岩石断裂和破碎的分形研究

岩石断裂与破碎的研究一直是岩石力学的前沿领域,也是采矿、能源、水利、交通、地震等众多工程领域不可或缺的理论基础。本文系统介绍了将分形理论引进到岩石断裂和破碎研究的成果,其中包括岩石微观断裂、宏观裂纹动态扩展以及岩体破碎的块度分布,旨在从一个侧面反映分形理论在岩石力学中的应用,最后还给出了一个工程应用的例子。本文的部分结果曾发表于国际杂志上。     

泥石流灾害的分形研究

复杂性是各个学科面临的共同难题,分形理论作为解决复杂性问题的有力工具被提出以来,得到了广泛的应用.在泥石流灾害中的应用也得到不断深入研究.本文在结合前人研究的基础上,从泥石流发生机理、泥石流堆积、泥石流沟谷形态和水系的发育演化以及泥石流预测四个方面论述了分形理论在泥石流灾害研究中的应用,将分维作为表征泥石流灾害系统的有效参量,揭示了泥石流灾害中的某些规律,反映了泥石流的一些本质现象.     

分形块体理论及其在三峡高边坡稳定分析中的应用

把分形几何与块体理论相结合，提出了分形块体理论，建立了分形块体理论赤平解析法，并将其应用于三峡永久船闸高边坡稳定性分析中。结果表明：分形块体理论符合工程实际，是分析裂隙岩体工程稳定性行之有效的可靠方法。     

分形论与自然灾害研究—地震,洪涝灾害中的分形研究

在多种概念和方法相互撞击和汇合中诞生的分形论，提示了现实世界中具有深刻理论意义和广泛现实基础的幂指数律，给自然灾害研究提供了新的方法和途径。本文在初步介绍分形论有关基本概念的基础上，回顾了分形论在地震、洪涝灾害中的一些应用和新近进展，展示了分形论在自然灾害研究中的前景。     

旱涝灾害的分形研究方法

对旱涝灾害中的时间分维、关联维的计算以及 R/ S分析等研究方法进行了介绍 ,在此基础上 ,对旱涝灾害中已有的分形应用研究进行了必要的总结与展望     

河间地区地裂缝分形特征研究

基于分形理论研究了河间地区地裂缝的分布分形、受控分形以及影响分形特征,利用MAT-LAB软件分别计算了地裂缝、活动断裂、地下水、地面沉降等相关物理量的分维值。地裂缝的发育具有自组织性,其分维值的大小及变化反映了地裂缝活动的复杂性。地裂缝平面、剖面分形特征反映了该区域孕裂应力场在平面和纵深方向上的非均一性。地裂缝的形成和发育可以看作是断裂运动的一种调整,影响地裂缝断裂的分维值具有一定的区间。地下水开采、地面沉降作用与地裂缝活动存在很大的关联。     

高强箍筋混凝土简支梁斜裂缝分形理论研究

通过对8根集中荷载作用下高强箍筋T形截面简支梁的试验研究，运用分形理论对试件中斜裂缝的出现、发育及分布特征进行了分析。结果表明：分形理论对斜裂缝自相似性有很好的量化关系。     

地下拱结构抗爆研究进展与展望

防护工程在战时能有效抵御打击并保存有生力量,历来是国家防御和威慑力量的重要组成部分。与地上防护工程相比,构筑在岩土介质中的地下防护工程具有更强的防护能力。然而,随着科学技术的发展,高技术武器和精确制导武器的命中精度、侵彻深度和毁伤能力不断增强,对地下防护工程构成严重威胁。拱结构具有优异的力学性能,在地下防护工程中应用十分广泛,研究地下拱结构的抗爆性能对地下防护工程建设与发展具有重要意义。地下拱结构的抗爆问题涉及岩土介质中的爆炸冲击效应、岩土介质与拱结构的相互作用以及拱结构的动力响应与破坏机理等复杂的研究内容。国内外学者通过试验、数值仿真和理论分析等方法对爆炸荷载作用下地下拱结构的动力响应开展了较为系统的研究,取得了丰富的科研成果。从地下拱结构抗爆试验、数值模拟研究以及抗爆动力学理论三个方面讨论了地下拱结构抗爆研究进展,结合研究现状,指出未来应结合地下防护工程向深埋地、大跨度发展的趋势,加强地下拱结构原型和大比例模型结构抗爆试验、精细化数值模拟分析以及兼顾精度与实用的计算方法研究。     

基于分形理论的滑坡空间分布特征研究

以"汶川地震"极端事件为时间分段点,基于ArcGIS网格法定量分析汶川地震重灾区滑坡空间分布的分形分维特征,得出汶川地震重灾区滑坡在震前和震后均具有分形特征。研究表明,汶川地震重灾区滑坡点的空间分布具有统计意义上的自相似结构,无特征尺度。基于分形理论的汶川地震重灾区滑坡空间分布特征分析为进一步研究滑坡的敏感性、危险性及滑坡风险预警奠定了重要的理论基础和前提。     

一种基于分形插值原理的焊缝轨迹识别方法

针对机器人智能化实时焊缝跟踪和视觉自动化轨迹识别对焊枪自主整合焊缝的焊接质量稳定性的影响,探讨平面焊缝的图像特征,提出了一种基于分形插值模型的焊缝轨迹图形处理方法,通过分析矩形域内分形曲面的少量数据,建立焊缝的分形几何形态,仿真其粗糙表面,根据所得结果可以快速、准确地捕捉具有分形特征的平面焊缝,实现实时焊缝跟踪及轨迹识别,提高焊缝整合的质量稳定性。以平面曲线焊缝为实例进行模拟,结果表明该研究模型可以有效提高平面焊缝轨迹识别的精度,验证了分形插值仿真在求解焊缝轨迹识别问题时的有效性。     

第七届环境岩土工程与全球可持续发展国际研讨会

<正> 由国际环境岩土工程协会(ISEG)主办、芬兰环境研究所承办的第七届环境岩土工程与全球可持续发展国际研讨会将于2004年6月8日～10日在芬兰首都赫尔辛基举行。会议面向广大来自学术界、工业界和政府部门的研究人员、工程设计人员以及决策者。欢迎所有来自生态系统、场地改良、岩土工程中的问题与决策、风险评估以及可持续发展等各个领域的专家学者和感兴趣人士参加。此外,会议     

三峡岩体边坡稳定的块体力学分形研究

本文应用能量法建立了三峡永久船闸边坡岩体稳定的块体力学分形分析模型。该模型可用以分析任意形状分形块体的稳定性，而传统的平面和楔形体以及沿圆弧面滑动失稳等则仅为该模型的特例。本文结合三峡船闸高边坡岩体的工程实际，指出：若三个或三个以上分形结构面构成滑动界面时，分形块体的稳定性将明显减小，易于形成范围较大的局部失稳     

中国历代灾害性海潮频率特征及时间序列的分形研究

根据中国历代灾害性海潮史料,运用一般统计方法和分形理论对其时间序列进行了分析,不仅探讨了历史灾害性海潮随时间演进的频率变化特征,而且判定了灾害性海潮时间序列的分形性质,在经基础上,还深入讨论了其分维与历代灾害性海潮暴积累发生次数和累积发生频率之间的关系,以及分维随时间演进的变化趋势。     

1950～1997年我国洪涝灾害成灾面积的分形特征研究

运用分形理论对1950～1997年我国洪涝灾害农田成灾面积序列进行了研究。分析结果表明，洪涝灾害系统的变化具有分形特征，农田成灾面积时间序列的平均可预测时间尺度为8～9年；同时运用R／S分析方法对1950～1997年中各时段农田成灾面积的变化趋势进行了测算，测算结果与实际农田成灾面积的变化趋势十分吻合，表明上述方法是进行洪涝灾害系统分形研究的有效途径。     

泥石流堆积物的分形结构特征

本文依据分形理论,分析了泥石流堆积物粒度组成的分形结构特征,其分维值介于2～3之间。分维可作为描述泥石流堆积物粒度组成的参数,分维的大小表征了作为自组织系统的泥石流堆积物的本质特征。论述了分维的研究意义。     

第三届环境岩土力学与工程青年学术论坛征文通知（第一号通知）

由中国岩石力学与工程学会环境岩土工程分会主办,河南大学承办的第三届环境岩土力学与工程青年学术论坛将于2020 年在古都开封举行。本次论坛将以黄河流域生态修复为主题,围绕沿黄堤岸安全评价、微生物技术在环境岩土工程应用、污染土修复及阻隔技术、污染土及固废处置新进展、污染土工程特性测试及评价、环境振动与控制及其他环境岩土工程问题等方面进行广泛的学术交流,为环境岩土领域的专家、学者提供一个理论研究和成果交流的学术平台。热忱欢迎全国从事环境岩土工程及相关研究和实践的专家、学者及工程技术人员踊跃投稿并积极参加本次会议。     

前言

<正>随着传统能源开采条件的复杂化以及新能源的广泛开发与应用,与能源相关的岩土工程问题不断涌现出来。如何解决能源地下结构与工程问题是广大工程研究和技术人员面临的前所未有的机遇与挑战。面对崭新的能源岩土研究领域,2009年瑞士、2012年英国分别编制了能源桩设计相关技术规程,这也是目前世界上仅有的两部能源桩相关技术规程。2013年在法国巴黎召开的第18届国际土力学及岩土工程学术大会上,国际土力学与岩土工程协会(ISSMGE)新成立TC308:     

华东及安徽地区断裂构造及分形分析

本文在对安徽及华东地区地震断裂构造分析的基础上,利用数盒子法计算了华东及安徽的活动断裂的分形维数,并从分形理论的角度讨论了活动断裂和地震活动性之间的关系,认为活动断裂的分形维数和地震活动性的分形维数是相等的.对华东及安徽的3种类型断裂(基底断裂、地壳断裂及岩石圈断裂)的不同分形维数和该区域地震的b值关系分析,认为该地区地壳断裂控制了该区域的地震活动.     

塑料排水技术及其在环境岩土工程中的应用

介绍了常用塑料排水材料及其技术要求和性能;阐述了目前国内塑料排水技术在环境岩土工程中的应用状况,并就应用塑料排水技术解决岩土工程中的安全、生态和环境保护等问题提出了思路。笔者认为在岩土工程建设中,根据工程场地的地理、地质和生态环境条件,合理采用塑料排水材料,充分应用塑料排水技术,可以有效地保证工程设施的安全,实现环境岩土工程系统的相互促进和协调发展。文中同时介绍了塑料排水带真空和堆载预压地基固结渗透量的计算方法,可供参考。     

近30年来湖北洪涝灾害时序特征及预测分析——基于分形与混沌理论的研究

借助分形与混沌理论,对1978-2004年湖北省洪涝灾害成灾面积时间序列进行了分析,重构了其嵌入相空间序列,计算了其关联维数和饱和嵌入维数,确定了模拟相应动力系统所需的基本变量数目;同时,通过计算Kolmogorov熵,得出了对该洪涝灾害时间序列进行预测预报的时间尺度.最后,基于R/S分形分析,对湖北省未来洪涝灾害成灾面积的发展趋势作了预测,对该省洪涝灾害成灾面积可能呈现增大趋势的原因进行了分析,并提出了相应的对策.研究表明,该方法是一种有效的研究洪涝灾害时间序列分形特征的方法,能够客观、合理地反映洪涝灾害系统的分形特征,能为建立洪涝灾害成灾面积时间序列预报模型提供基础信息.