基于压电纤维复合材料的风沙冲击力传感器研究∗

沙尘暴是一种多发于沙漠等干旱地区的灾害天气，建（构）筑物常受其影响被侵蚀甚至产生破坏，这种破坏的本质是风沙两相流中沙粒对结构表面冲击产生细微损伤的积累。为了深入探索这种风沙两相流对结构的冲击作用和沙粒冲击力在结构表面的分布规律，研究了采用压电纤维复合材料作为力传感器来测量风沙流场中沙粒冲击力的方法，通过标定试验建立了压电传感器所受沙粒冲击力与其输出电信号之间的数学模型，构建了基于压电纤维复合材料的风沙冲击力传感器。分别采用高频测力天平和压电传感器测量低矮房屋迎风面在风沙风洞试验中所受到的沙粒冲击力，验证压电传感器测量沙粒冲击力的适用性和准确性。结果显示：两种测力方式的结果总体相差在-4.72%~5.80%，两种试验结果吻合良好；建筑物迎风面内侧所受到的沙粒冲击力大于外侧所受到的沙粒冲击力，沙粒冲击力的分布与表面风压力分布具有一定相关关系。研究成果可为结构防风沙灾害的相关研究提供参考。     

我国沙区防沙治沙的区域模式

回顾了我国防沙治沙的经验和成就,论述了目前防沙治沙工作存在的不足,提出了今后防沙治沙应遵循的生态建设原则,即：水分平衡原则、景观和生物多样性原则、沙区土地利用的优化配置原则、防沙治沙“以保为主,先保后治”原则以及治沙与治穷并重的原则。根据不同的自然地理条件和社会神经发展水平,将我国沙区划分为４类防沙治沙区域生态建设和产业发展模式,它们分别是首都圈模式,农牧交错带模式,草原区模式和荒漠绿洲模式。对沙     

转动型摩擦阻尼器试验研究与理论分析∗

为研究不同摩擦材料和螺栓预紧力下转动型摩擦阻尼器的力学性能和稳定性,采用 3 种不同摩擦材料,设计 9 个转动型摩擦阻尼器试件,进行低周往复试验研究,对比分析了 3 种不同摩擦材料的转动摩擦机理、滞回性能、摩擦力、螺栓预紧力。对转动型摩擦阻尼器受力机理进行了理论分析,得到转动型摩擦阻尼器的摩擦力理论计算公式,使用刚塑性模型对阻尼器的恢复力模型进行了拟合。研究结果表明：①铜锌合金和铝镁合金摩擦材料的摩擦效应由犁沟效应和粘着效应共同作用,无石棉有机物摩擦材料以粘着效应为主;②阻尼器滞回曲线饱满,接近矩形,表现出良好的耗能能力;③铜锌合金和铝镁合金摩擦材料的摩擦力呈现逐渐增加的趋势,无石棉有机物摩擦材料摩擦力表现下降的趋势;④铝镁合金摩擦材料的螺栓预紧力比较稳定;⑤摩擦力理论计算公式与试验结果取得较好的一致性,可以用于阻尼器设计与分析;⑥刚塑性模型对铜锌合金和铝镁合金摩擦材料的阻尼器恢复力模型适用性较高。     

科尔沁沙地沙漠化研究进展

科尔沁沙地是目前我国沙漠化发展较为迅速的地区之一,也是我国沙漠化研究程度比较高的地区之一.近50年来,该区沙漠化研究经历了流沙治理、沙漠化过程及其整治的区域性综合研究和沙漠化机理及其整治的典型研究3个阶段,在沙漠化过程、动态监测、灾害评估、综合整治防治等方面都取得了大量成果.根据目前的研究现状和存在问题,以及科尔沁沙地的实际情况,提出了今后应进一步加强研究的4个领域,即:沙漠化监测评估标准的统一和规范化;农田土壤风蚀的实验观测和控制措施的试验示范研究;沙尘暴灾害的监测、预警和影响评估;防沙治沙技术与模式的集成和进一步推广等.     

普通硅酸盐混凝土高温性能劣化分析模型∗

混凝土材料的高温力学性能劣化规律是混凝土结构防火设计及灾后评估的重要依据。基于普通硅酸盐混凝土材料内部各组分在高温作用下的微观物理化学变化,研究了硬化水泥浆中水化物高温分解和骨料材料性能的劣化过程,揭示了混凝土在高温作用下宏观力学性能劣化的机理,建立了用于描述普通硅酸盐混凝土高温力学性能劣化规律的分析模型,在传统模型仅能考虑温度大小影响的基础上进一步考虑温度持续时间对材料力学性能劣化的影响。利用FLAC3D软件中的FISH语言开发了相应的计算程序,并用于分析混凝土试块在不同温度和时间作用下材料抗压强度和弹性模量等随温度的劣化规律,与现有试验结果对比表明模型能够合理反映混凝土在高温作用下材料性能的劣化过程。     

硫酸盐侵蚀作用下混凝土细观破损机理研究

侵蚀环境下混凝土材料的内部孔隙空间分布特征与演化规律是材料破损机理及宏观力学性能研究的关键问题。采用X射线断层扫描技术(CT)对硫酸盐侵蚀与干湿循环耦合作用下混凝土的细观损伤过程进行实时扫描,在此基础上,结合图像处理与三维重构技术开展了混凝土内部孔隙结构的空间分布特征与演化规律研究,并通过提出的孔隙分区的方法深入研究了材料细观破损特征和机理。结果表明:宏观上试样质量、抗压强度均呈现规律性变化,溶液中钙镁离子浓度有明显的累积性趋势;细观上试样孔隙率随侵蚀时间的增加呈先减小后增大的变化,单轴抗压强度与孔隙率大体上呈负相关关系。同时,混凝土试样不同分区内孔隙率演化规律各不相同,但总体呈现先减小后增大的趋势,侵蚀作用深度随侵蚀时间不断增长。结论可为深入研究硫酸盐侵蚀下混凝土材料细观破损机理提供依据。     

意大利南部San Arcangelo市滑坡研究

通过利用航片解译、现场调查和GIS分析,对意大利南部城市San Arcangelo市的滑坡进行了研究,对不同类型滑坡的机理、控制因素进行了分析.研究发现,不同类型滑坡的控制因素有一定差异,形成的环境因素也各不相同;宏观上讲,滑坡的形成在多数情况下是自然因素和人类活动共同作用的结果;滑坡灾害的防治除了采取有效的工程措施以外,人类生活和生产方式也要做出适当的调整,以减轻其对环境的负面影响.     

土体剪切带的模拟与机理分析

采用修正剑桥模型,研究在平面应变条件下正常固结土剪切带的产生机理和剪切带形状的多样性。研究结果表明,剪切带是由材料的不均匀变形引起,并由试样局部应变能释放的冲击作用形成的;试样端部摩擦约束与试样内部初始缺陷都能够引起试样的不均匀变形进而诱发剪切带。分析了不同边界约束条件、初始缺陷设置方式及二者共同作用对剪切带形式的影响,平面应变条件下土体的剪切带有单一型、交叉型和多段型等3种形式,多段剪切带的发展具有先后顺序。     

用固体力学化学理论研究岩土的力学化学行为—以成都龙泉紫色为例

根据固体力学化学理论，提出用化学动力学方法研究岩土破坏及滑坡形成的机理，并以成都龙泉紫色土为例研究了在力与水协同作用下易滑土层的力学化学行为。实验表明，土长期抗剪强度降低的幅度与溶液的pH值有关，土的溶解速度与易溶盐含量有关，且溶解曲线略呈“S”型。这 初步证明了龙泉紫色土破坏的力学－化学效应及其可能存在的自催化趋势。通过实验了解了力与协作作用导致 土破坏的力学化学规律，并将定量求滑面长期抗剪强度与反应机理研究结合起来，为定量评价地下水和应力对岩土破坏机理这一滑坡学关键问题打下基础。     

基于结构及人身安全的住宅建筑洪水破坏分析

中国是洪灾多发的国家,洪水灾害造成的经济损失居各类自然灾害之首。同时,洪水灾害造成了大量的房屋倒塌,对人民的生命安全、生产活动多带来了严重的威胁和影响。《建筑结构荷载规范》中除考虑常规荷载外,还考虑了雪荷载和风荷载,但没有考虑洪水荷载对建筑物的作用。综合国内外的研究现状和规范,从洪水荷载对建筑物的作用机理以及建筑物所处地理环境的不同,对洪水荷载的作用方式进行了归类,总结和归纳了洪水荷载的主要形式、大小和洪水荷载组合。同时提出了综合考虑人身安全及建筑物结构安全的住宅建筑洪水破坏模型研究方法。该研究方法为进一步研究住宅结构物在洪水荷载作用下的破坏机理及住宅结构防灾减灾提供参考。