EICP与木质素联合改性粉土边坡抗雨蚀试验研究

通过设置6组试样,采用降雨试验,通过试样的表面侵蚀状况与冲蚀量、表面强度、碳酸钙含量的变化分析了改性后粉土边坡的抗雨蚀性能。试验结果表明:植物源酶诱导碳酸钙沉淀(EICP)与木质素联合改性试样并在表面喷洒EICP溶液后,试样表面完整度更好,表面强度及碳酸钙含量更高,质量损失更小,抗雨蚀能力明显提高,与其他试样的平均值相比,边坡土体侵蚀量降低了75.0%,表面强度提高了33.8%,碳酸钙含量提高了235.2%;坡面喷洒EICP溶液可形成硬壳层,有效避免坡面侵蚀;木质素可为碳酸钙提供成核位点,使分布散乱的碳酸钙附着在木质素上,添加木质素后试样碳酸钙含量提高,且表面强度随碳酸钙含量提高而增大。

《河海大学学报(自然科学版)》征稿简则

《河海大学学报(自然科学版)》是河海大学主办的自然科学类学术性期刊,主要刊登本校师生在水文水资源及环境、水利水电工程、土木工程、港口航道及海洋工程、机电及信息工程等学科方面的科研成果、学术论文、学术讨论、学科综述等学术性论文,也发表校外作者在上述学科方面具有较高学术水平的优秀论文。

含水率波动状态下公明公路路基土劣化微观机理与本构模型

通过固结排水三轴剪切试验、压汞试验和电镜扫描试验探究含水率波动对公明公路路基土力学特性的影响与其劣化微观机理,基于邓肯-张模型提出了一个能够考虑含水率波动影响的路基土经验本构模型。结果表明:含水率波动使得路基土中、大孔隙增多,同时微裂隙得到发展引起试样结构被分割,导致试样剪切应力-应变关系从应变软化向应变硬化型转变,试样剪缩特性提升、剪切强度降低;含水率波动程度越大,试样剪缩特性越明显,剪切强度则越弱;提出的路基土本构模型的计算结果与试验结果吻合较好,证明了模型的有效性和适用性。

基于动态权重-云模型的大型渡槽安全综合评价

针对传统渡槽安全评价方法忽略了评价指标权重的动态变化,不能实时反映危险因子对渡槽实际运行状态的影响等缺陷,提出了一种基于动态权重-云模型的渡槽安全综合评价方法,引入动态权重模型为评价指标动态赋权,并利用云模型获取评价指标隶属度。将该方法应用于南水北调中线干线工程M河渡槽安全评价并与静态权重模型评价结果进行了对比,结果表明,动态权重-云模型实现了评价指标层权重计算结果随工程运行状态的实时变化,同时对危险因子的识别敏感性更高,提高了评价方法对复杂运行环境下渡槽安全综合评价的适用性和准确性。

循环荷载作用下海上风机单桩基础周围砂土沉降与对流特性

将实际海况中的风、浪、流及叶片转动产生的动力荷载简化为作用在模型桩顶部的水平循环荷载,设计了室内概化二维模型试验,研究海上风机单桩基础周围土体的运动特性。采用PIV和PTV技术对振动单桩及其周围土体运动过程进行测量,获得了不同工况下单桩及其周围土体的沉降与对流运动规律。结果表明:桩顶加载频率和位移幅值与土体变形各特征尺度均基本呈线性关系,加载频率和桩顶位移幅值越大,土体变形特征尺度也越大;准平衡时刻沉降坑深度与对流区深度比值范围为0.24~0.34,沉降坑宽度与对流区宽度比值范围为1.47~2.34;桩周砂土颗粒对流运动由桩土相互作用产生的摩擦剪切应力驱动并持续存在,其运动速度量级为10-4 cm/s,一般比桩体振动速度低3个量级。

既有预应力空间索杆系结构的安全性评价方法

为解决考虑拉索腐蚀程度的既有预应力空间索杆系结构安全评价技术难题,研究建立了基于结构自身特性和拉索腐蚀程度的安全性客观评价方法。首先,建立了空间索杆系在瞬间断索下的动力响应分析方法,并通过三索结构算例验证了该方法的合理性和可行性;其次,根据判断矩阵构建理论和断索分析结果,建立了考虑拉索腐蚀程度的索杆系中各拉索权重系数确定方法;在此基础上,建立了拉索腐蚀程度的隶属函数,构建拉索索系的安全评语集,根据权重系数和拉索腐蚀程度检测结果,建立了既有预应力空间索系安全性的模糊综合评价体系。依托于某基于空间索杆系结构,对所构建的权重确定方法、隶属度函数和模糊综合评价模型进行了初步的应用和合理性验证。

冻融循环与持续荷载共同作用下FRP片材-混凝土界面黏结性能的退化行为

为研究冻融循环影响下纤维增强复合材料(FRP)外贴加固混凝土结构的界面性能,通过双面剪切试验研究冻融循环与持续荷载共同作用下FRP片材-混凝土界面黏结性能的退化行为。在经历最大200次冻融循环作用后,对试件进行静态加载,并采用数字图像相关法量测试件表面的全场位移,进而计算界面黏结滑移关系。试验结果表明:冻融循环作用对FRP片材-混凝土界面的极限承载力、极限滑移、FRP最大应变、最大剪应力、界面断裂能等均有明显的削弱作用,界面黏结滑移曲线退化显著;预加荷载的存在加剧了冻融循环作用后界面黏结性能的退化;冻融循环作用前后界面的破坏模式也发生了显著改变。

考虑孔隙率和不均匀系数的土石混合体颗粒流分析

为研究低含石率情况下,由土体主导的土石混合体的力学特性,采用分层欠压和随机生成多边形相结合的建模方法,建立土石混合体颗粒流模型,提出不均匀系数作为衡量土石混合体非均质性的指标。通过室内试验校核了颗粒模型的细观参数,并开展双轴数值模拟试验,研究在低含石率情况下,含石率、土体孔隙率和不均匀系数3个因素对土石混合体力学特性的影响。结果表明:在低含石率情况下,土石混合体的强度受土体孔隙率影响较大,随着土体孔隙率的减小,土石混合体的强度有较大提高;块石的存在破坏了土体的均匀性和连续性,反而在低含石率情况下,随着含石率增大,土石混合体整体强度有微小减小的现象;土石混合体的不均匀系数对体应变影响较大,不均匀系数越大,体应变的膨胀现象越明显。

流场法探测堤坝渗漏数值模拟及分析

为深入研究拟流场基本特征和流场法探测原理,完善流场法探测堤坝渗漏入口技术,从建立拟流场数学模型入手,通过对有渗漏典型堤坝工程拟流场进行有限元法数值模拟计算,得到了拟流场电位、电场强度及电流密度等主要物理量分布的基本特征。拟流场中电极附近电位、电流密度及电场强度呈尖峰状密集分布,其他区域数据幅值很小,且均匀分布;渗漏通道入口将引起堤坝前局部水域拟流场电流密度和电场强度数值异常突变。模拟结果表明流场法可以探测出渗漏通道入口,探测设备需要具有较小分度值和较强的抗干扰能力。

张建云院士出席国家科技奖励大会

2016年1月8日,国家科学技术奖励大会在人民大会堂举行。由南京水利科学研究院主持完成的＂水库大坝安全保障关键技术研究与应用＂成果荣获2015年度国家科学技术进步奖一等奖,张建云院士作为获奖代表出席了颁奖大会,并受到党和国家领导人的亲切接见。本研究成果主要依托2006年立项的＂十一五＂国家科技支撑计划项目＂水库大坝安全保障技术研究＂,前后结合水利部公益性行业专项、国家自然科学基金、国家国际科技合作等项目，针对溃坝与洪水分析、大坝风险与调控、除险技术与决策、应急对策与管理四大科学问题，在大比尺溃坝试验与模拟、大坝基础数据挖掘、溃坝机理与模型、安全监测预警、风险管理等方面取得一系列突破性进展和创新：创建了国内外最高9．7m的实体溃坝试验场（国外最高6．0m），揭示了土石坝溃决新机理，建立了漫顶渍决模拟和预测新方法；首次研发了全国、全系列、全要素大坝基础数据库，揭示了水库病险成因、溃坝规律及其时空特征；创建了中国大坝风险标准体系，建立了大坝除险加固决策方法和模型，研发了大坝除险加固新技术；研究提出了大坝隐患典型图谱集，建立了大坝安全预警指标体系与预测模型。

干湿循环机制下风化砂改良膨胀土的收缩特性

为研究风化砂改良膨胀土的收缩指标在干湿循环作用下的变化规律,采用收缩仪对经历不同干湿循环次数的掺砂改良膨胀土试样进行收缩试验,探究试样的线缩率、体缩率、收缩系数、缩限及胀缩总率在干湿循环作用下的变化特征及机理,建立不同干湿循环次数下掺砂改良膨胀土的缩限计算公式。试验结果表明：线缩率及体缩率随干湿循环次数的增加而逐渐减小,经过4次干湿循环作用后二者基本趋于稳定,且风化砂掺量由0增至20%时,线缩率及体缩率的降低幅度最大;随着干湿循环次数的增加,收缩指数呈指数函数降低,在4～5次干湿循环后,收缩系数基本趋于稳定,缩限随干湿循环次数的增加呈二次函数形式增加,且随着风化砂掺量的增加,干湿循环作用下缩限的增加幅度逐渐减小;胀缩总率随着干湿循环次数的增加先逐渐降低后趋于稳定,在干湿循环作用下通过掺入风化砂,可以有效降低土体的胀缩总率,并使之达到路基填土的标准。

河海大学6个学科获得江苏省重点支持

在2014年5月8日召开的江苏省学科建设与研究生教育工作会议上，江苏省政府办公厅公布了江苏高校优势学科建设工程一期项目考核验收结果、二期项目立项学科和省重点序列学科名单。河海大学在一期工程中建设的水利工程、环境科学与工程、海岸带资源开发与安全学科群、土木工程安全与减灾学科群4个学科（群）考核验收结果均为“A”等；海洋科学、

《Water Science and Engineering》入选中国科技期刊国际影响力提升计划

河海大学主办的《water Science and Engineering》入选中国科技期刊国际影响力提升计划。该计划由中国科协、财政部、教育部、国家新闻出版广电总局、中国科学院、中国工程院共同实施，旨在促进我国科技期刊国际化发展，提升英文科技期刊国际影响力与核心竞争能力。此次入选支持名单的共有66种正式出版的英文期刊（其中22种属教育部主管）和10种拟创办期刊。

《Water Science and Engineering》国际学术研讨会暨第三届编委工作会议在河海大学举行

《Water Science and Engineering》（WSE）国际学术研讨会第三届编委会工作会议于2014年6月21日在河海大学举行。河海大学副校长唐洪武教授出席会议并致辞。会议由WSE学科主编余钟波教授和李凌教授共同主持。

第八届国际水文科学地下水水质学术讨论会在美国佛罗里达大学举行

2013年4月21-26日，第八届国际水文科学地下水水质学术讨论会（IAHS）在美国佛罗里达大学举行，会议主题是地下水质量控制（GQ13）。将近200名来自世界30多个国家和地区的学者参加了本次大会，其中有河海大学、中国地质大学、南京大学、中国海洋大学、中国科学院地质古生物研究所等单位的10位中国学者，河海大学陈建生教授赴会并做了题为“青藏高原的渗漏水补给中国北方干旱区”的报告。

整治工程后长江口南北槽的分流分沙季节特征

利用2009年2,4,8和11月共4次长江口南北槽的全潮水文泥沙测验数据,分析全年4个季节期间长江口南北槽的分流、分沙特征.结果表明:南槽的分流比、分沙比均大于北槽的分流比、分沙比,进入南港河道的水流、泥沙通过南槽的通量大于其通过北槽的通量.在春夏秋3个季节,南北槽均处于由陆向海输运格局;在冬季,南槽处于由海向陆输移状态,泥沙更易于南槽落淤,而北槽处于由陆向海净输移状态.与2006年,2007年冬季相比较,长江口三期整治工程实施后,北槽的水动力作用进一步加强.

钢闸门锈蚀速率的贝叶斯更新方法

为减少钢闸门锈蚀检测数据的失真性和锈蚀速率的不确定性,使水工金属结构安全评价结论更合理、更接近实际情况,采用贝叶斯理论对被评价工程的锈蚀速率进行更新。结果表明：贝叶斯理论更新方法能显著减小检测数据的失真性和锈蚀速率的不确定性。通过对多年工作中积累的钢闸门锈蚀检测历史数据资料进行统计分析,得到我国普通碳素钢在淡水中的锈蚀速率均值为0.044mm/a,且主要分布在0.016~0.055mm/a之间。

混凝土细观骨料模型随机性的分形验证

为了验证数值试验方法生成混凝土随机骨料模型的合理性,首先采用效率较高的伪随机函数蒙特卡罗方法模拟多级配混凝土随机分布并生成随机骨料空间分布几何模型,然后根据骨料平面分布图中像素的差异以及分形几何学中的盒维数采用数字图像算法对其随机性的合理性进行研究.结果表明,采用蒙特卡罗方法投放的混凝土骨料的随机分布具有分形特征,且随机分布比较均匀.

密实散粒体宏微观特性的直剪试验离散元数值分析

为了分析直剪试验中试样内部的应力、应变状态,采用离散元商业软件PFC2D在不同围压下对密实散粒体进行了大量的数值模拟,分析了试验的边界效应,应力偏转,应力、应变路径以及颗粒群的微观运动状态.模拟结果表明:边界摩擦影响室内直剪试验的测试结果,所得密实散粒体的强度指标偏高,内摩擦角存在1.5°的误差;剪切过程中,主应力大小和方向均发生变化,中心点主应力偏转约44°.由剪切带内外颗粒运动状态和应力、应变路径分析可知,剪切带内部是主要的剪胀区,存在大幅度的加卸载反应,并且应力路径峰值超出了试样峰值强度包线;剪切带外体变较小,主要处于加载状态,应力路径峰值未超出试样残余强度包线.

混合磁悬浮水轮发电机组转子承重系统设计与建模

针对水轮机组的重量支承方式和存在的问题,对水轮机组转子系统磁悬浮承重进行研究,设计了一种永磁悬浮装置与电磁悬浮装置相结合的水轮机组转子承重系统.对混合磁悬浮水轮发电机组转子承重系统的结构进行设计时,采用永磁悬浮装置承担水轮发电机组的基本重力负荷,采用电磁悬浮装置承担水轮发电机组的重力可调负荷.考虑到高速运转的水轮发电机组运行的稳定性,系统并不全部浮起转子系统,而是分担转子系统的大部分轴向负荷(即减载).对永磁材料和电磁装置进行了研究和选择,在永磁悬浮装置承重部分对气隙磁场强度与气隙厚度、永磁体体积等的关系进行了分析,对永磁悬浮力大小的影响因素进行了研究;在电磁悬浮部分对电磁悬浮力大小与电磁悬浮装置结构等的关系进行了分析.在此基础上,根据基本电磁理论和承重系统的构造,建立了电磁悬浮支承装置和永磁悬浮支承装置的数学模型.