重庆西山坪西园建材厂滑坡应急抢险治理工程设计与研究

以西山坪西园建材厂滑坡体工程地质勘察资料为依据,分析了滑坡体的岩土组成和物理力学性质以及造成滑坡的原因.认为影响山体滑坡的因素除与边坡地层岩性、微地貌特征、气象及水文条件有关外,修建厂房开挖与切割边坡坡脚则是重要的诱发原因.定性得出该滑坡的形成机制和类型为牵引式、浅层、小型土质新型滑坡.在此基础上,应用规范所推荐的极限平衡法,对该滑坡体的3个主要地质剖面(A-A'、B-B'、C-C')进行了稳定性计算与分析,得到不同工况下滑坡体稳定系数值.其中,在最不利组合工况(自重+暴雨+地震)下,滑坡体稳定系数仅为0.99～1.03,处于不稳定状态.根据计算结果,按照<长江三峡库区滑坡灾害防治规范>要求及"技术可行、安全可靠、经济合理、简单易实施"的设计原则,对该滑坡的应急抢险方案进行了设计,提出以抗滑桩拦挡工程为主、坡顶修筑截排水沟、地表裂缝回填夯实等综合治理方案.抗滑桩设置1排,分3段,根据每段不同的剩余下滑力设计抗滑桩的断面尺寸和埋设深度,使该滑坡体治理后,其安全系数分别满足不同工况下的规范要求.该方案已通过了三峡库区滑坡灾害防治专家组的审核,目前,正处于实施阶段.

可侵蚀地表上方含尘大气运动的数值模型

在稀相气固两相流的双流体模型框架下，导出含尘大气运动的基本方程，其中的源项考虑相间双向耦合作用；通过对基本方程进行无量纲化，求得控制气相和弥散相动力学行为的相似准则，包括弗洛德数、罗斯贝数、颗粒雷诺数、颗粒惯性参数、颗粒剪切横移参数、颗粒旋转横移参数和沙尘质量载荷率等．作为一个模型问题，研究可侵蚀地表上方充分发展湍流大气边界层流动对土壤颗粒的气动卷扬作用，其中计及气动阻力、萨弗曼升力和重力等因素的影响．为了克服由于沙尘跃移运动轨迹交叉导致流动参数多值性所造成的困难，引进拉格朗日坐标下弥散相连续方程．对两种不同风速和4种不同粒径条件下的沙尘运动进行数值模拟，给出相应情况中沙尘运动特性和密度分布剖面并讨论风速和粒径等参数的影响，还细致分析了含尘大气边界层中沙尘与气流之间的能量传递过程．所得的方程、准则和方法可以为土壤风蚀和沙尘暴等自然灾害的预报提供理论基础．

腐蚀管道的剩余强度计算方法研究

对目前国内外常用规范进行归纳和总结,得到5种常用方法: ASME—B31G,DM方法,Wes-2805—97,CVDA-84和J积分方法.本文将BP神经网络和遗传算法相结合,得到一种新的神经网络,并将这种神经网络成功用于计算腐蚀管道的剩余强度和最大允许注水压力.通过示例分析,对7种常用规范和本文提出的改进的遗传神经网络方法进行了比较,得到下面结论:不同计算方法计算得到的剩余强度和最大允许注水压力相差较大, Wes-2805-97规范、 ASME—B31G规范、 CVDA-84规范等都比J积分方法计算得到的剩余强度和最大允许注水压力偏大、偏保守; DM断裂力学方法计算得到的剩余强度和最大允许注水压力比J积分偏小、偏危险; J积分方法和基于J积分方法的改进的遗传神经网络方法计算结果比较接近,比较适中,可以认为是计算剩余强度和最大允许注水压力较好的方法.

中国科学院力学研究所2004年科研工作总结与思考

2004年，力学所以国家科技中长期规划和中国科学院中长期科技发展规划的制定为牵引，以筹划进入中科院院“三期”创新、争取承担“十一丑，国家和中科院重大科研项目为动力，持续、多层面地进行了研究所发展规划的论证．在此基础上提出了发展蓝图，即6个主要的学科方向（微重力科学和空间技术、高温气体动力学与跨大气层飞行、微尺度力学与微系统、工艺力学与材料设计、海洋与环境工程、生物力学与生物工程），4个科研平台（微重力科学平台、高超声速飞行技术平台、微／跨尺度力学平台、海洋工程研究平台）包含的基本科学问题是复杂介质和极端条件下的力学行为． 2004年，力学所成功主办了以“第24届世界激波大会”、“第六届世界计算力学大会”（联合）为代表的3次大型国际会议；郑哲敏院士当选工UTAM执委．这是力学所不断提升和国内外学术交流的深入和广泛程度的具体体现．

通过频率改变率进行损伤定位的方法研究

本文基于频率法进行损伤识别的基础，从理论上推导了损伤导致某阶频率降低与损伤位置的关系和该阶曲率模态／应变模态的振型变化相近。并通过数值仿真的结果验证了理论分析的结果。在此基础上给出了损伤状态下通过不同阶模态频率改变率比值来进行损伤定位的新方法，并将其应用于实际钢梁的分析中，得到了较好的结果。最后文中阐述了通过频率法进行损伤识别的优点和局限性。

用非结构网格研究旋转振荡圆柱绕流

研究了雷诺数Re=200,1000,线速度比α=0.5,2.0,4.0,强迫振荡频率fs=0.1～2.0情况下的旋转振荡圆柱绕流问题.通过基于非结构同位网格有限体积法对Navier-Stokes方程进行数值求解.对流项、扩散项和非恒定项的离散格式均具有二阶精度,利用SIMPLE算法处理压力-速度耦合.计算得到了作用力系数随不同控制参数的变化规律.通过对升力系数的频谱分析得到自然脱落频率和强迫振荡频率下的作用力振幅.通过对不同频率作用力幅值的分析,得到频率之间的竞争关系,进而定量地给出了不同尾迹涡脱落模式的分区图.

超音速流动中侧向喷流干扰特性的实验研究

在超音速流动中,进行了侧向喷流干扰特性的实验研究,研究了喷流压力、攻角、迎风侧及背风侧喷流对侧向喷流干扰特性的影响.结果表明,随喷流压力增大,喷流前的高压区向前扩展,喷流的包裹作用加强.有攻角时,背风侧喷流前的高压区更大,喷流包裹作用的影响区域前移,喷流的控制效果更好,这一趋势随攻角的增大更加明显.

非平整、多孔介质海底上波浪传播的复合方程

为了反映近岸区域实际存在的多孔介质海底效应,并且考虑到波浪在刚性海底上传播模型的最新研究进展,运用Green第二恒等式建立了波浪在非平整、多孔介质海底上传播的复合方程.假设水深和多孔介质海底层厚度均由两种分量组成:慢变分量,其水平变化的长度尺度大于表面波的波长;快变分量,其水平变化的长度尺度与表面波的波长等阶,但其振幅小于表面波的振幅.另外,多孔介质层下部边界的快变分量比水深的快变分量小1个量级.针对水体层和多孔介质层,选择Green第二恒等式方法给出了波浪传播和渗透的复合方程,它在交接面上满足压力和垂直渗透速度的连续性条件,可充分考虑波数变化的一般连续性,并包含了某些著名的扩展型缓坡方程.

A Simplified Evaluation Procedure of the Scale of Fluctuation Combined Recurrence Averaging and Weighted Linear Regression

The divergence of properties from one location to another within a soil mass is termed spatial variability, which traditionally includes three parameters the mean, the standard deviation, and the scale of fluctuation, in order to stochastically describe a soil property. Among them, determining the scale of fluctuation in the evaluation of spatial variability of soil profiles is not easy due to soil condition complexity. A simplified procedure is presented in the paper to determine the scale of fluctuation combined recurrence averaging and weighted linear regression. The alternative approach utilizes widely usable spreadsheet to solve the problem more directly and efficiently.

Estimation of Correlation Distance of Soil Properties by Geostatistics

Random field theory has been used to model the spatial average soil properties, whereas the most widely used, geostatistics, on which also based a common basis (covariance function) has been successfully used to model and estimate natural resource since 1960s. Therefore, geostistics should in principle be an efficient way to model soil spatial variability Based on this, the paper presents an alternative approach to estimate the scale of fluctuation or correlation distance of a soil stratum by geostatistics. The procedure includes four steps calculating experimental variogram from measured data, selecting a suited theoretical variogram model, fitting the theoretical one to the experimental variogram, taking the parameters within the theoretical model obtained from optimization into a simple and finite correlation distance 6 relationship to the range a. The paper also gives eight typical expressions between a and b. Finally, a practical example was presented for showing the methodology.