特征分析.通过标准化处理所采集的信号数据,选取合适的尺度伸缩因子和时间平移因子绘制各测点脉动信号的小波变换系数图.从小波系数的模平方图和实部图分析不同尺度下脉动压力的时频分布及强弱变化.应用小波方差图进一步验证各时间尺度下的压力信号时频变化主周期.结果表明:脉动压力第一主周期较小的点位于闸后淹没水跃段,不同工况第一主周期最小点与脉动压力能量最强点基本吻合;当淹没系数较小时,相邻测点间存在主周期一致现象增多.     

黄土-碎石覆盖层毛细阻滞效应及设计厚度分析

为了研究我国西北地区以黄土和碎石构成的毛细阻滞覆盖层适用性,验证黄土-碎石间的毛细阻滞效应以及覆盖层初步设计厚度,在西安江村沟垃圾填埋场开展黄土-碎石毛细阻滞覆盖层极端降雨实验.实测黄土-碎石毛细阻滞覆盖层的储水能力,验证了黄土-碎石间的毛细阻滞作用,分析西安地区半湿润气候条件下毛细阻滞覆盖层的初步设计厚度.研究结果表明:在黄土层同为1.0m厚的条件下,毛细阻滞型覆盖层与单一型覆盖层相比,总储水量提高了24.9%~31.8%,有效储水量提高了38.2%~48.9%.现场实测黄土-碎石毛细阻滞覆盖层储水量为116.92mm,而按脱湿和吸湿曲线计算理论储水量分别为137.68和88.30mm.与本次降雨实测的存储量相比,分别偏大17.76%和偏小24.42%.对于黏性黄土分别下衬碎石、粗砂和中砂构建的毛细阻滞覆盖层:若采用黄土脱湿曲线计算初步设计厚度为1.06~1.12m,而采用吸湿曲线初步设计厚度为1.22~1.28m.在黄土毛细阻滞覆盖层厚度设计中,若采用脱湿曲线计算偏于危险,而采用吸湿曲线则偏于安全.     

底泥固结对污染物运移影响的超重力离心试验模拟

为了研究污染底泥覆盖技术中添加覆盖层造成底泥固结排水、以对流方式加速污染物击穿覆盖层的过程,利用超重力离心模型试验的缩尺缩时效应,研究添加覆盖层后底泥固结对污染物运移速度及出流量的影响,采用数值方法对试验进行模拟.结果表明:1)添加覆盖层后上覆水体中氯离子质量浓度随时间的变化过程,与底泥固结沉降量随时间的变化过程具有较好的相关性.底泥固结排出的孔隙水以对流方式显著加快污染物向上覆水体运移,仅考虑污染物以扩散方式运移的底泥覆盖设计方法偏不安全.2)覆盖层对底泥污染物运移有一定的延滞作用,1cm厚度覆盖层的上覆水层中氯离子质量浓度比3cm厚度情况高85.7%,增加覆盖层厚度可以显著地减少底泥污染物运移到上覆水体的量.3)采用分层总和法计算得到的底泥沉降与实测值接近,平均相差为8.7%;试验底泥固结时间介于以2种排水路径(添加覆盖层固结前、后底泥高度)计算得到的时间之间,通过超重力离心模型试验模拟底泥固结过程是可行的.4)覆盖层引起的底泥沉降的数值计算值较实测值偏大(平均相差10.9%),上覆水体污染物质量浓度的数值计算值较实测值偏小(平均相差16.6%).5)数值分析表明,与纯扩散相比,底泥固结造成污染物击穿覆盖层时间缩短40.7倍.     

场地土分类的模糊性分析

论述了场地土的划分类别及“近震”和“远震”定义的模糊性、场地土特征周期和有关动力特征参数的综合评定计算式，最终论述了“中震”的概念及相应参数。     

工程场地浅层剪切波速结构反演

目的反演工程场地浅层剪切波速结构,验证中美联合地脉动台阵观测记录适合应用于实际工程场地的浅层剪切波速结构.方法对唐山地区两个实际场地观测,从地脉动台阵观测竖向记录中提取了Rayleigh波相速度频散曲线,从地脉动台阵3分量记录中提取了Love波相速度频散曲线,采用Haskell矩阵计算理论的Rayleigh波和Love波相速度.结合遗传算法与单纯形结合的反演算法对唐山地区的两个具体场地浅层剪切波速度结构进行了反演,并与实际的钻孔资料进行了对比.结果场地1提取的相速度频散曲线与理论计算结果有一定的差别.场地2提取的相速度频散曲线与理论计算结果符合较好,场地2的剪切波速结构反演结果较好,与钻孔资料的平均误差均在20%以内.结论利用从地脉动记录中提取Rayleigh波和Love波相速度频散曲线,反演场地剪切波速结构效果较好,适用于实际工程场地的浅层剪切波速度结构反演.     

液体温度对空泡生长和溃灭过程的影响

采用光偏转测试系统研究了不同温度纯净水中激光空泡脉动过程,通过实验获得了激光空泡在靶表面膨胀和收缩全过程,确定了空泡的最大、最小泡半径、脉动周期和泡壁运动速度。实验采用0℃到70℃的纯净水,测量了空泡的泡半径和脉动周期等特征参量变化情况。实验结果表明,液体温度是影响空泡脉动的一个非常重要的因素,随着液体温度的增加空泡的最大泡半径和溃灭周期均呈增加趋势。给出了相应的理论解释。     

简谐脉动流过冷沸腾换热特性实验

为研究简谐脉动对过冷沸腾换热的影响机理,本文以竖直加热圆管为研究对象,分析了入口过冷度不同工况下换热特性受脉动幅度和周期的影响。实验结果表明:在过冷沸腾初期,脉动振幅和脉动周期越大,换热效果越好;在过冷沸腾后期,脉动振幅越大,换热效果越差,而此时脉动周期对换热影响基本可以忽略,脉动振幅主要通过改变流量波动范围影响过冷沸腾换热程度,脉动周期主要通过改变流体与壁面间换热进行程度影响过冷沸腾换热程度。     

层流脉动流动对流换热数值分析

为了改进换热器设计方法及提高设备换热效率,通过建立恒定热流密度加热的圆管内层流脉动流动数学模型,对流量脉动条件下的流动与传热特性进行了数值分析.研究结果表明,脉动流动时速度与压降发生同周期的变化,但两者之间存在相位差,随着脉动频率增加,相位差逐步趋近于π/2;脉动速度的径向分布在一定频率范围内出现环状效应,频率越大速度脉动幅值越小,但环状效应越明显;温度脉动幅度随脉动频率、普朗特数增加而减小,随速度脉动幅度增加而增加.