高侧壁垂直度超浅铌酸锂光栅耦合器的加工工艺及耦合效率

利用聚焦离子束(FIB)在铌酸锂(LN)表面形成100 nm及以下深度的超浅光栅耦合器结构。为了提高刻蚀侧壁垂直度、避免开口展宽效应对光栅形貌的影响,在LN表面覆盖非晶硅(α-Si)作为掩膜层,实际刻蚀深度为α-Si层厚度和LN表面目标刻蚀深度之和,且刻蚀过程中产生的开口效应仅存在于α-Si层。通过氢氧化钾(KOH)溶液选择性地去除α-Si层,留下的LN表面结构侧壁陡直且无开口展宽效应。制备了刻蚀深度108 nm的超浅光栅耦合器,在924 nm波长处,其耦合效率为23.3%。制备了刻蚀深度70 nm的超浅光栅耦合器,在935 nm波长处,其耦合效率为14.4%。该研究为LN光栅耦合器的发展与应用提供了有益指导。

多波束倾斜安装方法在极浅水界址测量中的应用

针对多波束垂直安装方式无法精确测量临岸极浅水区域水下界址的难题,提出了多波束倾斜安装方法,制作多波束倾斜支架,通过倾斜安装多波束增加向陆一侧波束数量,实现临岸极浅水区域水下界址测量。海南某人工岛水下界址测量结果表明,多波束倾斜安装方法很好地解决了极浅水区域水下界址线测量问题,校准后多波束水深成果精度满足规范要求,可广泛应用于极浅水区域水下界址和水下地形测量工程。

浅圆仓超高仓顶结构支模体系施工技术

杭州市仁和粮食储备库建设工程浅圆仓仓壁采用滑模施工,仓顶结构部分属于大跨度超高支模。通过设计复核计算,采用贝雷梁钢桁架平台支撑体系和滑模整体拖带锥壳伞状钢网架平台支撑体系作为上部仓顶结构支模架支撑操作平台,大大降低了施工高度及施工难度,保证了施工安全,提高了施工效率,取得良好的经济和社会效益。

集成化水深测量装置研发及应用

为更好地解决码头前沿及其下方、浅水区等船舶行驶受限区域的水深测量难的问题,研制了一种新型集成化测深装置。该装置采用一体化设计,集成了电源模块、测深模块、水文参数测量模块和专业测深软件等。以传统单波束测深仪的测量数据为参照,对集成化测深装置的吃水深度、声速、内符合和外符合方面的测量数据进行分析和评价。结果证明:集成化测深装置的测量准确性和性能稳定性较好,可实时高效地获取码头前沿及其下方、浅水区等船舶行驶受限区域的高精度水深数据。

多波束测深仪在超浅水域的应用分析

在对沿海虾蟹养殖坑塘进行回收时需进行坑塘回填,一般通过水下测量获取,获得坑塘水底的水深值。人工划船辅以RTK的传统测量方法效率低且人工投入大、单波束测深仪又存在覆盖范围窄和测量精度低的缺点,无法满足短平快的日常测绘要求。多波束测深技术的不断发展和成熟给水下测量方法提升带来可能。经分析,使用多波束测深仪在坑塘等超浅水域测量中有明显效果,因其具有测量范围大、测量速度快、测量精度和效率高的优点,特别适合进行大面积的水下探测。并与传统方法的测量精度进行比较,得出多波束测深仪在超浅水域中的测量可满足日常沿海虾蟹养殖坑塘的测绘要求。

面向光束指向调控的双快速反射镜偏转角快速解算方法

基于双快速反射镜的光束指向调控系统可补偿光束位置偏差及角度偏差,双反射镜引入的耦合效应致使难以快速求解合适的镜面绕轴偏转角。为解决该问题,文中构建了双快速反射镜光束指向调控模型,分析了偏转角与光斑位移在小角度下的近似线性关系,提出了偏转角的快速解算方法,可在单次求解后获得适用的镜面偏转角。该方法采用迭代收敛算法解算抑制随机光束指向失调的偏转角并形成数据集,基于该数据集训练浅层神经网络,可根据当前光斑位置偏差直接解算快速反射镜偏转角。仿真实验结果表明,依据该方法解算的偏转角进行调控,相较于未调控前光束状态,在X和Z方向的位置偏差分别减小99.32%、99.46%,角度偏差分别减小99.07%、98.98%,平均综合偏差减小99.16%,极大地抑制了光束指向失调。

咬合桩围护结构在桥梁浅基加固中的应用——以陇海线坝河大桥加固工程为例

为探究咬合桩围护结构在浅基础加固中的力学特性,以陇海线坝河大桥为工程背景,选用Mohr-Coulomb本构方程,通过有限元软件MIDAS/GTS建立三维仿真模型,分析桩侧土体冲刷掏空对结构的影响,研究结构同一断面在不利工况下位移和内力的分布规律,并分析Ⅱ序桩的种类、冠梁布置、桩径对加固效果的影响。结果表明:土体冲刷后控制位移发生在桩顶长边方向且方向向内;土体冲刷掏空后土压力达到峰值且桩底弯矩为零,同时桩顶产生一定弯矩且反弯点位于桩基中部偏下;左、右侧面与迎水面背水面在受力和变形上均对称;在Ⅱ序桩为有筋桩时,其刚度对结构位移起到较大作用,无筋桩较有筋桩水平位移提高了2.75倍;冠梁作为边界约束对结构位移产生数量级影响,未冠梁较设冠梁水平位移提高43倍;咬合桩桩径与结构水平位移成反比,桩径对结构位移起到较大作用,桩径由0.8 m增加到1 m,桩径顶位移由0.18 mm增加到0.41 mm。

浅埋近距离煤层群工作面支架选型技术研究

为了确保浅埋近距离煤层群工作面的安全高效开采,以陕西神木矿区锟源煤矿近距离2-2煤采空区下,3-1煤工作面开采作为工程背景,采用理论分析、数值模拟和相似模拟的研究方法,分析近距离煤层上层煤开采后,下分层3-1煤工作面开采时工作面支架的合理支护强度。理论计算工作面支架支护强度为0.695 MPa,数值模拟3-1煤工作面支架支护强度为0.4~0.77 MPa,相似模拟3-1煤工作面支架支护强度为0.45~0.78 MPa,该工作面工作阻力大于7 435 kN,与现场实测数据相吻合。由此表明,现有支架选型不满足支护要求,选用支护阻力为8 200 kN的液压支架可满足工作面支护要求。该研究补充了在浅埋近距离煤层群开采情况下工作面支架选项技术研究,为神木地区浅埋近距离煤层群的安全高效回采提供了理论依据。

考虑脱空效应的隧道开挖诱发上覆管道变形分析

考虑黄土区浅埋隧道的工程特点以及土体大变形特性,将浅埋隧道下穿开挖过程上覆管道分为管土脱空区与管土变形协调区,提出考虑管土脱空的相互作用计算模型。在考虑管道埋深对地基基床反力模量影响的基础上,采用Pasternak半无限弹性地基梁模型考虑土体连续性,采用二阶段分析方法将土体自由位移荷载施加于管道,分别建立脱空区、协调区的管道力学模型与微分控制方程,并给出理论解答与管-土脱空区范围的试算步骤。与已有模型试验监测数据的对比验证了计算方法的精确度,发现不考虑管土脱空现象时的管道变形计算方法偏于保守。最后,对管道变形的各主要影响因素进行了对比分析,结果表明:管道最大变形量随地层损失增大而增大,随管隧间距、管道刚度、土体强度增大而减小,但减小的幅度均随各参数的增加而减缓;脱空区范围随管道刚度、土体弹性模量及管隧间距增大而增大,而表征管土脱空程度指标即最大变形差随管道刚度增大而增大,但随着土体弹性模量以及管隧间距的增大却呈减小趋势。

基于单波束和浅剖仪探测的刘家峡水库泥沙淤积分析

针对刘家峡水库因黄河上游水土流失导致的泥沙淤积问题,采用单波束测深和浅层剖面法调查水库泥沙淤积状况。使用单波束测深仪测得水库水深数据,与刘家峡水库建库前遥感资料相对比,确定刘家峡水库淤泥分布范围。利用浅层剖面法探测水库淤泥厚度分布,分析浅层剖面原始资料,提高其信噪比,去除多次波等因素的干扰,从而从各剖面中得到淤泥厚度。计算得出水库现有泥沙淤积量为12.62亿m^(3),平均淤积厚度为15 m,最大淤积厚度为30.11 m,泥沙主要淤积于水库的黄河入水口和库区原黄河河道。单束波和浅层剖面探测结果可为淤泥治理和后期开发利用提供科学依据。

基于波束-波数域非相干匹配的浅海运动声源深度估计方法

浅海波导运动声源定位研究中,在声源距离未知时估计声源深度一直是个具有挑战性的问题.现有深度估计方法对声源未知初始距离敏感,且要求声源运动形成的水平合成孔径长度远大于模态干涉长度.针对这两个问题,本文提出一种基于波束-波数域非相干匹配的浅海运动声源深度估计方法,首先将垂直阵接收声压数据在深度和水平合成孔径方向分别进行波束形成变换到波束-波数域,波束-波数平面的峰值幅度仅包含与声源深度有关的模态激励,峰值位置与模态传播角和水平波数相对应;然后,在波束-波数平面内提取各峰值幅度,并与拷贝计算的模态深度函数进行非相干匹配,实现声源深度估计.所提方法在波束-波数二维平面内进行模态分离,消除了声源距离相关项,提高了模态分辨能力,可在声源初始距离未知和水平合成孔径长度小于模态干涉长度的情况下实现声源深度估计.仿真和SWellEx-96实验数据处理结果验证了所提方法的优越性能.

几种探测方法在海洋地形测绘中的应用

为准确掌握海上地形,需要对海洋地质地貌进行勘察测绘,水深测量和物探方法是海洋调查的主要方法。本文综合利用多波束水深测量、侧扫声呐、浅地层剖面和单道地震4种探测方法,对海上地形进行勘察测绘,通过多波束水深测量获取测区三维地形图,通过侧扫声呐探测查明了海底地貌特征,通过浅地层剖面探测获得了地质构造分布。结果表明,综合利用多波束水深测量、侧扫声呐、浅地层剖面和单道地震四种探测方法,可有效地增强观测数据的互补性,提高成果资料的可靠性。研究内容为相关工程应用提供了参考。

海上风电场地形地貌探测

近年来,随着海洋开发战略的深入实施,建立海上风电场成为开发和利用海洋资源的重要方式。在建设海上风电场前,需要对拟建海域进行全面探测,以获得海域地形地貌、海底地质和障碍物分布等情况。为准确掌握海上风电场地形地貌情况,本文采用侧扫声呐、单波束水深测量、多波束水深测量以及浅地层剖面探测等探测方法,对海上风电场进行了全方位的地形地貌扫测。以江沙扒海上风电项目工程为例,设计了扫测方案,详细介绍了各类探测方法的技术流程和施测方法,获得了风电场调查区范围内的地形地貌图,研究内容为扫海测量提供了技术参考。

柳东新区文化广场结构设计难点分析

柳东新区文化广场地上结构分为A区(A1科技馆、A2青少年宫)、B区(B1群艺馆、B2文化配套中心)、C区(拱廊)。地下设有两层连通的人防地下室。A区、B区上部结构从下至上逐层倒悬外挑、平面尺寸逐层扩大。外围结合建筑要求设置斜柱支撑外圈结构,利用钢梁将斜柱水平分力传递至内侧结构。柱底采用一种浅埋式钢管混凝土柱柱脚构造,倒悬外挑部分采用钢梁+钢筋桁架楼承板以避免高支模施工。介绍了基础和主体结构的设计思路,对A、B区倒悬外挑结构和C区拱廊桁架的受力进行了分析,分析结果表明,结构设计合理。

浅岩地区洞桩法吊脚边桩桩底岩体承载力分析

在岩层埋藏较浅的地区采用洞桩法,由于小导洞空间较小,施工机械受限,岩层强度较高时,施工桩基变得十分困难,施工工期明显增加,边桩作为临时建筑物,有着很大的优化空间。根据浅岩地区洞桩法地层特性提出了吊脚边桩的设计,吊脚桩在作为水平支护的同时也承担了顶拱下传的竖向荷载,这就要求吊脚桩桩底岩体具有足够的竖向承载力。为确定具有临空面的岩基承载力,文中分别提出了基于岩石单轴抗压强度和岩体抗剪强度两种基础数据的计算方法。采用实际工程岩体参数进行对比计算,二者结果较为相似。现场开展了具有临空面的岩体承压板试验,结果表明对于具有临空面的岩基承载力,基于岩石单轴抗压强度计算得到的数值较现场试验小,计算结果可偏于安全的应用于设计。

浅埋煤层群开采覆岩结构破断特征与地表变形规律研究

为了研究浅埋煤层群开采覆岩结构破断特征与地表裂隙发育规律,以某煤矿地质条件与开采手段为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测等手段对其进行研究。通过对浅埋煤层群开采关键层破断的结构特征进行分析,研究关键层破断与地表沉陷规律,得出浅埋煤层群下位煤层开采地表移动变形规律,为浅埋煤层群开采地表稳定性控制提供依据。研究结果表明:关键层破断形成砌体梁结构,随着下位煤层继续开采,砌体梁结构容易发生滑落失稳,从而导致地表发生二次破坏变形,分析砌体梁结构失稳的影响因素可以为地表防治提供依据;通过对3#煤层覆岩破断特征与地表下沉规律进行模拟研究,得到了覆岩关键层破断对地表变形的影响规律,为矿井开采引发的地表变形问题提供了防治依据,从而减小了浅埋煤层群下位煤层开采对地表的二次破坏作用。

钢筋混凝土深受弯构件受剪性能的研究

进行了１１根钢筋混凝土深受弯构件在集中和均布荷载作用下受剪性能的试验研究，结合以往的研究成果，较详细地分析了混凝土深受弯构件的剪跨比、跨高比、纵筋配筋率、竖向和水平腹筋等对其受剪承载力的影响。提出了钢筋混凝土深受弯构件受剪承载力计算的建议公式，供我国混凝土结构设计规范修订时补充这方面内容参考。

考虑混凝土贡献的修正变角桁架模型

为提高有腹筋RC(钢筋混凝土)浅梁抗剪承载力的预测准确性和稳定性,提出一种考虑混凝土贡献的修正变角桁架模型。首先,基于变角桁架模型得到箍筋的抗剪贡献值计算公式,并结合塑性下限定理确定斜裂缝倾角的取值;其次,通过混凝土浅梁受压区的劈裂破坏模式得到混凝土项的抗剪贡献值计算公式,并利用尺寸效应系数考虑了混凝土项的脆性破坏特征;最后,将箍筋项和混凝土项提供的抗剪承载力进行叠加,建立有腹筋RC浅梁抗剪承载力计算公式。基于有腹筋RC浅梁抗剪承载力试验数据库ACI-DAfStb对本文、GB50010、ACI及AASHTO规范中抗剪计算公式的预测准确性进行对比评估,结果表明:文中抗剪承载力公式不仅能够体现配筋率、剪跨比和混凝土强度等主要抗剪参数的影响规律,还能考虑尺寸效应和斜裂缝倾角对抗剪承载力的修正;同时,在抗剪承载力预测准确性和稳定性方面,相对规范方法有所较高。

宽扁梁楼盖结构计算方法

借鉴ACI规范中板带分析方法 ,利用有限元法对竖向荷载作用下的宽扁梁楼盖进行了探讨 ,获得了梁在柱上板带中弯矩比例和柱上板带弯矩分配系数随梁宽、梁高、板厚、区格跨度及柱截面大小的变化规律 .通过分析弯矩分配系数随梁相对抗弯刚度因子的变化特征 ,发现柱上板带弯矩的分配不能像ACI规范中只考虑梁的相对抗弯刚度因子及两向跨度比两个参数 ,梁宽对于宽扁梁结构也是一个很重要的变量 .基于以上分析 。

钢筋混凝土开洞梁的试验分析及传力模式

通过对开洞深梁、开洞短梁以及开洞浅梁试验结果的分析 ,根据其受力特性进行了分类 ,并分别阐述了破坏形态、影响因素及传力模式 。