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非饱和红粘土抗剪强度特性研究及其应用

非饱和红粘土抗剪强度特性研究及其应用

作者：曾志姣中南大学

学位级别：硕士

非饱和土是当今国内外土力学研究的热点和难点,而抗剪强度是非饱和土研究的重要内容。本文对前人在非饱和土抗剪强度理论以及强度试验方面的研究成果进行了系统的文献阅读和综述,通过试验研究了非饱和红粘土的抗剪强度特性并将其应用于... 详细信息

非饱和土是当今国内外土力学研究的热点和难点,而抗剪强度是非饱和土研究的重要内容。本文对前人在非饱和土抗剪强度理论以及强度试验方面的研究成果进行了系统的文献阅读和综述,通过试验研究了非饱和红粘土的抗剪强度特性并将其应用于非饱和土坡稳定性的求解。本文的研究内容主要有以下几点:1.综述了研究非饱和土问题的必要性,非饱和土的基本特性和基质吸力的概念,以及非饱和土问题研究的历史和现状。2.抗剪强度是非饱和土重要的研究领域之一,本文对非饱和土抗剪强度理论及强度试验研究历史与现状作了分析总结。3.以湖北咸宁地区的非饱和红粘土为研究对象,利用GDS全自动三轴及非饱和试验系统,在控制吸力方式下进行非饱和土的固结排水剪切试验,研究了其抗剪强度与基质吸力之间的关系,建立了针对此非饱和红粘土的抗剪强度公式。4.粘性土土坡受降雨影响非常显著,很多土坡常在雨季发生滑坡,最重要的原因就是含水量的增加降低了土的吸力从而降低了土的抗剪强度。本文以一简单边坡为例,计算分析了在降雨情况下考虑非饱和非稳定渗流所引起的吸力变化以及基质吸力对强度影响时其稳定系数随时间的变化情况。

关键词：非饱和土红粘土抗剪强度基质吸力降雨边坡稳定

公路下穿既有线新建泡沫轻质土路涵过渡段动力响应特性分析

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铁道科学与工程学报 2022年第6期19卷 1577-1584页

作者：刘彬彬曾志姣杨晨卢洺宇黄俊杰中铁武汉勘察设计研究院有限公司湖北武汉430074 广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司广东广州510507 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

当公路下穿既有铁路线时需要在既有铁路路堤中新建一路涵过渡段,控制其差异沉降是公路与铁路线路交叉工程建设的关键技术难题之一。引入泡沫轻质土作为新建路涵过渡段的填料以更有效地控制其差异沉降,是公路与铁路线路交叉工程建设的一... 详细信息

当公路下穿既有铁路线时需要在既有铁路路堤中新建一路涵过渡段,控制其差异沉降是公路与铁路线路交叉工程建设的关键技术难题之一。引入泡沫轻质土作为新建路涵过渡段的填料以更有效地控制其差异沉降,是公路与铁路线路交叉工程建设的一种新探索。为了研究在既有铁路路堤中新建泡沫轻质土路涵过渡段的动力特性,依托武汉市李纸路下穿既有铁路线而新建的路涵泡沫轻质土过渡段工程,开展了一系列的路涵泡沫轻质土过渡段现场行车动态测试。测试结果表明:在时速为60 km/h和行驶方向为土质路基至涵洞方向的行车作用下,泡沫轻质土过渡段区间内轨枕的最大振动位移、速度和加速度分别在0.59~2.04 mm,5.82~13.3 mm/s和0.43~3.03 m/s^(2)之间,轨枕最大振动位移和加速度由泡沫轻质土过渡段末端向涵洞方向均呈逐渐递减规律。各监测断面基床表层顶面和底面最大动应力分别在23.19~24.37 kPa范围和在19.52~20.73 kPa范围,泡沫轻质土过渡段底部最大动应力为0.55 kPa,最大动应力沿深度方向呈逐渐衰减规律,至基床表层底面衰减15%~20%,说明采用设计湿密度为700 kg/m^(3)的泡沫轻质土作为过渡段基床底层及以下区域的填料均能满足静动强度要求;在线路纵向上远离涵洞方向呈逐渐减小规律,衰减趋势较为平缓。综合反映采用泡沫轻质土填筑既有铁路新建的路涵过渡段实现了动力响应的平稳过渡。

关键词：路涵过渡段泡沫轻质土现场测试动力特性

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非饱和土坝稳态渗流场的差分求解

重庆建筑 2008年第2期31卷 16-19页

作者：曾志姣张家生祝志恒中南大学土木建筑学院湖南长沙410083

立足于非饱和土坝渗流问题的研究现状,本文采用饱和-非饱和渗流分析方法,把土坝饱和区和非饱和区进行统一计算,应用差分原理将二维渗流微分方程转化为代数方程组,并编制MATLAB计算程序求解此代数方程组,从而求解土坝稳态渗流场,所得结... 详细信息

立足于非饱和土坝渗流问题的研究现状,本文采用饱和-非饱和渗流分析方法,把土坝饱和区和非饱和区进行统一计算,应用差分原理将二维渗流微分方程转化为代数方程组,并编制MATLAB计算程序求解此代数方程组,从而求解土坝稳态渗流场,所得结果与有关学者由饱和-非饱和有限元渗流分析求得结果比较吻合。

关键词：非饱和土坝稳态渗流差分原理

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泥岩和砂岩的渗透率随围压变化特性的对比

交通科学与工程 2015年第4期31卷 1-5页

作者：曾志姣李小春石露白冰中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室湖北武汉430071

通过试验,研究了围压升、降过程中泥岩和砂岩渗透率的变化特性。采用瞬态压力脉冲法测试泥岩的渗透率,采用定压法测试砂岩的渗透率。试验结果表明:围压加载过程中,泥岩和砂岩试样的渗透率均呈非线性减小,但泥岩的渗透率对有效围压的敏... 详细信息

通过试验,研究了围压升、降过程中泥岩和砂岩渗透率的变化特性。采用瞬态压力脉冲法测试泥岩的渗透率,采用定压法测试砂岩的渗透率。试验结果表明:围压加载过程中,泥岩和砂岩试样的渗透率均呈非线性减小,但泥岩的渗透率对有效围压的敏感程度远大于砂岩的;围压卸载过程中,泥岩和砂岩的渗透率发生不同程度的回升,但都不能恢复到原始值,砂岩渗透率的恢复程度大于泥岩的。

关键词：渗透率围压泥岩砂岩

海底热液硫化物中金属、非金属和稀有气体同位素组成的关系及其地质意义

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第1期54卷 1-19页

作者：曾志刚中国科学院海洋研究所/中国科学院海洋地质与环境重点实验室山东青岛266071 崂山实验室海洋矿产资源功能实验室山东青岛266061 中国科学院大学海洋学院山东青岛266400

海底热液硫化物的同位素组成不仅可以示踪其来源,也记录了流体及其沉淀过程。本文分析了全球海底热液硫化物的金属(铅、铼、锇、铁、铜、锌)、非金属(硫)及其流体包裹体中的稀有气体同位素组成,探讨了硫化物中金属、非金属和稀有气体同... 详细信息

海底热液硫化物的同位素组成不仅可以示踪其来源,也记录了流体及其沉淀过程。本文分析了全球海底热液硫化物的金属(铅、铼、锇、铁、铜、锌)、非金属(硫)及其流体包裹体中的稀有气体同位素组成,探讨了硫化物中金属、非金属和稀有气体同位素组成之间的关系。结果表明:海底热液硫化物中的硫同位素组成与锇、铁同位素组成之间,铁同位素组成与铅和氦同位素组成之间,存在负相关性;其锇同位素组成与铁同位素组成之间,氙同位素组成与铅、锇同位素组成之间,则存在正相关性。在岩浆去气注入流体阶段形成的硫化物,具δ^(34)S_(VCDT)值较低(约0‰),^(3)He/^(4)He(>8 Ra)、^(40)Ar/^(36)Ar(>300)和^(129)Xe/^(132)Xe(>0.99)值较高的特点。在流体-岩石相互作用阶段,随着岩石中含铅矿物的不断溶解,即流体-岩石相互作用程度的增加,流体中沉淀的黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿的铅质量分数增加,伴随^(206)Pb/^(204)Pb值轻微的减小。在流体-海水混合阶段,海水影响的加剧可使硫化物中的锇质量分数(约0×10^(-9))急剧降低,δ^(57)Fe值(1)明显增大;随着流体-海水混合作用的增强,硫化物中黄铁矿的δ^(34)S_(VCDT)值将随着其流体包裹体中^(3)He/^(4)He、^(40)Ar/^(36)Ar、^(129)Xe/^(132)Xe值轻微降低而升高,而其^(3)He/^(4)He值随着其^(130)Xe/^(132)Xe值的降低而降低。以上表明,通过综合分析海底硫化物中金属、非金属和稀有气体的同位素组成和其质量分数,并讨论它们之间的关系,可以揭示岩浆去气、流体-岩石相互作用和流体-海水混合对海底热液循环的影响,进而了解硫化物沉淀过程中流体-岩石相互作用和流体-海水混合的程度。

关键词：金属、非金属和稀有气体同位素同位素组成之间的关系海底热液硫化物

超快极紫外光源产生及其在半导体检测中的应用（特邀）

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光学学报 2024年第17期 127-141页

作者：曾志男张江实验室

近些年，随着光刻技术进入极紫外光刻，相关的技术研究对极紫外光源的需求大幅度增长。基于高次谐波的超快极紫外光源成为一种重要的极紫外光刻技术研究工具，同时基于这种超快极紫外光源在光刻和半导体检测中的应用研究也在快速发展。... 详细信息

近些年，随着光刻技术进入极紫外光刻，相关的技术研究对极紫外光源的需求大幅度增长。基于高次谐波的超快极紫外光源成为一种重要的极紫外光刻技术研究工具，同时基于这种超快极紫外光源在光刻和半导体检测中的应用研究也在快速发展。回顾了近些年高重复频率高亮度的高次谐波超快极紫外光源的发展以及其在极紫外光刻和半导体检测方面的一些应用。随着高重复频率激光技术的发展，高次谐波方法已可以在极紫外波段产生功率高达12.9 mW的单次谐波，大大拓展了其应用范围。由于高次谐波具有很高的亮度、超宽的光谱和非常好的相干性，目前在相干衍射成像、相干散射成像等方面具有广泛的应用前景，比如在掩模检测中可观测到最小达到2 nm的线缺陷，有望实现晶体管的三维（3D）纳米尺寸量测等。

关键词：超快光学极紫外光源成像检测半导体

中国为何构建“新型举国体制”？——与欧盟的比较

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科学学研究 2024年

作者：潘墨涛朱胜姣武汉大学政治与公共管理学院

中国政府近年来本着“新型举国体制”的理念进行科技创新的制度设计。通过比较分析视角展开将中国的“新型举国体制”与欧盟“开放性战略自主”这一科技创新体制进行比较分析，依此可以对中国选择“新型举国体制”的必然性与合理性加以... 详细信息

中国政府近年来本着“新型举国体制”的理念进行科技创新的制度设计。通过比较分析视角展开将中国的“新型举国体制”与欧盟“开放性战略自主”这一科技创新体制进行比较分析，依此可以对中国选择“新型举国体制”的必然性与合理性加以阐释。由此，可以客观的认识“新型举国体制”制度设计的深层逻辑。推进新兴科技的产业化是企业科创的核心动机，也是政府规制的重点领域。中国政府官方对“新型举国体制”的定义是“有组织地集中全国力量和资源于国家重点事业的新体制”，其解决问题的实用属性远高于科技“赶超”的政治属性。与之相比，“开放性战略自主”是欧盟当前的发展战略，是中美竞合时代主动应对的产物，具体的科技创新政策则服从于此战略体制，强调依靠内部各国的开放性以保持在中美竞合中的自主独立。从制度设计的角度具体比较中国的“新型举国体制”与欧盟的“开放性战略自主”，并且分别从“新型举国体制”与“开放性战略自主”的基本背景、组织形态、人才与资金配置等几个方面展开。对于基本背景而言，改革开放以来，中国经济社会发展加速，与美国、欧盟等国家地区在国家经济实力对比方面呈现出显著变化，是科技创新事业的基本背景。相较于科技创新方面外部竞争烈化的中国，欧盟始终面对着内部整合与外部竞争两大压力；组织形态方面，对于中国而言，内部国家整合能力的强化与外部政治压力是中国组织科技创新事业的依据，“新型举国体制”政治性相对浓厚，在组织结构方面要求政府部门设计科技创新政策。而对于欧盟来说，灵活性的经济发展战略与多秩序的内部政治结构是欧盟组织科技创新事业的依据，在组织结构方面，强调基于协商的政府与“产学研”组织间关系；人才资金方面，人才方面，中国从事科技创新的人才在增幅与增量方面相对欧盟具有优势，而政府财政科技支出方面，中国与欧盟的差距逐步拉进。最终简单评价目前的效果，并指出存在的问题，具有重要研究意义。

关键词：科技创新 “新型举国体制” “开放性战略自主”

基于MaxEnt结合粒子群优化的陇南市山洪灾害空间分布预测研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第8期49卷 1444-1455页

作者：王浩牛全福刘博雷姣姣王刚张瑞珍兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 甘肃省应急测绘工程研究中心甘肃兰州730050 甘肃大禹九洲空间信息科技有限责任公司院士专家工作站甘肃兰州730050

山洪是山区河道水位突然上涨所引发的自然灾害,具有瞬时性、破坏性大等特点。近年来,甘肃省陇南市山洪灾害频发,严重威胁到当地人民的生命财产安全,对该区域进行山洪灾害风险评价刻不容缓。运用MaxEnt结合粒子群优化算法,基于调查的834... 详细信息

山洪是山区河道水位突然上涨所引发的自然灾害,具有瞬时性、破坏性大等特点。近年来,甘肃省陇南市山洪灾害频发,严重威胁到当地人民的生命财产安全,对该区域进行山洪灾害风险评价刻不容缓。运用MaxEnt结合粒子群优化算法,基于调查的834个山洪灾害点和与灾害相关的32个致灾因子,在探讨主要致灾因子的基础上进行研究区山洪灾害易发性评价,并结合当前(2021—2040年)和未来(2041—2060年、2061—2080年、2081—2100年)4期气候数据的不同情景模式,预测了该区研究期间山洪灾害潜在易发区空间分布格局。结果表明,各期研究结果的受试者工作特征曲线的曲线下面积均大于0.85,表明所提方法的研究结果精度较高;研究区的主要致灾因子为最干月降水量、昼夜温差月均值、降水量变异系数、最暖月最高温、土地利用、距河流的距离、土壤质地、剖面曲率、海拔、地形起伏度;研究区不同时期山洪灾害中高易发区集中分布于武都区、文县和宕昌县部分地区,与当前时期相比,未来3个时期的模拟结果均体现为减少趋势。

关键词：粒子群优化算法 MaxEnt 陇南市山洪灾害易发区致灾因子

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基于图像去模糊算法的缺陷检测信号增强方法

中国激光 2024年

作者：王强曾志男上海大学微电子学院中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室张江实验室

极紫外（EUV）光刻是目前最先进的光刻技术，但是曝光过程中掩模上极小的缺陷也会导致晶圆上的关键尺寸（CD）发生很大变化，因此保证极紫外光刻良品率必须具备对掩模上的极小缺陷进行检测和修复的能力。目前的一些缺陷检测方法受实验... 详细信息

极紫外（EUV）光刻是目前最先进的光刻技术，但是曝光过程中掩模上极小的缺陷也会导致晶圆上的关键尺寸（CD）发生很大变化，因此保证极紫外光刻良品率必须具备对掩模上的极小缺陷进行检测和修复的能力。目前的一些缺陷检测方法受实验硬件条件所限，对缺陷的检测能力有限。本文研究将一种二值图像去模糊算法应用于EUV掩模缺陷检测，以提高掩模缺陷检测系统的分辨能力。本文对4纳米的断线缺陷、10纳米的方形针孔缺陷和大小为50纳米、中心相位为π/2的相位缺陷进行仿真，经过去模糊处理后三种缺陷信号对比度分别提高了52.03%、64.89%和44.96%，同时还对不同系统噪声、缺陷不同位置和不同光斑尺寸下的信号增强效果进行分析，发现去模糊算法可以增强缺陷信号，提高掩模缺陷检测系统检测能力。

关键词：极紫外光刻掩模缺陷检测图像去模糊信号增强