岩溶渗流效应包括渗流场的力学效应和岩体软化效应。针对富水岩溶区地下工程的特殊赋存环境,提出了岩溶地下厂房3维渗流场力学效应耦合计算方法和基于强度折减原理的渗流软化效应分析方法。计算分析了不同工况、围岩不同软化程度下洞周变形破坏规律。提出地下洞群整体软化安全系数的确定方法,定量评价不同工况下地下厂房洞群围岩整体相对稳定状...
在地下洞室施工过程的3维有限元模拟过程中,数值计算结果受到地应力场及岩体力学参数的影响。在参数反演过程中,地应力场和岩体力学参数对洞室围岩应力变形的大小影响过程非常复杂,要同时反演这两方面参数比较困难,因此依托复杂地质条件下柳坪水电站调压室工程,采用3维非线性有限元分析,把地应力场岩体力学参数分两步进行反演,首先利用洞室围岩...
为揭示三峡地区巴东组二段粉砂质泥岩的蠕变力学特性,采用RLJW-2000岩石流变伺服仪对饱和粉砂质泥岩进行了三轴压缩蠕变试验。试验在分级加载条件下进行,试验围压为1 MPa。基于试验结果,定量研究了粉砂质泥岩蠕变过程中轴向蠕应变与径向蠕应变的差异、轴向蠕变速率与径向蠕变速率的差异,得出了岩石的长期强度。研究结果表明:1)在各级应力水平下,...
选取彭州市龙门山镇王家坪滑坡所处斜坡作为二元结构反倾开挖损伤斜坡的典型实例,进行了地震荷载作用下变形破坏的室内物理模型试验。结果表明,开挖加剧了斜坡在地震荷载作用下的变形破坏。从破坏形式来看,反倾斜坡的坡变形破坏分为2个部分,一为浅表覆盖层的整体滑动,二为反倾岩层受浅表覆盖层滑动牵引而发生倾倒—崩塌,与野外调查结果吻合。从...
以国内某高坝工程为参照,对水垫塘排水和底板锚固措施都失效后,底板缝隙动水压力随扬压力、底板缝宽以及不同止水破坏程度这3个关键因素的变化规律进行了理论分析和试验研究。研究表明,止水正常时,由于底板表面动水压力脉动、底板振动,使缝隙动水压力大于扬压力;止水破坏后在小扬压力范围内,缝隙动水压力增大,但增幅随扬压力增大而减小、也随底...
水库在很多情况下会降低水位运行,在大坝检修或治理时通常也会降低水位。为了定量研究水库降低水位运行期间库区水质的分布及变化规律,采用数值模拟的方法对某水库水质进行了预测。建立了大型水库平面2维非恒定流水动力模型和水质模型,采用该水库实测成果对模型进行了验证,并利用该模型对该大坝治理期间降低水位运行对库区水质的影响进行了预测...
国内现常用的暴雨强度公式一般基于对数Pearson-Ⅲ概率分布模型和Gumbel概率分布模型,采用经验Horner公式推求。该方法具有参数推求复杂,无确定解释解,并且存在非常大的不确定性。将GEV概率分布模型引入到东莞市城区年最大降雨强度频率分析中,并与对数Pearson-Ⅲ概率分布模型和Gumbel概率分布模型进行了比较,通过拟合优度检验,确定GEV概率分布模...
近20年来高土石坝建设快速发展,这些大坝所处地质环境复杂、坝高库大、边坡高陡,失事后果严重。如何有效利用高土石坝的安全监测信息,实时、科学地掌握其工作性态,保证大坝安全运行,事关国计民生。结合冶勒沥青混凝土心墙堆石坝及其原型监测数据系列及3维有限元计算成果,首次将GM(1,1,t)灰色时效模型应用于高土石坝位移混合模型中并应用于冶勒大...
针对实验观测黏性细颗粒泥沙絮凝沉降过程存在困难的问题,在考虑泥沙絮团分形特性和曲线轨迹碰撞的前提下,建立了静水絮凝-沉降模型,并验证了模型的正确性,最后根据模拟试验结果分析了絮团体积分布及絮团平均粒径的时空变化和絮团分形维数对模型的影响。研究结果表明:不同深度下,大粒径絮团的体积和絮团的平均粒径均随时间遵循先增后减的规律,但...
泥石流危险性评价是泥石流灾害预报和减灾工作中的重要内容和决策基础。它是对潜灾害进行预评估的重要手段,其涉及到了致灾体的自然属性,是一个重要而复杂的科学问题。传统的泥石流危险性评价方法由于需要根据经验确定各个影响因子的权重,这在实际应用很不方便。为了解决传统方法中因子权重难以确定的问题,作者提出了基于集对分析的区域泥石流危...
在正交曲线坐标系下建立平面2维河流数学模型,包括水流模型、泥沙模型。在前人研究成果的基础上,通过修正泥沙模型中非均匀沙挟沙力公式以考虑泥沙分选影响;并根据近底床沙质量守恒方程计算床沙级配调整。利用seal水槽下游细化试验资料,对模型进行了验证,结果表明,本模型能够合理模拟水槽地形及其床面泥沙分布变化,反映试验水槽沿程细化的趋势,...
为探讨TDG过饱和对鲫鱼的影响,采用流水式生物测试法研究TDG过饱和对鲫鱼的急性毒性效应及CAT活性的影响。结果表明:TDG过饱和水体对第1批鲫鱼胁迫时间为8、10、11和14 h的半致死浓度(LC50)分别是150.7%、139.2%、137.9%和136.2%,第2批试验鲫鱼暴露9、10、11、15 h的半致死浓度分别为142.1%、141.2%、139.0%、134.7%。此外,鲫鱼受TDG饱和度为145...
喷锚支护措施由于其诸多的优点,在地下工程中得到了广泛的应用。以隐式杆单元模拟锚杆,以壳单元模拟混凝土喷层,采用3维非线性有限元技术,分析冗各水电站地下厂房工程中喷锚支护措施的作用。通过计算得到了喷锚支护措施对围岩应力变形及塑性区的影响;利用强度折减法对地下厂房洞室群的整体稳定性进行计算分析,得到无支护措施情况和喷锚支护时洞...
2维水动力学模型及其简化模型(运动波模型和扩散波模型)被广泛地用于暴雨山洪等问题研究,但由于缺少相关的规范来指导不同模型的应用,给暴雨山洪问题的模拟和研究造成了困难。首先从基本控制方程出发,分析了水动力学模型、运动波模型和扩散波模型在物理机制上的差异。然后将3个模型用于试验室条件下的非恒定旁侧入流、降雨径流算例和三甲乡暴雨...
在中国形成泥石流的主要物质来源是一种包含了黏粒、粉粒、砂砾和砾石等组分的"宽级配弱固结土",土体细颗粒迁移、积聚、阻滞效应将导致泥石流的触发。基于上述认识,考虑斜坡坡度、降雨时间、降雨强度等3个影响土体细颗粒迁移积聚特征的因素,利用正交原理设计水槽实验,对各因素进行了敏感性分析。在实验基础上,将细颗粒增量作为表征在人工降雨水...
在平面应变的假定下求解均质无限长土坡的应力平衡方程以得到坡土应力分量。考虑根系固土作用,对沈珠江水滴形屈服面进行了修正。通过拟定坡土的滑移速度和黏塑性应变率的关系式,得出滑移变形速率的显式表达式。经修正黏滞性参数来改进模型的模拟精度。最后通过一个算例,将模型计算值和现场实测滑移数据进行比较,分析表明二者较为一致。
采用模型实验方法和数值模拟方法探究了马蹄形隧道在不同方向主应力作用下围岩从初始损伤到完全破坏的全过程,归纳分析马蹄形隧道在不同方向主应力作用下的破坏规律。数值模拟方法采用最大拉应变准则,计算出隧道周边各点的相当应力,与模型实验结果吻合较好。结果表明,马蹄形隧道裂纹的产生和扩展大致沿主应力方向,马蹄形隧道围岩的破坏模式随主...
岩爆是深埋地下工程在施工过程中常见的破坏现象,严重影响地下工程的安全施工。岩体裂纹尖端的应力强度因子对岩爆的发生有重要影响。使用一种无损的、全领域的平面应力实验分析技术——光弹性实验技术,通过分析试件的主应力差和主应力方向,并使用数值方法,讨论了当隧道围岩裂纹角度和荷载变化时,其尖端应力强度因子的变化情况。结果表明:1)在单...
以天然沉积温州软黏土为研究对象,进行了一系列的固结渗透试验,探讨天然沉积土压缩过程中渗透系数的变化规律。研究结果表明:天然沉积土由于沉积过程中受到土结构性的影响,存在明显的固结屈服压力,当固结压力小于屈服压力时压缩性小,渗透系数变化不明显;当固结压力大于屈服压力后压缩性激剧增大,渗透系数呈现明显的变小趋势,渗透系数与固结压力...
开发既能较准确地模拟锚索的力学特性,又能用于大型3维计算的锚索单元,对比分析铺设锚索与否对边坡稳定性的影响。根据某水电站坝址地质图建立边坡3维地质模型,并参照锚索的分布在该模型上用缆索元模拟锚索群,每根锚索的锚固段与周围岩体都处理为耦合,按照实际情况给锚索施加预应力,考虑有/无锚索的2个模型,以施工进程的方式进行有限元分析。结...
2008年四川汶川地震中,钢筋混凝土框架结构楼梯间震害引起了普遍关注。通过一层两跨带楼梯构件的钢筋混凝土框架结构的静力推覆模型试验,研究了水平荷载作用下楼梯构件与主体结构的破坏过程和协同工作机理。研究表明,水平荷载作用下楼梯构件的受力状态与目前仅考虑重力荷载作用的情况显著不同。楼梯构件对整体结构侧向刚度贡献很大,且导致明显的...
裂纹的存在极大地影响了材料的力学性能。通过光弹实验和数值分析方法,计算和分析了Y型分支裂纹在压缩载荷作用下裂纹尖端的应力强度因子。实验和数值计算结果表明:分支裂纹周围的等差线条纹基本上对称;分支裂纹与主裂纹的倾角从0°～90°不断变化对主裂纹尖端的应力强度因子影响很小,但使分支裂纹的应力强度因子KI不断减小,而KⅡ则先逐渐增大然后...
研究不同咬合方式下颞下颌关节(TMJ)内各结构的应力分布情况,揭示不同生理状态下TMJ的生物力学特性。依据正常人头部CT图像,建立包含下颌骨和全牙列的TMJ3维有限元模型。关节盘与髁突、关节盘与关节窝之间的相互作用考虑为接触,施加与正中咬合、前牙咬合、右侧磨牙咬合相对应的载荷和边界条件,对比分析TMJ的应力分布规律。结果表明,前牙咬合和右...
中期冲突探测(MTCD)是空中交通管制的重要决策支持工具。针对Prandini概率型中期冲突探测算法存在计算速度慢、探测精度不够高的缺点,提出基于GPU CUDA的加速算法。利用CUDA线程并行处理能力和GPU的计算能力,对算法进行了重新设计与优化。通过仿真实验,证明了在NVIDIA Geforce 8800GTS显卡上可得到50倍以上的加速性能,可以满足大型空管自动化系...
在无先验知识的前提下,复杂网络聚簇需确定簇数并精确地将节点分配到其所属簇,而大部分传统聚簇方法无法自动确定簇数。为解决这一问题,结合GEP和信息论聚类框架,提出了复杂网络自动聚簇算法——AutoC-NC-GEP。算法为复杂网络聚簇建立了GEP结构模型,设计了有效的遗传算子,提出了'不完全聚簇划分'概念,并分别以Map Eqation和Modularity两种不同的...
提出一种新型的曲波和小波的结合降噪方法,可有效降低合成孔径雷达(SAR)图像的斑点噪声,同时更好的保持图像边缘信息。采用16个方向检测模版扫描图像,根据检测规则区分边缘区域和均匀区域,同时标记图像边缘区域。分别使用改进软阈值的曲波降噪方法和小波降噪方法处理SAR图像的边缘区域和均匀区域。最后组合2种降噪结果,生成完整降噪图像。作者提...
组织病理图像中阳性细胞比例的检测对癌症和肿瘤的定性和定级起决定作用。提出一种用于细胞准确计数的新的轮廓检测方法,针对组织病理图像色彩纹理复杂、细胞边界模糊等特点,结合通道提取和图像二值化方法实现阳性细胞的准确分离,并在CV模型基础上完成对细胞的轮廓提取。实验表明,该方法有效解决了传统方法无法处理的弱边缘问题,在保持算法性能...
为了解决目标检测跟踪背景建模所面临的复杂性和提高目标跟踪的响应速度,提出了一种基于随机样本的新的背景建模方法。该方法对每一个像素建立一个背景模型,模型由一系列像素值样本构成,这些样本取自于该像素的历史像素值或其邻域像素值。该像素属于前景目标还是背景通过和模型进行比较来判断。如果像素值属于背景,则用该像素随机替换样本像素值...
火焰等不规则物体在空间和时间上的多变性,使得该类物体的模拟问题一直是图形学的难点。针对传统的模拟方法耗时且真实性不理想,提出了基于布料模型的火焰模拟方法。首先分析了利用simplex噪声来模拟火焰的方法原理,在此基础上,结合布料模型方法进行火焰低频信息绘制,通过基于GPU的快速方法提升模拟效率。实验证明,该方法模拟火焰的真实性与实时...
在多幅岩心荧光图像的拼接中,为了减小累计误差造成的拼接畸变,提出了一种基于L-M(Levenberg-Mar-quardt)算法的全局优化方法。该方法是在每一幅图像的初始球面投影参数的基础上,采用L-M算法进行迭代计算,在迭代过程中根据增长率δ的取值实时调整阻尼因子μ,从而不断更新迭代方向和迭代步长,求出最优投影参数集,使所有图像的全部的特征点经球面变...
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