饱和正冻土多孔多相介质的理论构架

通过对冻土多孔多相微元体的平衡方程、各相成分之间的变形协调方程 ,推导出冻土体 (考虑土骨架与冰颗粒之间相互作用力---冻胀力 )的有效应力原理、正冻土单元的连续性方程及各相成分的能量转换与传递方程 ;在此基础上提出了正冻土的控制微分方程的理论框架 ,从而建立了在多孔固液介质的质量守恒方程与多孔多相介质的热、能守恒方程的基础上的全面考虑冻土中骨架、冰、水三相介质水、热、力与变形真正的耦合作用的数理方程 ,比当前国际流行的正冻土流体动力学模型、刚冰模型和热力学模型更全面地描述了正冻土的水、热、力与变形的实际状态     

Thermal Interaction between Permafrost and the Qinghai-Tibet Railway

Measures were taken to protect the thermal regime of the roadbed embankment after construction and to lower permafrost temperatures in the rich-ice and warm permafrost regions along the Qinghai-Xizang Railway. However, these measures were taken only for some sections of the railway, leaving many sections unprotected. This article addresses those areas where no measures were taken and presents analysis of the variation of soil temperatures under the embankment in seasonal frozen soil areas, degrading permafrost areas, and warm and cold permafrost areas. The results show that soil temperatures, maximum seasonal freezing depth, and the permafrost table under the embankment differ according to the different frozen soil areas after embankment construction. In seasonal frozen soil areas and degraded permafrost areas, the seasonal frost layer remained frozen the next year under the shaded shoulder of the embankment. In degrading permafrost areas, a thaw layer between the permafrost table and the bottom of the seasonal frost formed under the embankment. In warm permafrost areas, the permafrost table under the embankment was unstable and soil temperatures near the permafrost table showed an obvious increasing trend. In cold permafrost areas, the permafrost table under the embankment was clearly raised and temperature lowered in the soil near the permafrost table, which is advantageous to permafrost thermal stability under the embankment. In particular, the differ-ence in solar radiation from the slope exposed to the sun to the shady slope of the embankment is responsible for the difference in the soil thermal regime and the permafrost table, which potentially can affect roadbed stability.     

基于全量补偿算法的结构损伤识别

频率和振型是反应结构动力特性的主要模态参数,文中对损伤结构的频率和振型进行了研究。通过实测损伤结构的频率和振型,利用矩阵理论修正理论有限元模型,使之与实测损伤结构的频率和振型一致;将修正的理论有限元模型表达成单元刚度矩阵与损伤因子的线性组合,把损伤识别问题转化为组合系数的识别问题。给定损伤因子的合理取值范围,用优化方法求解损伤因子。通过对十跨桁架结构的数值仿真,仅用结构的前5阶频率和振型就能很好的识别结构的损伤,且该方法不需要对实测振型进行归一化处理,具有较强的实用性。     

深季节冻土区涵洞热状况分析

为分析深季节冻土区涵洞对路基及其下地基热状况的影响,建立了涵洞温度场计算模型,基于已有的试验涵洞监测数据,对比分析了所建模型的可靠性,再在该模型基础上,通过改变材料参数和模型尺寸,进行不同情况下的数值计算。结果表明：模拟季节冻土区涵洞温度场时,需要充分考虑热对流效果,忽略填土热对流效果是不合适的,考虑热对流效果的模型在定性和定量上均与现场监测情况一致;在季节性冻土区涵洞设计工作中,应该采取一些积极措施避免或减少对流传热对涵底冻深发展的影响;涵底最大冻结深度随着含水量呈三段式的变化规律：随其增大先减小,后减小速度变缓甚至冻深略有增加,最后又趋于减小;寒区涵洞内径的尺寸对涵底冻结深度方面的影响较大,而净高对涵底冻结深度方面的影响很小,可以不考虑。     

加格达奇东小河地下水溢流积冰影响因素

黑龙江省大兴安岭地区的加格达奇区属于典型的高纬度寒区,是我国地下水溢流积冰问题最严重的地区之一。东小河位于加格达奇市区东部,是区域溢流积冰现象的代表性区域。采用实地踏勘和水文地质物探等方法,分析了该地区溢流积冰现象形成三个阶段及其特征,特别是气象因素、流域下垫面因素、冻土层因素的影响,指出加格达奇区流域下垫面因素中的浅薄含水层和冻土层因素是该地区独特的溢流积冰现象形成的关键因素。     

近40年来中国大陆总辐射的演变特征

利用1961~2002年中国大陆地区60个站月平均总辐射资料,讨论了我国大陆地区总辐射在年际—年代际时间尺度上的演变特征。研究表明:我国大部分地区总辐射的变化特征有很好的一致性。大部分地区总辐射自20世纪60年代开始呈现减少的趋势,这一趋势一直持续到1990年前后,其后大部分地区总辐射有明显增加的趋势。同时分析了各区总辐射的线性倾向系数以及其演变趋势的地理分布。     

青藏高原北部光合有效辐射的观测研究

利用五道梁地区1993年9月~1997年12月TBQ-4-1型辐射仪器的分光观测结果,对高原地区的光合有效辐射(PAR)进行了分析,给出了五道梁地区PAR在总辐射中所占比例η值的日、月变化特征。五道梁地区η值日变化冬季表现为早晚大、正午前后小,夏季则从早到晚减小;五道梁地区月平均η值季节变化较明显,冬季最小,春季次之,秋季较大,夏季最大。光合有效辐射与红外辐射是五道梁地区总辐射的主要组成部分,紫外辐射占总辐射的份额较小。五道梁地区平均η值较北京、栾城、额济纳旗及得克萨斯小,较成都、昆明、太湖、海北、张掖大,与加利福尼亚相当。给出了高原北部η的气候学计算式并在计算式中引入了日照百分率的影响。