土-地下结构的非线性动力相互作用——理论及应用

基于土-结构动力相互作用理论，阐述了土-地下结构非线性动力相互作用的基本原理及其建模方法。根据这一方法，对1995年日本阪神地震中震害最为严重的大开地铁车站进行了成灾机理有限元数值模拟分析。分析结果表明：在地震动作用下，车站结构顶板与侧墙的交叉部位，和中柱的顶底端首先发生弯曲破坏而形成塑性铰，使得顶板上覆土的大部分重量传递到由中柱来承担；在由顶板破坏后传来的上覆土重力和地震动在中柱中引起的压应力的共同作用下，中柱发生压曲和弯曲的双重破坏，导致中柱倒塌，进而导致车站顶板塌陷；同时还表明，水平向地震作用仍是造成大开地铁站结构破坏的主要因素。     

基于GIS的城市地下空间数字化系统结构研究

城市地下空间资源作为城市重要的自然资源,对城市的经济建设、民防建设、环境建设及可持续发展具有重要的影响。因此,充分利用GIS技术,建立城市地下空间数字化系统对于开发利用城市地下空间具有特别重要的意义。本文首先简要介绍了城市地理信息系统(GIS)的概念及应用,并在此基础上提出了基于GIS的城市地下空间数字化系统的框架结构,论述了系统所包含的内容及实现的技术途径和方法。     

地下空间自然资源的属性是地下空间资产确权的基本要素

本文从自然资源和国有资产管理的角度,对地下空间资产的所有权进行了分析,提出了人防工程及地下空间开发利用资产的确权方法及产权证书发放的思路。     

郑州市地下空间开发利用的岩土工程安全问题

城市地下空间的开发利用受到岩土工程条件的制约,地下工程实施的可能性和安全性对岩土工程条件有高度的依赖性。以郑州地区遇到的情况为例,讨论了区域稳定性、岩土体稳定性、地下水、地震地质作用、土的工程性质等方面对城市地下空间开发利用安全性的影响,对城市地下工程的岩土工程勘察问题进行了论述。笔者的研究,对郑州市地下空间开发中地质灾害的减轻和预防有一定指导意义。     

大空间中热隐患的可视化监测

在无人值守的情形下,实现对大型建筑空间内发热物体、火灾等热隐患的智能监测是非常必要的,笔者基于已有的研究成果,讨论了大空间热隐患监测中,高温目标的可视化甄别和温度场的可视化测量原理。利用CCD(电荷耦合器件)的近红外响应特性(800~1200nm)、短波段内单调发射率函数、非相关滤色片构造和归一化数据处理模式等关键技术,使得常见的CCD图像监控设备实现了高温热隐患的非接触、可视化智能监测(即包括高温目标的可视化甄别以及温度场的可视化测量),改进的设备有望推广应用。     

青藏铁路救援指挥系统的研究

通过对青藏铁路特点及运营模式的分析,提出构建青藏铁路事故救援指挥系统的重要性。结合青藏铁路信息化总体规划,在充分利用青藏铁路各信息系统及通讯网络基础上,利用地理信息系统(GIS)技术和无线通讯技术,建设具有指挥、控制、通信及情报(C3I)功能的青藏铁路事故救援指挥系统。提出了系统应达到的目标功能,结合青藏铁路生产作业实际情况,给出了系统实现的信息流程、体系结构,并开发了原型系统。系统将青藏铁路多源信息整合并结合GIS技术以直观的电子地图、图像等方式展示出来,实现了救援预案管理和智能化查询、匹配;并通过应急无线通讯设备实现事故现场视频、图像实时播放及指挥调度与事故现场间的语音双向通讯;同时可建立事故数据库,为统计报告和事故分析服务。     

矿井提升机盘闸制动系统工作状态监控与安全

运用故障树分析(FTA)方法分析矿井提升机盘式制动系统故障原因,包括机械故障、摩擦系数故障、液压故障等,提出矿井提升机盘闸制动系统的故障树,并给出了系统状态计算机测控系统方案。采用现代检测与计算机技术,对盘闸制动系统的主要故障进行综合检测;对摩擦系数进行间接检测;研究成果,为故障报警与控制提供了保障,报警与控制结合,提高了提升机盘闸制动系统的安全性。     

单板层积梁弯曲破坏的试验研究与分析

在万能力学试验机上测试由高频热压方法制造的桦木和椴木单板层积梁的密度、静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)和水平剪切强度等力学性质;讨论LVL(单板层积材)梁受弯曲、水平剪切载荷时的主要破坏形式并得出相关结论。测试结果表明,在该试验条件下,桦木和椴木LVL梁具有较大的密度、MOR和较高的MOE。其主要物理力学性能受树种的影响较大,桦木LVL梁的主要性能均优于椴木LVL梁。当LVL梁受弯曲破坏时,其主要破坏形式为整体断裂破坏、开裂破坏以及混合破坏等3种;受水平剪切应力破坏时,以基材剪切破坏和胶层剪切破坏两种形式为主。     

二甲亚砜热稳定性的实验研究

采用先进的绝热加速量热仪为手段,对二甲亚砜的热稳定性进行了系统研究,其内容涉及纯二甲亚砜的热稳定性、加酸碱和硫化物等杂质后二甲亚砜的热稳定性,包括初始放热温度、温升速率、温度-压力等;通过修正试验数据,消除了热惰性因子的影响;得到了二甲亚砜的热稳定性特性。研究表明,在酸、碱存在时,二甲亚砜在室温下即可发生强烈的放热反应,导致二甲亚砜的分解温度提前。该实验研究结果,对二甲亚砜的安全生产工艺过程控制具有重要参考价值。     

截齿截割煤体变形破坏过程数值模拟研究

采用应变软化的模型,使用连续介质快速拉格朗日分析法(FLAC,FastLagrangianAnaly-sisofContinue)进行数值模拟计算;研究截齿截割作用下煤体变形破坏过程;分析各种工况下不同参数对煤体塑性区、最大位移、最大主应力、最大剪应力的影响。研究表明:截割力与塑性区大小成正比,位移、剪应力、主应力随截割力增大而增大;截深与塑性区大小成反比;截割角度与塑性区面积关系密切,试验用煤体最佳截割角度为5°左右;截割速度增加,塑性区面积减小;通过分析截割动态过程,得到位移矢量图及剪应变等值线图,发现截割过程中煤体的破坏是拉、剪联合作用的结果,以剪破坏为主。