冻融循环作用下BSFC的抗冻性及损伤模型

为研究玄武岩纤维-矿渣粉-粉煤灰混凝土(BSFC)的抗冻性能,进行了单轴抗压强度试验、劈裂抗拉试验、超声波检测试验和孔结构表征试验,分析了冻融前后BSFC的质量损失率、相对波速、相对抗压强度、相对劈裂抗拉强度的变化规律以及细观结构特征.同时,运用损伤力学对BSFC的冻融损伤进行多指标评价;采用分形维数计算BSFC的气孔结构分布分形维数,拟合得到玄武岩纤维的贡献率公式,建立了基于气孔结构分布分形维数和玄武岩纤维贡献率的冻融损伤模型.结果表明:随着冻融循环次数的增加,BSFC的质量损失率增大,纵波波速、抗压强度和劈裂抗拉强度下降;BSFC的孔结构劣化,大孔径孔数量增多,气孔结构分布分形维数降低;在相同冻融次数下,玄武岩纤维掺量为0.18％时BSFC的抗冻性好;BSFC的冻融损伤与气孔分布分形维数、玄武岩纤维贡献率之间回归效果显著,可以预测经历冻融循环后BSFC的损伤劣化.     

模袋混凝土干湿-冻融侵蚀孔结构的分形特征

为探究干湿-冻融循环作用下模袋混凝土损伤特征,基于扫描电镜(SEM),结合差分盒维数法,计算得到了其分形维数的微观损伤演化特征;又基于核磁共振试验(NMR)的T2谱计算了孔隙体积的分形维数,发现孔隙结构具有分形特征,并推导了孔隙度、渗透率与分形维数之间的数学关系;进一步,结合分形理论,以相对动弹性模量为损伤指标,建立了...     

基于CT试验的高强高性能混凝土高温下孔隙分析

为探讨高强高性能混凝土高温爆裂机制,基于CT扫描技术,对掺与不掺聚丙烯纤维的C80高性能混凝土高温下内部孔隙的发生、发展、劣化过程进行研究,并利用计盒法估算孔隙分形维数。CT切片分析表明:随着温度升高,C80混凝土内部孔隙面积、数量总体呈增大趋势,掺0.2%聚丙烯纤维混凝土的孔隙劣化较素混凝土快;素混凝土(除300℃外)、掺0.2%聚丙烯纤维混凝土的各孔径范围内孔隙数量总体增大,在此过程中,10~20μm孔径的孔隙数量始终占比最大;分形维数总体均呈增大趋势,掺0.2%聚丙烯纤维混凝土的分形维数增幅较素混凝土大;素混凝土的分形维数在400℃前小幅增加,400℃后增加明显,掺0.2%聚丙烯纤维混凝土的分形维数在500℃后增加显著;分形维数的变化情况与混凝土内部孔隙劣化规律一致。     

ArcGIS和分形理论在制图综合评价中的应用

以地形图中的居民地和交通路网为研究对象,以分形理论为基础,借助Arc GIS技术,运用居民地的聚集维数模型和交通路网的长度-半径维数模型,分别测算了天山北坡伊-霍经济区1∶25万、1∶50万和1∶100万地形图中居民地和交通路网的加权分形维数,对两大要素的空间分布特征进行定量分析,结果表明:第一,该经济区内居民地和交通路网的空间结构具有明显的分形特征;第二,在中小比例尺地形图中,同一制图区域内随比例尺变化居民地和交通路网的分形维数基本保持不变,分形维数能为制图综合评价、地图质量评价提供一个量化的评价指标。     

RGB图像分形维数计算方法研究

 在计算颜色表面的分形维数时,为充分考虑颜色表面的相关信息,提出将RGB图像的3个分量R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)重组为一个颜色矢量的思想,通过连接各像素点的矢量终端构建一个粗糙颜色表面,基于改进的投影覆盖法计算该表面的分形维数。与传统的灰度表面分形维数计算方法进行比较分析,分析结果揭示：与灰度表面维数计算方法相比,颜色表面维数计算方法通过以一个三维矩阵保存了RGB图像各像素点的R,G,B分量值,来更全面捕获真彩图像颜色信息,因而可以很好地克服灰度表面维数计算过程中出现的缺陷与不足——缺少对颜色的色彩和色饱和度的考虑。     

基于分形理论的城市天际线定量分析控制研究——以无锡蠡湖湾滨水区为例

“山—水—城”的滨水立面天际线对感知滨水城市魅力，彰显城市历史风景特色具有重要意义。该文以无锡蠡湖湾滨水区总体城市设计为研究对象，依托于GIS技术平台，以分形理论中的计盒维数法对城市天际线进行分段与分层提取，依此进行分形维数的计算与评估。通过多维度对比，从天际线轮廓线形状、平均转折点数、建筑高度的变化程度等多个方面进行城市天际线的量化评价及形态调控优化，为城市天际线定量评价的理论方法研究提供新的思路，为其他山水城市高度体系建构提供参考与建议。     

水泥砂浆孔结构分形特征的研究

利用压汞仪测定了不同水灰比及龄期水泥砂浆的孔结构,通过基于热力学关系的分形模型计算得到了水泥砂浆的孔表面积分形维数,并探讨了孔表面积分形维数与微观孔隙率、孔表面积、平均孔径、中值孔径等其他孔结构参数及砂浆强度之间的关系.结果表明:基于热力学关系的分形模型能够很好地表征水泥砂浆孔隙的复杂程度;孔表面积分形维数与微观孔隙率的相关性较差,而与孔表面积、平均孔径、中值孔径以及强度之间有较好的相关关系;随着孔表面积分形维数的增大,平均孔径和中值孔径减小,孔表面积增加,水泥砂浆的抗折强度及抗压强度增加.基于热力学关系的分形模型计算得到的孔表面积分形维数可作为水泥砂浆孔结构特征的综合评价指标,并且分形维数与其宏观力学性能相关性良好.     

节理岩体强度的分形统计分析

岩体中存在大量节理、裂隙，导致岩体力学性能弱化。基于岩体节理断裂扩展和剪切滑移2种失稳破坏机制，运用分形和统计断裂力学方法探讨了2种破坏方式下节理岩体的统计强度。结果表明，岩体强度与岩体中节理分布的分形维数密切相关，分形维数增大导致岩体强度非线性降低。     

分形维数定量表征煤岩储层非均质性

针对传统方法难以定量描述煤岩储层非均质性的问题,提出了一种新的适用于煤岩的毛管压力模型,来评价煤岩储层的非均质性。该模型基于分形理论,引入孔隙分布指数,并考虑迂曲度参数的影响,通过恒速压汞法测量某煤矿的煤岩岩心的孔隙度、渗透率,得到毛管压力曲线,对毛管压力曲线进行拟合得到分形维数;利用孔隙大小分布曲线,分析并验证计算得到的分形维数,与其他几种常用的计算分形维数的方法相比,该方法更精确可靠。最后定量分析分形维数与非均质性的关系及分形维数与煤岩的孔隙喉道,以及孔隙度和渗透率的关系,结果表明,该方法可以定量评价煤岩储层的非均质性。     

节理岩体结构的分形几何研究

在岩体结构宏观分区的基础上,应用分形几何的观点从三维角度对分区内的岩体结构进行了研究。应用随机不连续面三维网络模拟技术建立岩体结构统计均质区内不连续面的概化模型,借助计算机模拟再现岩体结构;从岩体结构网络图中抽取“样本”,通过计算二维、三维样本的分形维数,表明三维分形维数等于二维分形维数加1,从三维角度表明统计均质区内岩体结构具有统计自相似性。     

我国城市空间数据和GIS应用的现状与前景

基于最近在全国城市进行的一次调查 ,首先评介了我国城市空间数据和 GIS应用的现状 ,然后分析了 2 1世纪城市发展对 GIS的需求和 GIS技术面临的挑战 ,进而介绍了为主动迎接挑战已经或正在采取的一些行动 ,最后对未来前景做了初步展望     

利用中间层技术实现GIS与水力模型的无缝连接

针对在给水管网管理信息系统建设中水力模型和地理信息系统的结合问题,提出了基于GIS的利用数据挖掘和数据检查技术建立中间层,并以之作为水力模型数据来源的方法,从而避免了水力模型会继承GIS中的数据缺陷和数据错误等不足,同时实现了GIS与模型的无缝连接和同步更新。实际应用情况表明,通过中间层来建立和维护水力模型简单、可靠、高效;与传统方法相比,模型更新及时、维护费用低,且适用于多种GIS平台,通用性好。     

GML空间数据查询系统研究

在网络应用环境下,GIS用户经常需要查询检索不同来源、不同格式的空间数据,完成所需的空间分析功能。但由于GIS软件的封闭性以及空间数据描述标准的缺乏,各厂商的GIS软件只能查询自身格式的空间数据,而无法查询其它GIS的空间数据,导致异构多源空间数据的查询难以实现。GML已经成为空间数据编码、传输;存储、发布的国际标准,为空间数据的描述提供了标准框架,如果所有空间数据都以GML标准来描述或将所有空间数据都转换为GML格式,那么只需要针对GML开发一套功能完善的查询系统,就可以查询检索多源异构空间数据,关键是如何实现这样的GML查询系统。另一方面,随着GML规范的不断完善以及GIS软件厂商对GML规范的广泛支持,大量的GML数据不断涌现,也需要研究GML查询来从大量GML数据中查询检索用户所需数据。本文以XML标准查询语言XQuery为基础,对其进行扩展,增加了通用GML解析、空间数据类型、空间操作算子和R树索引,实现了GML空间数据的本原查询。     

基于GIS的城市空间增长用地选择探讨——以湖北省咸宁市为例

利用GIS技术量化地进行城市空间增长用地选择的原理和方法,构建基于GIS的城市空间增长用地选择评价指标体系和综合评价模型,并研究基于GIS技术的评价数据的获取及模型算法原理,既可为量化地进行城市空间增长用地选择提供范式,辅助城市空间规划管理与决策,又能基于已有的GIS信息平台,在空问信息数据不断充实和扩展的基础上,辅助城市规划编制与管理.     

基于GIS的城市供水管网爆管预测预警信息系统

城市供水管网爆管预测预警信息系统以地理信息系统(GIS)为基本框架,加载管网基本属性及供水系统运行数据,采用生存分析和贝叶斯定理建立爆管模糊预测模型;将GIS空间分析功能引入爆管规律分析与研究,建立了爆管的缓冲区分析模型和关闸搜索分析模型,对爆管在空间的分布规律进行分类和综合评价;将预警理论应用于爆管预防日常管理,提出爆管预警指标,结合不同爆管环境、条件,制定合理警限,划分警级,进行爆管状态预警。该系统可为管网管理者提供爆管查询统计、空间分析和预测预警等快速、多层次和直观的信息,以保证管网供水安全。     

基于地理信息系统和信息量模型的滑坡危险性评价——以重庆万州为例

针对滑坡危险性评价，以重庆万州滑坡地质灾害为例，采用地理信息系统技术，选取高程、地层岩性、坡向、坡度、距离河流的远近、距离道路的远近、建筑物分布和到遂宁组和沙溪庙组地层的距离等8个指标作为评价因子，利用信息量模型对万州研究区的滑坡地质灾害进行危险性评价。评价结果表明，地理信息系统和信息量模型能够很好地为滑坡灾害的危险性研究服务，可用来解决过去地质灾害危险性评价中效率低、精度筹、费时、费力等问题，从而实现滑坡地质灾害的信息化和科学化。     

岩土工程中基于栅格的三维地层建模及空间分析

地理信息系统（GIS）及空间信息分析技术的发展为解决复杂的岩土工程科学问题提供新的手段,三维空间的地层和硐室建模是岩土工程GIS信息技术的核心内容。在此基础上,研究三维空间分析算法并实现具备强大面向对象分析功能的GIS信息系统,是该项技术在岩土工程领域得以推广应用的前提条件。以典型的工程应用实例为背景,介绍基于栅格的包含多元信息（监测设施、工程措施和地质断层等）的三维地层建模技术,详细探讨地层模型中的任意单纯地层剖面生成、地层与三维场景中的水位面及实体相交、地层与硐室的混合剖切算法及面积和体积的空间计算等分析功能。     

基于GIS的地下水建模

地下水模拟模型能够模拟地下水动态特征 ,GIS具有强大的空间数据处理与分析功能 ,建立地下水模拟模型与GIS的集成系统 ,将有助于对地下水模拟模型的推广应用和决策分析。本文详细论述GIS支持下的地下水模拟模型的建立过程 ,采用交互式剖分方法不仅提高建模效率 ,而且能充分考虑计算域的水文地质条件 ,使生成的网格单元效果更为理想 ,本文将这种方法应用于北京密怀顺地下水模拟中 ,极大地提高了工作效率。     

基于GIS空间分析的变电站空间布局规划研究——以北京为例

城市电网规划既是电力系统发展规划的基本内容之一,也是城市规划的重要组成部分。其中,变电站空间布局是城市电网规划的主要内容之一。地理信息系统(GIS)强大的数据处理与分析功能为电力设施科学规划选址提供了可能。本文利用GIS空间分析技术,结合经改良的变电站选址模型,提出了一套较完整的变电站空间布局计算方法。采用该方法,在变电站建设时可以有效避免"站群"矛盾,避免规划与电力行业管理相脱节等问题。