循环孔隙水压下混凝土的力学特性和损伤演化

为探究混凝土在潮汐、蓄放水等循环水压环境下工作的情况,对饱和混凝土进行了不同次数(0,50,100,200)的有压水循环预处理,并在有围压的水环境中直接对混凝土进行加载,加载速率恒定为10^-4 s^-1。分别在应力空间上和应变空间上探究了循环水压对混凝土力学性能和损伤演化的影响。研究结果表明:①循环次数对混凝土力学性能的影响包含了有利影响与不利影响,有利影响主要表现为混凝土内部的Stefan效应,会增加混凝土的峰值应力与变形能力,同时延缓损伤的发展;②Stefan效应在循环次数较少时(≤100)占据主导地位,且随循环次数的增加而增大,并在孔隙水使混凝土内部孔隙发生连通和贯穿后开始减弱;③在混凝土受压过程中,由于混凝土内部共轭面的相对滑移,Stefan效应有一定的滞后性,但总体的影响程度大于不利影响;④所推导的损伤变量计算方法从能量耗散角度出发,将塑性应变能作为材料损伤耗能的一部分,反映了材料变形模量的退化,且比较符合实际工程经验。     

基于云概率密度分布估计的大坝监测数据分析

大坝运行监测易受自然环境和监测条件影响,存在时间和空间上的变异性,监测数据具有不确定性。以云理论的随机性和不确定性分析方法为基础,并与空间数据辐射思想相结合,建立了云滴概率密度分布估计模型,然后导出云概率密度分布函数,依据样本监测数据推求母体空间数据的分布特征,并设计了基于逆向云算法云变换的计算程序。分析陆浑水库1979~1999年测压管监测数据和位移变形数据的云概率密度分布特征和云数字特征,得出了20 a来大坝的数据分布特征和运行状态。监测数据分析结果表明,云概率密度分布估计不仅能有效合理地分析大坝的运行状态,而且能够依据云数字特征来判断监测状态和监测环境的异常变化。     

水库多目标优化调度技术比较研究

多目标智能优化算法种类繁多,不断涌现,在水库优化调度中得到了广泛应用,但多目标智能优化技术仍然是目前水库群综合利用优化调度研究中的热点和难点之一。已有的研究算法大多是关于水库优化调度中适用性的应用研究,且实际问题简化多,在算法算子的选择、算法性能的探讨和比较、特别是多目标优化等方面还不够深入。为此,选择应用较为广泛的NSGA-Ⅱ和DEMO算法,从变量规模、约束处理技术等方面,对其在水库多目标优化调度中的应用效果进行初步分析、比较和评估,为水库多目标优化调度算法的选择提供了参考。     

介质非均匀性对加卸载响应比峰值异常特征时间影响的数值研究

加卸载响应比方法为非均匀脆性介质的灾变预测提供了新的思路,该方法用加载与卸载响应的差别来定量刻画介质的损伤演化过程。已有的岩石实验研究和地震震例研究,发现在岩石破裂或者地震发生之前,加卸载响应比都会出现异常明显的升高及回落,表明加卸载响应比峰值异常具有良好的灾变前兆意义。震例研究中发现,加卸载响应比峰值异常特征时间呈现...     

水饱和混凝土单轴压缩弹塑性损伤本构模型

多孔多相的饱和混凝土中,孔隙自由水对混凝土的力学特性有显著的影响。该文基于损伤力学基本原理建立了单轴压缩条件下水饱和混凝土的弹塑性损伤本构模型,并结合太沙基“有效应力原理”,认为材料的损伤是由本体有效应力和结构有效应力引起的,根据应力平衡条件得出了两种有效应力下的应力关系方程,并在此基础上建立了水饱和混凝土的单轴压缩损...     

多重因素影响下的怀柔应急水源地及其周边地区地下水流场演化

为探讨怀柔应急水源地及其周边地区地下水流场的演化情况,统计分析了1978年－2010年区域和水源地中心区的地下水水位变化。研究区地下水流场大致经历了4个发展阶段：1980年之前的天然流场阶段、1980年－1985年局部地下水位缓慢下降阶段、1986年－1998年地下水位动态平衡阶段和1999年－2010年地下水位强烈下降阶段。进一步研究发现,降水量锐减、河道弃水量的减少是造成本区地下水补给量锐减的自然因素,而人类活动的影响主要表现在下垫面入渗条件的改变和人工持续开采两个方面。：在近30年的时间里,研究区城市和农村聚落的建设增加了约120km2,水浇地和旱地面积减少了近102km2,下垫面条件的改变造成降雨入渗量的大幅减少。而地下水开采造成区域地下水位持续下降41m左右,地下水位降落漏斗经历了从无到有,从局部到区域的发展过程,面积达200km2,已经形成了区域地下水超采状态。目前,水源地单井出水量和总的开采量已经减少,地下水位持续下降,漏斗有进一步扩展的趋势,因此应当尽快停采涵养水源,恢复水源地应急备用功能,以保障供水安全。     

基于自组织理论的郑州市空间发展研究

1.自组织理论1.1自组织的概念自组织理论是20世纪60年代末期形成的一种理论体系,它最早来源于物理学,是继系统论、信息论、控制论之后逐步发展起来的。它综合运用熵、信息熵及涨落等概念进行严密的科学抽象和科学推理。自组织理论由耗散结构理论、协同学、突变论和超循环理论组成,其中耗散理论为核心内容。自组织理论主要研究自然界和人类社会的复杂现象和发展演化规律。     

湿度扩散诱发的节理岩体时效变形特性研究

湿度对岩体结构性能的影响显著,不仅造成岩体物理力学性能弱化,还在一定程度上产生湿涨变形,进而改变岩体的应力状态,大大增强岩体的时效变形特性。为了分析节理岩体在高湿度环境下的时效变形,采用湿度-应力-损伤耦合数值模型对水敏感岩体隧洞开挖后的变形量、围岩内的湿度扩散,以及应力演化进行了数值分析。通过对单组和2组节理岩体的变形、应力、湿度扩散的分析,揭示了节理弱面对湿度扩散和岩体变形的强化作用。开挖隧洞拱顶和底板变形量的分析结果表明高湿度环境是水敏感岩体隧洞产生底鼓的重要原因之一。湿度扩散引起隧洞顶部和底部围岩产生大量破坏,致使相应部位的位移量陡增。此外,单组节理对岩体的湿度扩散的方向起到明显的导向作用,而多组相互斜交的节理则在一定程度上削弱了湿度扩散的各向异性。     

基于耗散结构理论和灰色关联熵的水资源系统演化方向判别模型研究

水资源系统是一耗散结构,本文以水资源量作为序参量,来描述水资源系统的有序性和演化方向。依据协同学理论,水资源系统要维持有序就要求经济、社会、生态子系统相互协调,系统序参量之间相互协同。应用耗散结构理论和灰色系统理论,把灰关联度与熵结合起来,以序参量为基础,建立了基于灰关联熵的水资源系统演化方向的判别模型,为水资源系统分析提供了新方法。并将该模型应用于黄河流域水资源系统的演化评价,为实施临界调控提供了依据。     

潮汐汊道开发中的水环境问题

以山东半岛月湖和海南岛博鳌港为例 ,论述人类开发活动对潮汐汊道带来的生态系统问题和航运防洪问题。在山东半岛月湖 ,为海水养殖而进行的口门围封和潮间带围垦造成了涨、落潮历时和潮流流速格局的变化 ,进而引起纳潮海湾的淤塞和水体交换的滞缓 ,最终导致生态系统的恶化 ,使海水养殖业蒙受损失。在海南岛博鳌港 ,口门航道的整治问题突出 ,但如果设计不当 ,航道整治工程的实施将给港内沿岸地区带来极大的洪水风险 ,使现有开发工程的设计不能满足防洪的要求。分析表明 ,潮汐汊道开发中所产生的水环境问题的解决 ,无论是生态系统修复 ,还是海滨城市的风险与安全问题 ,都需要多学科的交叉研究。