Laboratory investigations of the thermal strain of frozen soils, using fiber-optic strain gauges based on Bragg gratings     

Aleksey Marchenko  Nicolai Vasiliev  Artem Nesterov  Yuri Kondrashov  Nikolay Belyaev 《寒旱区科学》2017,9(3):192-196

Measurements of the thermal deformations of frozen soil samples were performed in the cold laboratory in temperature range from 0°C to-12°C.Fiber Bragg Gratings strain and temperature sensors were used to measure the deformation and temperature inside the samples.A number of tests with the samples prepared from Kaolin and Cambrian clay saturated with fresh water,and prepared from fine and silt sand saturated with fresh or saline water,are performed.Thermal deformations of the samples are analyzed depending on the cyclic changes of their temperature.  相似文献   

紫色土水分特征曲线室内测定方法的对比   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

王红兰  唐翔宇  鲜青松  刘琛  关卓 《水科学进展》2016,27(2):240-248

为探寻全吸力范围内土壤水分特征曲线的可靠测定方法,采用沙箱排水法、Hyprop仪蒸发法、压力膜仪排水法和露点水势仪蒸发法分吸力段测定盐亭紫色土耕地表层2~7 cm和亚表层7~12 cm土壤的水分特征曲线,对比测定结果的方法间差异,并分析其原因。结果表明:对于表层和亚表层土壤,低吸力段(h >-100 cm)水分特征曲线的沙箱法和Hyprop仪法的均方根误差E_RMS (θ)均较小,在0.026~0.082 cm3/cm3范围内,确定系数R2均大于0.962,说明这两种方法测定结果之间差异不大。高吸力段(h <-330 cm)的压力膜仪法与露点仪法测定结果之间的差异较大,E_RMS (θ)为0.062~0.097 cm3/cm3,R2较低,为0.775~0.952。因此,全吸力范围内水分特征曲线测定方法的选择与组合应考虑土壤孔径分布特征和研究目的。  相似文献   

青海湖流域河川径流特征及其对降水的滞后效应   总被引：4，自引：1，他引：3  

崔步礼  李小雁  李岳坦  马育军  伊万娟 《中国沙漠》2011,31(1):247-253

以青海湖流域的布哈河为例,采用变差系数、集中度和集中期等指标,对青海湖流域内径流量、降水量在年代、年际、季节等时间尺度上进行分析,并用集中期来反映河川径流对降水的滞后效应。结果显示,河川径流年内主要集中在6—10月,特别是7月中旬至8月中旬之间;降水主要集中在5—9月,特别是7月;径流量与降水量存在极大的相关性（r=0.746＞0.443=α0.001(47)）,径流对降水具有滞后效应,多年平均滞后时间为20 d左右。  相似文献   

孔隙介质毛细滞回简化模型研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

李幻  韦昌富  陈辉  陈盼  伊盼盼 《岩土力学》2011,32(9):2635-2639

土-水特征曲线的研究是非饱和孔隙介质研究的重要部分。完整的土-水特征曲线包括初始脱湿曲线（IDC）、主吸湿线(MWC)和主脱湿线(MDC)3部分。传统的土-水特征曲线实验需要花费较长的时间和精力。以文献中的试验数据为依据,对非饱和土土-水特征关系和岩石的汞注入抽出试验的滞回现象进行了深入研究,提出一个经验模型来模拟MDC曲线。如果已根据试验得到了孔隙介质的IDC和MWC,此模型只需要一个参数,即可得到增量形式的MDC。通过与试验结果相比较,验证了模型对MDC模拟的有效性。  相似文献   

How persistent are hysteresis patterns between suspended sediment concentration and discharge at different timescales?     

《水文科学杂志》2012,57(15):1909-1917

ABSTRACT

This study was conducted to characterize the hysteresis of suspended sediment concentration (SSC) at different timescales for the Educational and Research Forest Watershed of Tarbiat Modares University, Iran. Hysteresis loops were developed between flow discharge and SSC using data for (i) the whole period, (ii) seasonal, (iii) monthly and (iv) storm-event timescales. The data were collected on an hourly basis at daily and storm-event scales from October 2007 to July 2008. The SSC hysteresis for all the events in the whole study period showed a clockwise pattern, with a flushing behaviour pointing to sudden changes in sediment sources. The results further reveal that the study watershed behaves differently from the viewpoint of hysteresis patterns, with different conditions of dilution and flushing between SSC and flow discharge at different timescales. These result from the complex varying effect of governing conditions on the watershed.  相似文献   

基于集对分析的滑坡变形动态建模研究   总被引：4，自引：1，他引：3  

刘晓  唐辉明  刘瑜 《岩土力学》2009,30(8):2371-2378

滑坡是一个确定-不确定的动态系统,其变形表现出复杂的非线性演化特征。为了克服传统分析方法在处理系统不确定性方面的不足,将集对分析法（SPA）引入岩土变形监测分析领域,并结合层次分析法（AHP）提出了滑坡变形动态预测模型,给出了基于概率论的最优预测算法,提出并证明了集对论中最大同一度在等势条件下存在极限解,据此提出位移势的概念。在位移势的基础上,进行SPA二次建模,提出了基于SPA的滑坡变形与水库蓄水过程相关性动态分析模型。运用上述预测模型对新近发生的刘家沱滑坡进行变形监测定量分析,实践证明：最优预测值具有良好的短期预报精度;位移势能够表征系统当前状态下位移所能达到的最大潜力,可作为短期预测的上限值,其变化能够反映系统宏观层面上的演化特征,对滑坡演变加速预警具有指导意义;运用集对分析方法进行滑坡变形响应滞后效应的定量研究是一条可行的新思路,反演结果与实际情况吻合;该方法在岩土监测分析领域有良好的应用前景。  相似文献   

Experimental validation of semi‐active resetable actuators in a ⅕th scale test structure     

K. J. Mulligan  J. G. Chase  J. B. Mander  G. W. Rodgers  R. B. Elliott  R. Franco‐Anaya  A. J. Carr 《地震工程与结构动力学》2009,38(4):517-536

The seismic performance of a test structure fitted with semi‐active resetable devices is experimentally investigated. Shaking table tests are conducted on a ?th scale four‐storey building using 27 earthquake records at different intensity scalings. Different resetable device control laws result in unique hysteretic responses from the devices and thus the structure. This device adaptability enables manipulation or sculpting of the overall hysteresis response of the structure to address specific structural cases and types. The response metrics are presented as maximum 3rd floor acceleration and displacement, and the total base shear. The devices reduce all the response metrics compared with the uncontrolled case and a fail‐safe surrogate. Cumulative probability functions allow comparison between different control laws and additionally allow tradeoffs in design to be rapidly assessed. Ease of changing the control law in real‐time during an earthquake record further improves the adaptability of the system to obtain the optimum device response for the input motion and structural type. The findings are an important step to realizing full‐scale structural control with customized semi‐active hysteretic behaviour using these novel resetable device designs. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

古尔班通古特沙漠南缘梭梭茎干液流变化及其对环境因子的响应     

李浩  胡顺军  王泽峰 《干旱区地理》2017,40(4):795-804

利用TDP热扩散式茎流计,结合气象观测系统,对古尔班通古特沙漠南缘原生梭梭的树干液流及环境因子进行连续监测,分析了梭梭树干液流对环境要素的响应,基于潜在蒸散发和蒸腾需求指数对梭梭茎干液流进行了模拟。结果表明：（1）梭梭树干液流在晴天的日变化呈单峰曲线,液流速率上升阶段时间短于下降阶段时间,与气象因素的日变化规律不一致。不同季节梭梭树干液流速率日变化规律存在差异,夏季液流与春季、秋季相比,启动早,停止晚,峰值更大且发生更早。（2）环境要素间存在着不同程度的相关性,主成分分析表明：前三个主成分共能解释85%的环境信息,其中以空气湿度、空气温度、水汽压亏缺、潜在蒸散发、净辐射为主的第一主成分能解释47%环境信息变化,以土壤温度、水汽压为主的第二主成分能解释20%环境信息变化,以土壤含水量、风速为主的第三主成分能解释17.6%的环境信息变化。（3）在春季和夏季基于潜在蒸散发的S型模型模拟梭梭液流速率的精度更高,在秋季基于蒸腾需求指数模拟的梭梭液流速率的精度更高。（4）梭梭树干液流速率与大气水分亏缺、净辐射、潜在蒸散发之间存在非对称响应,且不同季节间的响应规律存在差异,在春季和秋季,液流速率与水汽压亏缺呈顺时针状,与净辐射、潜在蒸散发呈逆时针状;在夏季,液流速率与水汽压亏缺呈顺时针状,与净辐射、潜在蒸散发呈斜8字顺时针状。  相似文献   

负温条件下激光位移传感器的标定     

杜玉霞  马巍  赵淑萍  张泽  明姣 《冰川冻土》2016,38(6):1583-1591

在使用激光位移传感器测试冻土位移中,由于测试现场环境条件恶劣,厂家给出的传感器线性度会降低,因此,需要对所有传感器在使用前应模拟使用时的环境条件重新进行标定。为验证激光位移传感器在冻土测试中的适用性,依据德国森萨帕特FT-50RLA220型激光位移传感器的结构、使用特点、技术指标,设计了由控温箱、标定支架、激光位移传感器、量块及数据采集装置组成的标定的装置,进行了不同负温条件下对激光位移传感器标定,并依据标定试验结果进行拟合参数修正,得到不同环境温度下的试验结果的线性度和迟滞特性。试验结果表明：不同的环境温度下,两个激光位移传感器与标准厂家测试曲线存在差异,不同负温条件下标定的两个激光位移传感器的拟合优度R²分别为0.999和1;线性度最大值分别为0.88%FS和0.32%FS。  相似文献   

岩土力学研究的一些反思     

卢应发 《岩土力学》2016,37(Z1):133-139

传统三轴试验径变形的测量多采用链式环状传感器,假设试件为对称破坏,呈X型或沿中心轴对称破坏为合理测量方式,绘制偏应力与体积应变曲线斜率没有意义,如果在三向等量加卸载下斜率具有含义。弹性阶段比例极限和峰值应力恒定,外加应力大于比例极限应力时比例极限和峰值应力随损伤变化。破坏区荷载与位移关系曲线是材料力学与结构综合体现,应将应力和应变改为视应力与视应变;传统的迟滞回线面积是能量耗散表征是不正确的,应是能量存储、转换和耗散表征;沿中心轴破坏应为拉破坏,能很好地解释岩体中拉裂纹现象,因此提出循环加卸载试验以卸载曲线线性段作为材料参数确定依据。对于孔隙连通材料,施加应力大于比例极限应力,在不排水任意应力状态水压力卸载至0,以卸载曲线的线性段决定相应材料参数,建议传统三轴试验改为50 mm×50 mm×100 mm六面体试件。在比例极限应力内,损伤变量恒定,在外加应力大于比例极限应力时,沿应力主轴各方向损伤演化不一致,且随应力路径变化。  相似文献