非线性组合模型在库岸边坡地下水位预测中的应用

根据某库岸边坡地下水位的监测资料,建立了地下水位预测的时间序列法和速率分析法,在此基础上构建了非线性组合预测模型。各模型的预测结果分析表明：非线性组合模型的精度高于单一预测模型,是一种较好的库岸坡体地下水位预测方法,非线性组合预测模型的应用,为库岸边坡稳定性的长期预测提供创造了条件。     

蓄水初期库岸边坡稳定性研究

以九甸峡库区某库岸边坡为例,采用GPS对该边坡进行高精度、连续性的位移监测,研究水库蓄水初期库岸边坡稳定性的影响因素。结合滑坡具体的工程地质条件和变形特征,采用边坡熵分析不同库水位条件下的库岸边坡的稳定性。结果表明,蓄水初期库岸边坡受库水位及蓄水速率影响较小,整体上较为稳定;滑体中部变形较大,变形速率具有逐渐变小的趋势;变形破坏模式为中部分块、分级牵引后缘的蠕变破坏特征。针对滑体的变形特征,提出合理的治理措施,对类似工程具有借鉴意义。     

结构扰动下非线性大系统的平稳振荡

本文利用矩阵测度研究了非线性大系统＝ｆ（ｘ，ｔ）在结构扰动下的平稳振荡问题，避免了构造Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数的困难，给出了存在平稳振荡的充分条件，推广和改进了文［１］工作。     

地震扰动下边坡的浅表动力效应与锚固控制机理试验研究

针对汶川震区国道213线都江堰-映秀段道路边坡崩滑和岩土损伤深度所表现的地震扰动浅表动力效应现象,通过大型振动台模型试验,对浅表效应产生机理及防护工程锚固控制机制进行了初步研究.试验采用高2.1m的砂粘土单而坡模型和3种地震波形,定量分析对比了 0.253g、0.471g强震作用下3种典型高度原型边坡坡表与坡体内部的加速度放大率、动应变、振动主频等动力学响应量.由试验结果知,坡表的加速度放大率和振动主频平均较同高程坡体内部约大40%和45%,坡表的动剪应变及其与坡体内部间的动拉压应变量值显著,0.471g地震下峰值甚至高达6.5×10-3和2.2×10-3,均接近土体的极限应变.边坡浅表动力效应体现于浅表层与坡体内部间的不协调运动,拉-压动应变将产生剥离拉应力;同时与浅表层岩土动剪应变的反复揉搓作用相叠加,浅表层损伤积累及触发崩滑.对此,进一步通过锚固边坡与自然边坡的振动台模型试验对比,初步探讨了浅表动力效应的锚固控制机理,发现锚固结构能有效抑制坡表的加速度放大,提高坡体自振频率,试验中锚固边坡坡顶处加速度放大率较自然边坡小约15%～35%,自振频率提高近39%.分析锚固控制机理得:锚固后坡表自振频率提高,减轻地震波激励下的共振作用;锚固结构穿过浅层损伤破坏面将坡体内部与坡表连成整体,消除两者的不协调运动;锚固力抵消地震波在坡表反射造成的拉裂.论文研究可为汶川震区震后次生崩滑物源条件分析及边坡灾害防范深度提供一定的参考.     

库区水位下降对库岸边坡稳定性的影响

为了研究库区水位下降过程中岸坡的稳定性,在探讨库岸边坡稳定性影响因素的基础之上,通过数值计算与稳定性分析理论,同时考虑坡度、坡体渗透系数与库区水位下降速率的不同工况条件下渗流场中孔隙水压力的变化,并对库区水位下降期间各因素变化对边坡稳定性系数的影响进行了分析.研究结果表明:库区水位下降对库岸边坡的稳定性有着较大影响,是库区边坡失稳破坏的重要因素,当水位下降时,库岸边坡稳定逐渐降低.采用FLAC对不同工况进行数值计算,当研究参数取值在符合工程实际范围内时,相同水位下降速率条件下库岸边坡坡度逐渐增加时,边坡稳定性呈现逐渐下降趋势;坡体渗透系数逐渐减小时,边坡稳定性也越来越低.而不同的水位下降速率对边坡稳定影响也不同,当水位下降高度相同时,下降速率逐渐增大则边坡的稳定性逐渐降低;坡度、水位下降速率与坡体渗透系数的变化都会导致边坡稳定系数的变化,其中库区水位下降过程中存在着稳定性系数最小值,水位下降速度越大,最小值越小;此外,库水位下降时存在一个最危险水位,此时坡体稳定性系数最小,而该水位大致位于坡体下1/3处.研究结果对三峡库区水库水位的调控和库岸边坡的稳定性具有一定的工程意义.     

带有非线性扰动的时滞系统的鲁棒控制

本文针对具有非线性扰动的时滞系统,通过构造Lyapunov泛函,利用Lyapunov方法,推导出系统时滞依赖鲁棒稳定性判据。且将结果表示成线性矩阵不等式(LMI)的形式,并进一步给出此类控制系统状态反馈控制器的设计方法.最后给出算例,说明了该方法的有效性.     

库水位升降作用下土质岸坡变形特征实验研究

库水位升降作用下三峡库区土质岸坡坡体吸水、应力集中及滑移变形,形成不同时段和不同空间部位的裂缝体系。通过模型试验的方法,分析了土质岸坡在一个蓄水降水循环周期内裂缝体系的时空演化分期配套规律。试验结果表明：蓄水初期,裂缝主要出现在岸坡前缘水位线附近,且出现频率高、规模逐渐增大,岸坡出现局部坍塌破坏;蓄水中期,岸坡前后缘均有裂缝出现,但出现频率低、规模减小;蓄水后期,前缘裂缝发育基本消失,后缘裂缝继续发育,岸坡以沿滑动面整体蠕滑为主;水位上升过程中暂停蓄水时裂缝发展缓慢。降水阶段,拉张裂缝主要出现在岸坡坡体后缘,初期降水裂缝出现频率较低,发展缓慢;后期降水裂缝出现频率、规模变大,产生下座变形及下错台坎;水位下降阶段岸坡沿滑动面发生整体缓慢蠕滑。     

进化博弈视角下生态型港口物流园区演化机理研究

在物流企业具有自主选择能力的前提下,分析影响物流企业入驻生态型港口物流园区的驱动力与阻力,探讨了物流企业是否入驻生态型港口物流园区不但与其入驻之后的效益与成本大小有关,而且与政府严格的环境治理政策也密切相关;并且在有限理性假设的前提下,应用进化博弈论对生态型港口物流园区的演化机理进行了深入研究,提出在生态型港口物流园区演化过程中存在进化稳定策略。     

地壳演化和变形的非线性动力学：1模型和数值模拟方法

综合考虑多因素和多过程间的耦合与反馈作用，建立了地壳演化与变形的综合的非线性动力学模型．通过建立岩石结构动力学将变形与岩性耦合起来；采用递增应力流变学方法将弹性、塑性、断裂变形结合并与流体和化学耦合起来．采用有限元和改进的Lagrangian方法求解动力学方程组，编写了模拟程序．应用该模型和程序可对不同尺度区域的地壳演化和变形的动力学过程进行1—3维数值模拟，并可应用于很多相关领域的研究．     

边坡变形破坏非线性动力学特征的分析与探讨

研究了边坡系统的非线性动力学机制,分析和探讨了边坡演化的两个重要特征：突变和混沌,得出了关于边坡系统复杂性及其变形破坏过程本质的结论。     

非线性理论在边坡工程研究中的应用

边坡系统是开放的非线性系统,边坡岩土体的力学性质具有非线性特征,由于各因素间非线性作用、物质和能量交换及其本身的非线性,因此非线性是边坡工程的本质属性.简要介绍了1970年以来发展起来的非线性理论在边坡工程中的应用现状,指出应用中存在的问题:生长点问题、脱离地质基础等,研究有待进一步深入.     

陡崖上群发性危岩崩塌机理研究

运用能量守恒等基本原理量化各危岩块的相互作用,进而得到各危岩块的等效弯矩计算公式,于是可将复杂的群体危岩简化为单体危岩进行研究。运用断裂理学和损伤力学基本原理研究了危岩的崩塌机理,得到了危岩崩塌时间计算方法。根据陡崖上各危岩块的崩塌规律验证了危岩链式规律并为陡崖及其附近的地貌形成提供了理论依据。     

岩石非线性蠕变模型

在西原模型的基础上,研究建立了一种新的岩石非线性蠕变模型.首先,在分析岩石宏、细观蠕变过程的基础上,提出了蠕变参数变化率概念;以此为基础,统一建立了等速蠕变和加速蠕变阶段的岩石蠕变参数变化公式.然后,利用该非线性蠕变参数以及根据岩石的屈服软化过程,以西原模型为基础,建立了岩石的非线性弹-粘弹-粘塑性蠕变模型.最后,将单轴压缩蠕变试验结果与数值计算结果对比,验证了模型对于描述岩石全过程蠕变变形破坏的正确性.     

非线性系统随机振动响应矩的摄动分析

本文详细讨论了具有非线性刚度和非线性阻尼的振动系统随机振动问题，利用摄动分析技术给出了单自由度体系的响应矩。     

模拟堆载作用的黄土边坡土体变形机理试验

通过固结不排水剪试验,研究了堆载作用下不同深度、含水量和围压的原状黄土的变形和破坏特征,并从 黄土的微观结构角度分析了产生这一现象的原因,结合黄土边坡特殊的工程地质条件,分析了堆载作用下黄土 边坡土体的变形破坏过程。试验结果表明,不同深度、含水量和围压的原状黄土的应力应变曲线和抗剪强度具 有不同的特征;特殊的工程地质条件,使黄土坡体的某些部位形成了堆载作用下不利于黄土材料强度保持的含 水量和围压的组合,导致了这些部位黄土的变形破坏,进而诱发坡体的变形破坏。     

带参数扰动非线性系统的变结构控制

考虑了带系统参数扰动的非线性时变系统的变结构控制的设计问题.首先,给出了一个状态决定的微分Ricatti方程,在一定的假设条件下,该Ricatti方程可解;其次,由此Ricatti方程的解,设计出系统的滑动区域,在此滑动区域内,给出系统的控制律,在滑动区域外,此控制律在有限时间内将系统轨迹拉入滑动区域,而在系统之外,此控制律使系统渐近稳定.     

带参数扰动非线性系统的变结构控制

考虑了带系统参数扰动的非线性时变系统的变结构控制的设计问题.首先,给出了一个状态决定的微分Ricatti方程,在一定的假设条件下,该Ricatti方程可解;其次,由此Ricatti方程的解,设计出系统的滑动区域,在此滑动区域内,给出系统的控制律,在滑动区域外,此控制律在有限时间内将系统轨迹拉入滑动区域,而在系统之外,此...     

具有非线性摄动的不确定系统的保性能控制

利用线性矩阵不等式方法,讨论了具有非线性摄动的不确定系统的保性能控制问题.给出了问题可解的一个充分条件和保性能控制器的设计,以及相应的保性能指标.最后,举例说明所提出方法的正确性.     

地月系统非线性演化动力学

针对当前理论在地月系统演化问题上所面对的困难 ,作者在潮汐摩擦力矩正比于起潮力和潮峰相对于地面的速率的乘积的假定下 ,建立了地月系统的一种非线性动力学演化理论 .其中潮汐耗损对地月系统演化的影响被归结为惟一的地球演化参数 ,并可由地球自转角加速度的长期观测值加以确定 ,由此便可得到地月距离、日长、回归年天数和朔望月天数等的长期演化规律 .理论显示一般的行星 卫星系统总共存在 4种迥然不同的演化方式 ,而地月系统遵循其中的“平静 暴胀 稳定演化”的模式演化 :约在 3 1× 1 0 9a以前 ,月亮几乎始终处在离地心 1 5 483× 1 0 7m的Roche极限内 ,地月之间的强大起潮力使得地壳演化长期处于构造活动期 ,也使月海火山和玄武岩频仍喷发 ;约在 3 1× 1 0 9a至 3 0× 1 0 9a前 ,地月距离突然暴胀了 1 0多倍 ,导致太古代地壳构造活动和月海玄武岩喷发迅速终止 ;然后地月系统处于稳定演化期 ,直至今日和未来 .由月海玄武岩喷发终止年代确定的目前地球自转角加速度为 ·ω0 =(-4 63 5 ± 0 0 76)× 1 0 - 2 2 rad/s2 ,与长期天文观测值完全一致 .理论给出在 5× 1 0 8a以前 ,地球回归年有 40 5d ,朔望月有 3 1d ,也与古生物学数据相符 .理论还证明了“Gerstenkorn事件”不可能发生 ,并为小行