矩形移动荷载作用下饱和-非饱和土双层地基的动力响应分析

考虑地基为饱和-非饱和土双层半空间,利用连续介质力学和多相孔隙介质理论,构建双层地基的统一动力控制方程并进行耦合求解。利用Dirac-delta函数和Heaviside阶跃函数将矩形移动荷载作用描述为时间和空间坐标的解析函数,将荷载函数代入地基动力控制方程,采用三重Fourier变换以及降阶法进行求解,并对推导结果进行退化验证及对饱和-非饱和土双层地基的动力响应进行分析。研究表明,当荷载移动速度小于瑞利波速时,竖向振动峰值很小,振幅随速度的增大发生小幅增涨,但当荷载速度达到瑞利波速时,竖向振动发生激增;随着速度进一步增大,竖向位移多次出现峰点。非饱和土的饱和度及土层厚度也对地基振幅存在显著影响。     

时变载荷作用下饱和黏土地基的流变固结特性研究

基于Biot多孔介质理论, 利用分数阶Kelvin模型描述土骨架流变效应, 引入斜坡、三角形和梯形载荷的时空域解析函数, 构建时变载荷作用下饱和黏土地基的三维轴对称固结模型. 采用Hankel–Laplace联合变换和张量运算推导控制方程的变换域解析解, 利用数值反演得出时空域解. 通过算例分析, 对模型和计算方法的有效性进行验证, 并研究了3种时变载荷作用下饱和黏土地基的流变固结行为和参数影响规律. 结果表明, 饱和黏土的次固结沉降更为显著. 土骨架流变性对孔隙水渗透具有抑制作用, 使土体在主固结阶段沉降速率减缓, 次固结阶段沉降速率加快, 而且长期沉降量增大. 加载速率越大, 孔隙压力峰值越大. 卸载阶段土体发生变形恢复, 土骨架弹性扩张产生负孔压, 卸载速率越大, 产生的负孔压越大. 土骨架流变性越强, 变形恢复量越小, 产生的负孔压也越小. 载荷类型和加载路径主要影响固结过程中位移和孔压随时间的变化形态, 而土骨架流变性影响土体的长期沉降量.     

海拔3220米动量大于4 GeV/c的μ子垂直积分动量谱

我们在云南海拔3220米高山上,利用G-M计数管磁谱仪,测量了动量大于4 GeV/c的宇宙线μ子垂直积分动量谱.实验给出的谱可用一指数函数表示:I（>P）=Q（p+4）^1.86±0.06(cm^-2·sr^-1·s^-1),其中动量P以GeV/c为单位,Q为常数.同时测量了动量在4—23 GeV/c范围μ子的荷电比为N_μ⁺/N_μ^-=1.26±0.11.另外对本谱仪的动量误差问题作了讨论和计算.     

水平宇宙线穿透粒子的鉴别

本文描述一个用大型磁云室在水平方向宇宙线穿透粒子中寻找新粒子的实验,结果表明β<0.7、m>1GeV/c²的单电荷粒子或相对论性分数电荷粒子的流强小于3×10^-8cm^-2·sr^-1·sec^-1。     

汽车行驶诱发地表振动的解析研究

本文从汽车动力学出发,建立1/4汽车与半空间地基耦合振动的动力学模型,并采用弹性滚子接触模型来反映轮胎包容性.模型中同时考虑轮-地之间的纵向和竖向作用力,构建系统动力控制方程,利用Fourier和Laplace积分变换进行求解,推导出地表振动位移的解析解.在数值算例中,利用离散傅里叶逆变换和Crump法进行数值反演,得出地表振动位移的空间分布,由此讨论了轮胎着地长度和轮-地相互作用力的变化规律,并对地表振动位移的参数影响作出分析.结果表明,地面不平度对轮-地之间作用力的影响最为显著,地面越不平顺则轮-地作用力和地表振动位移越大.车速对轮-地作用力的大小影响有限,但对载荷激励频率影响较大,车速增大则激励频率增大,地表振动位移随之增大.在较低车速时,轮胎包容性对轮-地作用力和地表振动产生一定影响,轮胎充气压力增大,轮-地作用力和地表振动位移增大,但随着车速升高,这种影响将逐渐消失.     

饱和多孔地基与矩形板动力相互作用的非轴对称混合边值问题

在同一界面的不同区域具有多种边界条件,称之为混合边界,这是一个熟知的力学问题.对这类问题进行精确分析时,必须要进行混合边值问题的求解.而对于一般的三维非轴对称情形,混合边值问题的求解往往存在数学困难.本文利用Hilbert定理和双重Fourier变换,给出了一种求解三维非轴对称混合边值问题的解析方法,利用该方法对具有混合透水边界的饱和多孔地基上矩形板的振动弯曲进行了解析研究(板与地基接触面为不透水边界,其余为透水边界).首先,基于Kirchhoff理论和Biot多孔介质理论建立矩形板与饱和多孔地基的动力控制方程,进行耦合求解.针对板土接触面和非接触面的混合边值问题,采用双重Fourier变换构造出两对二维对偶积分方程,以接触应力和接触面孔隙压力为基本未知量,用Jacobi正交多项式将未知量展开,再利用Schmidt法对二维对偶积分方程完成求解,最终推导出板土系统在动力作用下的位移和应力解析式.通过将本文计算模型退化为单一弹性地基,与已有研究结果进行对比,验证了本文方法的正确性和有效性.最后,通过数值算例,对饱和多孔地基上矩形板的动力响应及参数影响做出分析和讨论.此外,本文提出的解析法具有一般性,可广泛应用于复杂接触问题和多场耦合问题的求解.