冲击荷载下颗粒破碎分维变化及能量耗散研究

颗粒受冲击荷载,发生破碎现象,改变颗粒粒径分布,影响颗粒力学性能。随着颗粒破碎程度的增加,最终颗粒分布会趋向自相似分布,称为分形分布。为研究冲击对颗粒破碎粒度分布的影响,通过试验,得到了炉渣颗粒和大理岩颗粒受冲击破碎的颗粒分布曲线及分形维数的变化规律。研究发现,颗粒受冲击破碎后,不会无限制的破碎;粒度分布符合分形模型;分形维数随破碎程度加深逐渐增大,但存在极限。最终的分形维数可以与颗粒力学特性建立联系以推导颗粒破碎能耗和颗粒弹性应变能。考虑颗粒间不同的接触类型,忽略颗粒间摩擦,根据断裂力学理论,建立的颗粒破碎的能量平衡方程可以很好地描述颗粒破碎过程中能量转化的规律。

合并肺水平右向左分流的隐源性缺血性脑卒中患者的临床分析

目的 分析合并肺水平右向左分流的隐源性缺血性脑卒中患者的临床特征。方法 对2019年5月至2022年6月就诊于河南科技大学第一附属医院神经内科的经增强经食道超声心动图证实合并肺水平右向左分流的24例隐源性缺血性卒中患者的临床表现、反常性栓塞风险评分(RoPE)、头颅MRI、增强TCD、增强经胸超声心动图、增强经食道超声心动图、肺血管成像特点、治疗经过、预后进行分析。结果 入组的24例患者中男∶女为11∶13,年龄(46.04±11.52)岁,RoPE评分(6.42±1.32)分。头颅MRI提示急性梗死单累及前循环10例(41.67%)、单累及后循环10例(41.67%)、前后循环均受累1例(4.17%);单发病灶7例(29.17%)、多发病灶14例(58.33%);小病灶16例(66.67%)、中等病灶4例(16.67%),大病灶1例(4.17%)。增强经食道超声心动图1级9例(37.50%)、2级5例(20.83%)、3级10例(41.67%);在经食道彩超下可见微泡来自右下肺静脉2例(8.33%)、左上肺经脉19例(79.17%)、左上下静脉2例(8.33%)、双侧肺静脉1例(4.17%)。24例患者中经胸部CT肺血管成像证实有3例患者存在肺动静脉瘘右向左分流。其中3例就诊时间在时间窗内的患者均给予了静脉溶栓治疗,预后良好。3例确诊肺动静脉瘘患者中1例行介入栓塞治疗,另外两例行抗凝治疗,随访6~15个月均无复发。结论 合并肺水平右向左分流的隐源性缺血性脑卒中临床表现及头颅影像无特异性;肺动静脉瘘所致的脑梗死增强TCD特点为快速出现的大量、持续分流,Valsalva动作后分流特点无明显变化,其在时间窗内可行静脉溶栓治疗。

神经内镜辅助显微手术与常规显微手术对囊性听神经瘤患者的疗效及对House-Brackmann面神经功能的影响

目的 研究比较神经内镜辅助显微手术与常规显微手术治疗囊性听神经瘤患者的效果及对House-Brackmann面神经功能的影响。方法 选取180例囊性听神经瘤患者作为研究对象,根据患者的手术方案分为实验组(n=90)和对照组(n=90),对照组接受常规显微手术治疗,实验组接受神经内镜辅助显微手术。对比两组患者肿瘤切除率、两组患者治疗后House-Brackmann面神经功能,两组患者治疗前后疼痛程度,两组患者并发症发生率。结果 实验组全切除率[97.77%(88/90)]显著高于对照组[90.00%(81/90)](P<0.05);实验组Ⅰ级患者显著高于对照组,Ⅱ级患者显著低于对照组(P<0.05);治疗后,两组患者视觉模拟评分法(VAS)评分均降低,且相比于对照组,实验组显著更低(P<0.05);实验组并发症发生率[2.22%(2/90)]显著低于对照组[2.22%(2/90)](P<0.05)。结论 相比于常规显微手术,神经内镜辅助显微手术效果更为显著,对于患者面神经影响较低,安全性更高。

土工编织袋防护膨胀土路堑边坡的应用研究

膨胀土滑坡和工程边坡失稳滑坡以浅层胀缩裂隙控制的滑坡为主,分隔技术就是将引起坡体水分变化的外界因素与坡体分隔开来,有效地阻止胀缩裂隙发育,增加膨胀土边坡的稳定性。土工编织袋能有效地阻止水分变化,是典型的分隔技术。土工编织袋分隔技术起到分隔水分变化因素、反压护坡抑制膨胀变形、增强坡体的作用。提出考虑膨胀力的膨胀土朗肯土压力理论,建立土工编织袋防护膨胀土边坡的设计方法;依托广西崇(左)-爱(店)高速公路膨胀土路堑边坡防护的应用示范工程,构造膨胀土边坡防护的土工编织袋组合单元,提出膨胀土边坡防护的土工编织袋方法;根据膨胀土路堑边坡防护工程中土工编织袋的破坏案例,解析土工编织袋的破坏形式。

基于熵权法和灰色理论的钢渣粗骨料混凝土耐久性评估及寿命预测

为探究钢渣粗骨料对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,对不同钢渣粗骨料替代率(0%、30%、60%、90%,质量分数)混凝土在不同浓度(5%、10%、15%,质量分数)硫酸钠(Na_(2)SO_(4))溶液中进行了侵蚀试验。基于熵权法建立了以混凝土质量、抗压强度和相对动弹性模量三个典型耐久性指标为参数的钢渣粗骨料混凝土耐久性综合评价指标D。通过D值反映钢渣粗骨料替代率和Na_(2)SO_(4)溶液浓度对混凝土耐久性的影响,并通过灰色理论的GM(1,1)模型对不同侵蚀条件下钢渣粗骨料混凝土的使用寿命进行预测。结果表明,整个侵蚀过程中,钢渣替代率低于60%的钢渣粗骨料混凝土的D值均高于普通混凝土,钢渣替代天然骨料配制混凝土可以提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能。GM(1,1)模型预测结果与试验结果基本一致,60%钢渣粗骨料替代率下混凝土的使用寿命均优于其他组。

基于响应面法的碱激发地聚物固化淤泥质土试验研究

为实现滩涂淤泥质土和工业废料资源化利用,定量优化地聚物固化淤泥质土的关键因素,基于Box-Behnken响应面法对碱激发矿渣-粉煤灰基地聚物固化淤泥质土的配合比进行优化,选取矿渣掺量、碱激发剂模数和碱激发剂掺量为主要考察因素,并结合宏观性能和微观形貌进行固化机理分析。结果表明:固化土最优配合比为矿渣掺量86.5%(质量分数),碱激发剂模数0.84,碱激发剂掺量7.3%(质量分数),此时固化土7和28 d无侧限抗压强度分别为5823和7027 kPa,预测值与实际值误差较小,所建立的模型与实际数据拟合准确可靠;固化土的水化产物主要为无定形凝胶水化硅铝酸钙(C-(A)-S-H)和硅铝酸盐聚合物(N-A-S-H),可增强土体的密实程度和骨架结构,以此提高固化土的强度。本研究为碱激发地聚物固化淤泥质土提供了理论依据和实验基础。

不同陈化钢渣集料特性及其稳定性试验研究

钢渣集料具有良好的建筑材料性能,但目前钢渣在道路工程中的利用率较低。该文对广西防城港某钢厂露天陈化0、6个月、12个月钢渣集料的化学成分、基本物理力学指标、f-CaO、f-MgO、粉化率、CRB膨胀率等指标进行试验研究,结果表明:钢渣集料在物理力学特性方面基本满足道路基层材料和路基填料的要求,但陈化0、6个月的钢渣集料其f-CaO、粉化率、CRB膨胀率等指标不能满足道路基层和回填材料的要求,而陈化12个月的钢渣集料略小于规范限值。由此可见,用于道路基层和回填材料的钢渣集料至少要露天陈化12个月才能满足路用稳定性要求。

深埋隧道精细地应力场反演研究——以滇西南双江至沧源高速姜染山隧道为例

针对复杂地质条件下深埋隧道精细应力场准确反演以及主要地质条件对地应力场影响问题,以滇西南双江至沧源高速姜染山隧道为例开展研究。采用精细DEM数据、实测地质资料建立隧址区精细地质模型,以地应力实测数据和GPS速度场数据作为联合约束条件,开展姜染山隧道工程区精细地应力场反演计算,揭示了隧址区精细应力场特征及主要地质条件影响作用。结果表明:隧道区模拟变形速度场与GPS观测结果基本一致,模型能够较好反映工程区现今构造应力环境;隧址区地应力场存在应力水平西高东低、主应力方向局部偏转的特征,近E-W向的小黑江断裂对研究区地应力场的影响主要表现为造成主应力方向小幅偏转,未造成应力量值急剧变化,局部次级断裂和地形叠加影响作用有限;隧道沿线最大主应力在7.47~27.23 MPa之间,中间主应力在1.59~15.12 MPa之间,最小主应力在0.01~6.71 MPa之间,隧道沿线应力水平总体上未表现出明显异常特征;基于反演精细应力场数据的岩石应力强度比方法计算结果显示,现今地应力条件下,隧道岩石强度应力比结果总体在0.20~0.48之间,表明隧道围岩整体为无岩爆和轻微岩爆情况。本研究实例表明,复杂地质条件下,利用精细DEM和实际断层资料等,可以建立适合工程区尺度的精细地质模型,有效揭示工程区应力场特征和主要地质条件影响作用,支撑隧道围岩工程稳定性评价。

硫酸盐侵蚀下改性钢渣骨料混凝土性能研究

【目的】利用水泥-粉煤灰浆体对钢渣骨料表面进行改性,探究改性钢渣骨料混凝土在硫酸盐侵蚀作用下宏观力学性能的演化规律及劣化机理。【方法】对改性钢渣骨料混凝土开展硫酸盐作用下的侵蚀试验,得到了改性材料的质量损失率、动弹性模量及抗压强度等参数的演变规律,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)技术探究硫酸盐侵蚀作用下改性钢渣骨料混凝土的微观特征。【结果】改性钢渣骨料混凝土质量和相对动弹性模量随着侵蚀时间的增加均出现先提高后降低的趋势。侵蚀56 d时,改性钢渣骨料混凝土的抗压强度比钢渣骨料混凝土和普通混凝土分别提高了5.7%、15.6%。改性钢渣被水泥-粉煤灰浆体包裹导致硫酸根离子难以侵入,显著缓解了硫酸盐侵蚀过程中的损伤进程,这使得改性钢渣骨料混凝土内部的侵蚀产物数量显著减少;同时,改性钢渣中的活性成分能够发生水化反应,生成的水化产物有效填充于孔隙与裂纹中,使改性钢渣骨料混凝土的抗侵蚀性能得到明显提高。【结论】水泥-粉煤灰浆体改性效果较好。改性钢渣骨料稳定性提高,有效增强了改性钢渣骨料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。本研究可为改性钢渣的应用和推广提供参考。

公路项目社会稳定风险调查公众参与困境及对策研究

公路建设项目的社会稳定风险有其自身特点。现有的公路建设项目社会稳定风险调查,公众参与不便,参与意愿不强,调查深度受制于项目进度和民众知情度,项目建设与民众言行动机相互影响。由此提出创新参与方式、拓宽参与渠道,公众全程参与、动态跟踪风险,重视个体声音、建立反馈机制等对策,为摆脱公路建设项目社会稳定风险调查公众参与困境提供出路。

膨胀土边坡的失稳特征与稳定性分析

以湖北当阳某膨胀土边坡实体工程为依托,结合工程实际调研和现场测斜数据,观测上覆堆载和膨胀力作用下膨胀土边坡的失稳滑移位置及其形状特征,分析膨胀土边坡的滑动破坏特征及其致滑机制。结合膨胀土强度参数、膨胀力等物理力学指标,基于Bishop法、Janbu法等基本思想,推导上覆堆载和膨胀力作用下的膨胀土边坡稳定性计算公式。基于工程实例,分析上覆堆载、位置以及膨胀力对膨胀土边坡稳定性的影响。研究结果表明:在上覆堆载和水分入渗的作用下,当阳地区膨胀土边坡呈整体滑移破坏,呈现坡体后缘开裂、前缘圆弧状滑出的特征;堆载荷载增大、堆载距坡肩间距减小和膨胀力增加导致膨胀土边坡稳定系数持续下降;当膨胀力较小时,由改进的Janbu法和Bishop法得到的膨胀土边坡稳定系数接近;随着膨胀力增大,这2种方法所得的膨胀土边坡稳定系数差异增大。

干湿循环作用下平缓型膨胀土边坡失稳破坏机制研究

以广西壮族自治区宁明某膨胀土边坡实体工程为背景,分析平缓型膨胀土边坡的滑塌演变特征及其致滑机理。结合轻型动力触探试验结果与布设的测斜管破坏情况,获取该膨胀土边坡滑裂面深度及形状。然后,通过干湿循环试验和直剪试验对比分析边坡滑裂面处膨胀土与干湿循环作用下坡体膨胀土的抗剪强度参数的差异。最后,基于Janbu法,引入膨胀力,推导膨胀土边坡稳定性计算式,并基于工程实例分析干湿循环作用下膨胀土边坡稳定性变化规律。研究结果表明:宁明膨胀土边坡发生浅层失稳破坏,呈滑体后缘拉裂下沉、前缘圆弧状剪切滑出特征;随着干湿循环次数增加,膨胀土内摩擦角变化不大,而黏聚力呈指数衰减;8次干湿循环后坡体内膨胀土黏聚力稳定在10.3 kPa,这与现场边坡滑裂面处膨胀土的黏聚力基本相同;考虑膨胀力后膨胀土边坡稳定性降低,边坡安全系数随干湿循环次数增加而降低,并在8次干湿循环后边坡趋近失稳,这与边坡破坏实际发展规律相符,表明干湿循环作用为膨胀土边坡浅层失稳破坏的主要原因。

山东省气候变化及其对冬小麦-夏玉米产量的影响

利用1983-2015年山东省34个气象站点的气象数据,通过线性回归分析山东省1983-2015年气候变化特征;基于Matlab,Surfer绘制年平均气温、降水量及日照时数的小波系数实部等值线图进行气候周期变化的分析;利用HP滤波法提取农作物产量中的气候产量,并采用Lobell非线性回归模型和敏感性分析法探究了气候变化对山东省冬小麦、夏玉米单产的影响。结果表明:1983-2015年山东省年平均气温和降水整体呈现波动上升的趋势,日照时数呈现波动下降的趋势;气候变化的多时间尺度趋势分析显示,山东省气温在一定时间内仍将持续升高,降水量在经历短暂的增加之后将转入减少的阶段,日照时数会延续目前的下降趋势;1983-2015年山东省冬小麦、夏玉米单产及冬小麦-夏玉米周年单产呈明显的上升趋势,但气候产量波动较大;平均气温、降水量、日照时数增加对冬小麦单产有促进作用,降水量增加对冬小麦增产影响最显著,降水量每增加100 mm,冬小麦增产5.76%。夏玉米对平均气温、最低气温、日照时数的增加表现为负效应,最高气温和降水量的增加有利于夏玉米增产。冬小麦-夏玉米周年单产对最高气温、最低气温的响应表现为负效应,降水量的增加能够小幅提升周年单产。

某岩溶区公路岩土滑坡形成机理与治理

灰岩区复杂的岩体和土体条件引发频繁的滑坡,严重影响了岩溶区高速公路的建设和运营。以某高速工程典型的岩土双区滑坡为例,进行岩溶区滑坡机理研究,结果表明,岩土体及地形是内因,路堑开挖是外因,强降雨是诱因,滑坡机制概括为开挖应力释放—降雨推移(Ⅰ区土体)—牵引(Ⅱ区岩体)。通过极限平衡法的滑坡稳定性分析,卸载后滑坡达到了基本稳定,但是在降雨工况下,滑坡依然处于不稳定状态。针对这种滑坡特殊成因,采用以抗滑桩为主的综合分区治理滑坡方案,处治效果良好,具有降低造价,加快施工进度等优势。

2012—2015年北京市空气质量指数变化及其与气象要素的关系

根据2012—2015年的空气质量指数(AQI)日报数据与同时段的气象数据,采用统计方法和广义加性模型(GAM)对空气质量指数的时间变化及其与气象要素的关系进行了分析,结果表明:2012—2015年北京市空气质量整体呈现下降趋势,冬春季空气质量较差,夏秋季的较好,冬季容易产生重污染天气,春季污染天气频发。北京空气质量存在一定程度的周末效应,表现为周末空气质量较差,工作日相对较好。整体上空气质量指数与风速、日照时数、降水量、平均气温和最高气温呈负相关,与湿度呈正相关,不同季节和不同级别空气质量下的AQI与气象要素相关性差异较大。通过广义加性模型得到AQI与降水量呈线性关系而与其他气象要素均呈非线性关系,气象要素在不同数值范围内对AQI的影响趋势和程度存在显著差异。

基于数字图像相关技术的膨胀土边坡裂隙形态演化规律分析

为探究在干湿交替作用下膨胀土边坡的裂隙发育形态演化规律,以广西宁明地区膨胀土为研究对象,在室内对膨胀土边坡模型开展了7次干湿交替循环试验。首先,以数字图像相关技术为研究手段,实时监测并定量分析膨胀土边坡表面裂隙演变过程;其次,在膨胀土边坡内不同深度断面埋设含水率、基质吸力监测探头;最后,结合坡体表面裂隙监测结果,分析裂隙发育过程中膨胀土边坡力学性质。研究结果表明:在干湿交替作用下,膨胀土边坡脱湿开裂过程中存在空间各异的收缩中心,土体在向收缩中心运动过程中边坡表面裂隙逐渐发育为由数个土块组成的裂隙网络;收缩中心数量受干湿交替循环次数影响,位置更新规律不一,导致膨胀土边坡土体位移方向变化频繁;基质吸力以拉应力的形式作用于土体骨架逐渐使其疲劳;在剪切应力影响下,部分裂隙发育方向发生偏转,裂隙网络中的衔接节点形态由“T”形向“Y”形及弧形转变;干湿交替下膨胀土边坡表面形成的裂隙网络为水分提供了优先入渗通道,水分在裂隙深处汇集、蒸发频繁交替,含水率和基质吸力随之快速响应,拉应力沿着裂隙深部持续发展,导致裂隙朝深度方向发展、贯通,进一步破坏土体完整性,降低膨胀土边坡稳定性。

基于GIS的人口与经济的时空耦合研究

借助GIS运用区域重心模型、人口与经济不一致性指数,研究2005—2015年山东省人口与经济在县市尺度下的时空耦合关系。结果表明:1)近10年来,山东省人口重心与经济重心主要向西南方向移动,两者耦合性提高,且南北方向的耦合性高于东西方向;2)2005年和2015年山东省人口与经济的空间分布,均以人口集聚超前于经济集聚为主要特征,其中,2015年两者协调分布的县市单元减少3个,不一致性有所加剧。

遥感技术支持下的下龙湾西岸养殖塘变化监测及其对“三生用地”影响分析

下龙湾西岸是越南北部沿海的养殖大区,随着水产养殖用地规模的逐渐扩大,周边三生用地(生产用地、生活用地、生态用地)空间格局受到影响。本文以下龙湾西岸的5个沿海地区为研究区,利用1990、2000、2010、2015年4期无云Landsat TM/OLI遥感数据,采用分类回归树方法,对1990—2015年的土地利用变化进行监测。通过土地利用净变化量、土地利用动态度模型、相关性分析等方法,定量分析养殖塘时空格局演变特征及对三生用地的影响。结果表明:①25年间,养殖塘面积呈"单峰"式先增后减变化,净增加66.65 km^2,2000年面积为156.65 km^2,较1990年面积增长113%,2015年较2000年面积减少11%。总体呈现数量上"北增南减"、速率上"东快西慢"的面积变化特征。②养殖塘转入面积中,生产用地对养殖塘转移面积占31%,生活用地占4%,生态用地占65%。空间格局整体以白藤江及陆地中轴为界线,呈南北分区、东西分界的转入转出规律。③养殖塘占用生活用地7.24 km^2,二者呈正相关关系,R^2为0.46;养殖塘分别占用生产用地和生态用地55.14、115.14 km^2,并与两者成负相关关系,R^2分别为-0.96和-0.81。由此可知,利用遥感技术监测养殖塘时空变迁对土地资源的规划配置与可持续发展具有重意义。

一种基于辅助功率环的链式混合储能系统故障容错控制策略研究

以基于辅助功率环的链式混合储能系统为研究对象,提出了一种基于双频载波移相调制的故障容错控制策略。首先介绍了基于辅助功率环的链式混合储能系统拓扑,对其工作模式进行了分析;然后提出了基于双频载波移相调制的故障冗余控制策略,并分析了故障状态下的功率输出能力以及储能系统的工作效率;最后给出了基于Matlab/Simulink的仿真结果和基于样机的实验,验证了链式混合储能系统容错控制的有效性。

应用高分二号提取二级类建设用地

为更好地利用国产遥感数据研究土地利用资源分布,基于面向对象和指数分类的方法,开展高分二号遥感影像建设用地二级类提取。实现了研究区居民点、仓储用地、工业用地、公共管理与公共服务用地及交通用地的提取,提取总精度达96.9%,Kappa系数达0.94。结果表明本研究方法可以较准确提取高分二号遥感数据的二级类建设用地,对国产数据地物信息提取的研究有一定借鉴意义。