Hyperbola-Logistic叠加模型预测地基沉降

针对Hyperbola模型和Logistic模型的优缺点,提出Hyperbola-Logistic叠加模型,该叠加模型综合了两种单项预测模型的优点,以期达到高精度的预测结果。结合发电厂地基沉降现场观测数据,利用Hyperbola-Logistic叠加模型预测地基沉降,并与单项沉降预测模型的拟合结果进行比较分析。结果表明:与两种单项预测模型的预测结果相比较,叠加模型减小了系统误差,提高了整体的预测精度,拟合结果可靠,适用于发电厂地基沉降量的预测。新模型具有一定的适用性,是一种分析预测地基沉降的有效方法。

Hyperbola-Logistic模型预测列车引起的地面振动

振动波在土介质中传播包含呈幂函数关系的几何衰减和呈指数函数关系的阻尼衰减两方面,针对振动波衰减的两种性质,提出Hyperbola-Logistic组合模型来描述振动波沿地表的传播。实例分析表明,Hyperbola-Logistic组合模型既可以用来预测地面位移、速度、加速度及振级的衰减,又可以预测高架桥段、路堤段及地下列车引起的地面振动。Hyperbola-Logistic组合模型具有较高的拟合精度,相关系数R均在0.95以上,决定系数R2均在0.90以上,它对振动衰减的拟合是可信的。通过对比,文中模型无论数值大小还是分布趋势,都能更好地预测列车引起的地面振动。

采动岩层整体移动“类双曲线”理论模型及验证——从二维“类双曲线”到三维“类双曲面”模型

煤炭开采会引起上覆岩层自下而上变形、破断及移动,并导致地表沉陷等问题,其本质是一个力学过程,故亟需发展基于岩层破断力学机理的移动理论模型。首先简要回顾了国内外岩层移动理论模型,然后重点介绍了本团队近年来在岩层整体移动理论模型方面的研究进展。基于不同层位岩层的破断形态的力学分析和相似模拟试验结果,提出了采动覆岩整体移动“类双曲线”模型,其顶点大约位于上覆岩层主关键层的层位。进而建立了岩层移动内外“类双曲线”整体模型,给出了采动覆岩内外整体移动表达式及物理意义参数体系。针对不同覆岩和煤层赋存条件,分析了岩层整体移动“类双曲线”模型的演化规律。在此基础上,进一步将二维“类双曲线”拓展到三维“类双曲面”模型,建立了采动覆岩全空间“类双曲面”立体移动模型,该模型包含“类单叶”和“类双叶”双曲面。该理论模型是在我国很多前辈及学者的研究基础上,从系统科学的角度考虑岩层的整体移动规律,初步形成了采动覆岩整体移动“类双曲线(面)”理论模型框架,希望能为我国煤炭科学开采提供理论指导。

基于Sloboda模型的地基沉降预测方法

地基的沉降变形是反映建设工程安全性的重要指标,也是土力学与基础工程领域的热门研究课题。为进一步提高地基沉降预测的准确性,提出了基于Sloboda模型预测地基沉降的方法。将所提出的Sloboda沉降预测模型应用于工程实例计算和模拟预测验证,并与Logistic、Gompertz和Hyperbola模型结果进行了比较研究。结果表明,Sloboda模型在预测“S”形和“双曲线”形沉降发展趋势方面均表现出比Logistic、Gompertz和Hyperbola模型更好的适应性、灵活性和准确性,值得推广应用。

干旱胁迫下3种玉米光响应曲线模型的比较

研究了不同土壤水分条件下玉米的光合作用,对光响应曲线进行拟合,比较3种不同拟合方法的优劣,优选出干旱胁迫下最优的光合作用光响应模型。利用玉米穗位叶光合数据,用直角双曲线模型、非直角双曲线模型以及直角双曲线修正模型对适宜土壤水分条件及中度干旱胁迫下玉米光响应进行拟合。从拟合的相关参数看,对照(CK)的拟合结果中,直角双曲线模型整体高于非直角双曲线模型,其中表观量子效率与最大净光合速率均提高33%,光补偿点提高10%,暗呼吸速率提高40%,直角双曲线修正模型得到的最大净光合速率低于非直角双曲线模型,其余参数差别很小。在对水分胁迫(MS)的拟合中,3种曲线所得参数的差异与CK一致。直角双曲线修正模型可以直接得到饱和光强与最大净光合速率,得到的光合参数比另外2种模型更接近实测值,因此该模型可以更好的拟合适宜土壤水分和中度干旱胁迫下的玉米光响应曲线。

不同桉树无性系光响应曲线研究

分别应用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和叶子飘构建的新光响应模型对8个参试不同桉树无性系的光响应曲线进行拟合,比较它们之间的差异,找出最优模型,筛选高光效桉树优良无性系。结果表明,与直角双曲线和非直线双曲线模型相比,叶子飘新构建的模型拟合的效果更好,拟合的结果与实测值最为接近。新模型拟合的光响应曲线在达到饱和光强之后呈非线性缓慢下降,出现光抑制现象。而直角双曲线和非直角双曲线模型拟合的光响应曲线在强光下光合曲线仍呈现不断上升的趋势,与超过饱和光强后光合速率下降的预期和事实不符。新模型拟合得到的φ0、φc0、φc三个参数不相等,这表明新模型可以处理在低光照强度条件下的光响应问题。以新模型拟合的8个桉树无性系的光响应曲线特征参数作为参考值,综合各参数,在8个桉树无性系中,无性系1号在光合上为表现较优良的无性系。

干热河谷紫色土区不同复合肥施肥量对玉米苗期光响应特性的影响

采用3种模型在不同复合施肥量下对玉米苗期光响应特性的影响进行模拟,比较不同拟合模型的优劣,旨在筛选出不同复合施肥量下最优的光合作用光响应模型,并采用最优的光合作用光响应模型模拟玉米苗期的光合参数,为研究紫色土区玉米种植的氮磷钾营养生理和科学施肥提供科学依据。以长城799玉米为研究材料,在模拟小区定位施肥的基础上,采用LI-6400型便携式光合测定仪测定苗期叶片在不同光强下的光合速率,研究不同施肥量下玉米苗期叶片的光合作用响应特征,采用直角双曲线、非直角双曲线和直角双曲线修正3种不同模型对光响应曲线进行拟合,对比决定系数(R_2)、表观量子效率(α)、最大净光合速率(Pn_(max))、光饱和点(LSP)、光补偿点(I_c)和暗呼吸速率(R_d)6个参数,比较3种模型的差异。结果显示:(1)3种模型均能较好地拟合玉米苗期叶片光响应曲线。从决定系数来看,光合参数拟合值与实测值相关度较高(R^2>0.98),拟合效果优劣排序为直角双曲线修正模型>非直角双曲线模型>直角双曲线模型。(2)直角双曲线修正模型对不同复合肥施肥量下玉米叶片的光响应的Pnmax、LSP、Ic和Rd4个光合参数的估计更准确。(3)玉米苗期叶片的净光合速率、胞间CO_2浓度、气孔导度和蒸腾速率都随施肥量增加而升高,用量过高时则下降。合理地提高施肥量能够提高玉米苗期叶片的叶绿素含量,延长较高的光合持续期。因此,直角双曲线修正模型可以直接得出饱和光强和最大净光合速率,能够较好地拟合不同复合施肥量下玉米苗期叶片的光响应过程及其特征参数,拟合值较符合植物实际的生理情况,更接近实测值,且确定的适宜施肥量为1.12 t·hm^(-2)(N-P2O5-K2O=0.190-0.190-0.190 t·hm^(-2))和1.49 t·hm^(-2)(N-P2O5-K2O=0.253-0.253-0.253 t·hm^(-2))。

野生小蓬竹的光合光响应曲线及其模型拟合

应用5种典型的光响应模型对野生小蓬竹叶片光响应曲线进行了拟合,并探讨了几种模型在光响应研究中的适用性。结果表明:①直角双曲线、非直角双曲线及指数函数模型无法求取植物最大净光合速率(Pnmax)和光饱和点(Isat)的解析解,而结合其它方法拟合的相应值却与实测值相差很大,同时也不能处理光抑制部分的光响应数据;②二次多项式模型能够一定程度地处理光抑制部分的光响应数据,但其拟合得到的各项光合参数与实测值相差较大,甚至会出现逻辑错误;③修正的直角双曲线模型拟合的各项光合参数均比较准确,同时也能很好地处理发生光抑制部分的光响应数据;④采用修正的直角双曲线模型拟合的野生小蓬竹Pnmax、Isat、光补偿点(Ic)、暗呼吸速率(Rd)和初始量子效率(α)分别为8.53μmol.m-2s-1、1 750.75μmol.m-2s-1、21.40μmol.m-2s-1、1.06μmol.m-2s-1、0.054。

湿地松优良半同胞家系光和CO_2响应曲线特征参数的变异规律

使用LI-6400便携式光合测定系统,研究了湿地松优良半同胞家系的光和CO2响应情况,结果表明:不同湿地松半同胞家系光响应曲线、CO2响应曲线的特征参数在家系品种间有极显著差异。湿地松各半同胞家系1龄针叶在全年中以3至4月份、2龄针叶以4月份的表观光量子效率为最高,所有针叶以5月份最低,各家系1龄、2龄针叶的羧化效率以5月最低,8至9月最高。所有家系的1龄针叶、2龄针叶的表观光量子效率、羧化效率均高于普通品种,1龄针叶的表观光量子效率、羧化效率要高于2龄针叶的。具有较高的表观光量子效率、羧化效率、光饱和点、CO2饱和点和较低的光和CO2补偿点,是湿地松优良半同胞家系具有较高生长量和产量的主要生理原因。

描述抗拔挤扩支盘桩Q-s曲线的修正双曲线模型研究

为计算和预测抗拔挤扩支盘桩上拔承载力和研究其承载性状,对8个场地中共22根现场试验桩的实侧上拔荷载、上拔位移资料进行了优化拟合分析,针对抗拔挤扩支盘桩的特性,构造了一数学模型,即修正双曲线模型,该模型是在普通双曲线模型的分母中增加一起"调节器"作用的cs0.3项.对22根现场试验桩的拟合表明,该修正双曲线模型的拟合精度高,相关系数R达0.9821以上,平均0.9956;该模型对抗拔挤扩支盘桩的拟合效果比普通双曲线、某调整双曲线模型的都要好;基于该修正双曲线模型的挤扩支盘桩上拔荷载的计算值与实测值的误差在±2.81974%.结果表明,本文构造的修正双曲线模型针对抗拔挤扩支盘桩上拔荷载—上拔位移曲线的拟合是较为精确和可靠的.

非直线双曲线模型在光合光响应曲线数据分析中的应用

通过对光响应曲线数据两种分析方法的比较,发现使用二项式回归来拟合光响应曲线,不能计算表观量子效率且无法解释光强超过光饱和点后,模型预测的光合速率很快下降等问题;而运用非直线双曲线模型结合SPSS软件的非线性回归,并在低光阶段辅以直线回归作补充,能较客观地计算光响应曲线相关参数并绘制出拟合图形。

中国12种珍稀树种光合生理特性

以中国12个珍稀树种为研究对象,采用Li-6400型便携式光合作用测定系统测定了12个树种光合作用对光的响应特征及其7、11月份光合作用的日变化规律,阐述了其光合作用对光的响应特征和光合作用日变化的季节性特征。结果表明:非直角双曲线模型可较好地模拟12个珍稀树种的光响应曲线,得出一系列光合响应特征参数(表观量子效率、最大净光合速率、暗呼吸速率、光饱和点、光补偿点等)存在显著的差异;12个珍稀树种的表观量子效率、最大净光合速率、暗呼吸速率、光饱和点、光补偿点大小范围分别为0.0355～0.0684mol·mol-1、6.474～18.537μmol·m-2·s-1、-1.844～-0.732μmol·m-2·s-1、644～1330μmol·m-2·s-1、13.4～40.6μmol·m-2·s-1;不同珍稀树种的叶片蒸腾速率在光照强度为0～1800μmol·m-2·s-1时呈上升趋势;水分利用效率随着光照强度的增大呈现出先上升后下降的趋势;12种珍稀树种在7月份光合速率的日变化趋势基本相同,均在日变化进程中出现2个高点,有明显的光合"午休"现象,而在11月份这12个树种的净光合速率的日变化进程中只有一个高点,无明显的光合"午休"现象,且7月份的净光合速率整体高于11月份。

非饱和土的剪切强度

首先回顾了非饱和土剪切强度的研究现状，接着在控制吸力非饱和土三轴剪切试验的基础上提出了非饱和土剪切强度的双曲模型，它可预测不同吸力对强度的贡献———τｓ ，预测结果令人满意，具有很好的实用性。

油茶光合作用光响应曲线的拟合

为探讨不同光响应模型对油茶光合特性的适用性,利用非直角双曲线模型、直角双曲线模型和改进的直角双曲线模型拟合了油茶的光响应曲线,通过分析光合参数模拟值与实测值的接近度,在3个模型中筛选最佳油茶光响应模型。结果表明,非直角双曲线和直角双曲线模型都无法直接估算光饱和点,也不能解释光饱和区域的光抑制现象;而改进的直角双曲线模型能较好地描述油茶在不同生境下的光响应曲线,其光合参数均接近实测值。因此,可将改进的直角双曲线模型作为研究油茶光响应曲线的首选模型。

基桩荷载传递的非线性计算方法研究

大量试桩资料表明,桩身荷载传递函数曲线多符合双曲线模型,故有必要对基桩荷载传递性状进行非线性分析。为此,文章首先讨论了桩侧摩阻力的主要影响因素和计算方法,然后引入双曲线模型,以荷载传递法建立桩身荷载传递基本微分方程。在此基础上,导得了考虑桩土相互作用及土体分层性质的幂级数解答,并将其用于实测试桩资料的数据分析。对比分析结果表明,基于双曲线模型的非线性计算方法能更准确的描述桩身荷载传递性状,且参数易于获取,是一种可行的计算方法。

循环荷载下双曲线模型修正土体一维固结解

假定土体的应力-应变关系满足双曲线模型、渗透系数的降低与压缩系数的减小成正比以及初始有效应力沿深度均匀分布,推导出任意荷载下单层地基的非线性一维固结方程。结合具体的定解条件采用分离变量法求出土体有效应力的通解,并进一步求出超静孔隙水压力、按沉降定义的平均固结度Us以及按孔隙水压力定义的平均固结度Up的通解。根据通解求出梯形低频循环荷载作用下的解,并找出循环荷载作用下土体固结性状的影响因素。基于循环荷载作用下的解,采用FORTRAN语言编制了计算程序,计算并分析考虑土体本构关系非线性时的固结性状,以及反映土体本构特征的参数E和n对固结性状的影响。计算结果表明:①Us稍大于Up;②距排水平面越近,附加有效应力受加载方式的影响越明显,距排水平面越远则相反;③E和n对Us的影响很小,可以忽略不计;④E和n对Up和附加有效应力的影响较大且不容忽略。

楔形刚性桩与桩周土的非线性相互作用

为探讨楔形桩的承载特性及沉降性状,本文以桩侧摩阻力分布满足双曲线模型和桩端阻力分布满足线性模型为基本假定,建立楔形刚性桩与桩周土非线性相互作用的力学模型。同时,利用荷载传递法及非线性分析的增量法,获得荷载-沉降关系等系列解析算式。算例结果表明,楔形桩侧壁倾角增大,桩侧摩阻力提高,桩与土之间的径向相互作用增强,单桩承载力提高。为了验证力学模型的可行性,对两根不同侧壁倾角的楔形桩进行模型实验,结果表明,本文建立的力学模型所得结果与实测结果吻合较好。

外生菌根菌肥对白皮松光响应的影响

为研究外生菌根对白皮松(Pinus bungeana)光合作用的影响,设置200、400、600 m L 3个菌肥剂量,干施、湿施2种施用方式,采用Li-6400便携式光合测定系统,测定田间8年生白皮松苗的光响应曲线。结果表明:直角双曲线修正模型适合白皮松光响应曲线的拟合。施用菌肥显著提高了白皮松的光合生理特性,表现为净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率均显著高于对照;不同程度地提高了表观量子效率、最大净光合速率和光饱和点,并降低了暗呼吸速率和光补偿点。菌肥剂量与光合作用间无明显规律;施肥方式中,湿施处理比干施处理更能提高白皮松叶片的光合特性。各处理组在促进白皮松光合作用上,200 m L施肥量、湿施的处理方式效果最优。

砂土中水平受荷桩非线性分析

对水平受荷桩的非线性分析,多采用p-y曲线法。现行p-y曲线模型很多,曲线形式和选用的参数各不相同。分析各桩土参数对现有p-y曲线的影响,并选择合理的标准化参数将各p-y曲线归一化,采用双曲线模型拟合归一化曲线。总结目前对地基反力模量和土体极限抗力的研究,并考虑桩径、施工等因素的影响,选择合理的双曲线模型参数。通过实例对比分析,证明了双曲线模型以及参数选取的有效性和适用性。双曲线模型形式简洁,符合理想土体的应力-应变关系,并能近似拟合现有的砂土p-y曲线,可广泛用于工程中砂土水平受荷桩基的非线性分析。

水胶比和粉煤灰对混凝土绝热温升的影响

研究了水胶比及粉煤灰等质量替代水泥对混凝土绝热温升历程的影响。利用等效龄期法和双曲线模型,分析了水胶比和粉煤灰对最终温升θu和发热系数M的影响。结果表明:增大水胶比和掺入粉煤灰均可降低混凝土的绝热温升值,并推迟水化放热峰的到来时间;在相同的粉煤灰取代百分数下,随着水胶比的降低,粉煤灰降低混凝土绝热温升的能力减小。