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关键词： 氮沉降   草地   养分限制   胞外酶活性   养分利用效率  

摘要： 不断加剧的大气氮沉降会改变土壤养分平衡，进而引起土壤微生物养分限制，但目前关于氮沉降对黄土丘陵区草地土壤微生物养分限制特征的影响还不清楚。研究基于野外模拟氮沉降控制试验，通过测定土壤微生物生物量和养分转化酶活性，结合土壤理化性质分析，揭示了不同氮添加水平下草地土壤微生物养分限制特征及其影响因素。结果表明：氮添加导致土壤pH下降，并引起土壤养分平衡特征变化，具体表现为土壤有机碳、全氮含量的增加，而全磷无显著变化；氮添加导致了土壤速效养分含量增加，且速效磷含量增加速率大于可溶性碳和矿质氮，引起速效养分碳氮的相对不足。草地土壤微生物生物量和胞外酶活性在低浓度氮添加下降低，在高浓度氮添加下升高。随着氮添加浓度的增加，草地土壤微生物氮限制加剧而碳限制缓解；微生物碳限制同时还影响着微生物碳利用效率特征；氮添加引起的土壤全量和速效养分不平衡变化通过调控微生物生物量和酶活性共同决定着土壤微生物的养分限制特征。研究为理解氮沉降背景下草地土壤养分循环特征提供了进一步的认识。

关键词： 压电能量收集   压电换能器   环境条件影响   布设位置优化   车辙沉降  

摘要： 针对道路压电能源收集技术在稳定性和效率方面的挑战，本文分析了沥青路面中压电能量收集器（Piezoelectric Energy Harvesting，PEH）的响应特性，特别是布设位置与环境条件对其性能的联合效应。通过车辙模型试验，研究发现在非浸水条件下，靠近轮迹中心线的PEH开路电压和输出功率(PRMS)显著增长，分别为2.86倍和7倍，而浸水条件下增幅降低。沉降深度的增加与PEH发电性能正相关，但水分的增加导致沥青塑性变形，影响PEH的发电效率。研究结果为PEH在道路工程中的应用提供了有益参考。

关键词： 青藏高原   冰碛土   冻融循环   强度特性   微观机制  

摘要： 为了厘清青藏高原冰碛土在冻融循环过程下的强度劣化特性及微观机制，采用室内试验（标准三轴、扫描电镜及核磁共振试验）方法和数值分析回归方法对不同初始条件（含水率、冻融循环次数）下的冰碛土进行强度劣化特性和微观机制研究，结果显示：1）冻融循环后冰碛土的应力-应变关系曲线呈应变软化趋势。抗剪强度与弹性模量均在冻融循环过程中呈下降趋势，在冻融循环前期（0～5次）损伤率分别为10.33%、16.60%，强度性质劣化最为明显，而在冻融循环后期（10～20次）强度特征参数呈小幅波动并趋于平稳状态。冻融循环次数与黏聚力呈负指数相关，与内摩擦角呈小幅波动态势，本文扩展了适用于冰碛土在冻融循环下的莫尔库伦强度准则，建立了抗剪强度、弹性模量与冻融循环次数的多参数耦合模型。2）扫描电镜影像显示冰碛土土颗粒随冻融循环次数增加，其排列从密集、有序向松散、无序状态转变，且孔隙特征结构发生变化。3）核磁共振试验定量化研究了冰碛土在冻融循环下内部孔隙结构特征的演化规律，随冻融循环次数增加，细、微孔隙在水冰相变过程产生冻胀力的作用下逐渐扩张并合并，形成大、中孔隙，大中孔隙占比增加至59.55%（次数为20），细微孔隙占比减少至40.45%（次数为20），孔隙结构特征的演化进程在冻融后期（10～20次）已基本完成。

关键词： 马兰黄土   黄土高边坡   稳定性   GeoStudio  

摘要： 西北地区黄土成分和结构复杂，传统的极限平衡法和工程类比法在高边坡黄土稳定性评价中存在不足。该论文以兰州市伏龙坪西侧人工黄土高边坡为研究对象，在野外调查和室内土工实验的基础上，建立了斜坡计算模型，确定了模型计算参数，利用Geostudio数值模拟软件，计算了天然、暴雨和地震工况下黄土高边坡的稳定性系数，并在此基础上评价了边坡的稳定性，确定了研究区斜坡失稳的空间特征。该研究采用数值模拟方法对兰州地区人工高边坡进行了定量计算和评价，对类似工程具有重要的参考意义。

关键词： 氧化石墨烯   碳纤维   水泥砂浆   电热性能   融冰化雪  

摘要： 研究了氧化石墨烯（GO）分散的碳纤维（CF）在饱和氢氧化钙溶液中的分散性能及CF对水泥砂浆力学性能及电热性能的影响。吸光度实验表明，当GO∶CF=1∶12时，CF的分散性最佳。28d力学强度测试表明，当碳纤维掺杂质量为0.36%时，砂浆试件28d抗折、抗压强度相较对照组分别提升了7.1%和6.28%。电学性能测试表明，水泥基材料的渗滤阀值为 0.48%，该掺量下试件的电热性能良好，在外加220V电压下通电20min时试件表面温度可达96.5℃，80min内可将4cm厚冰层完全融化，具有优异的融雪化冰潜力。因此，分散好的GO能够助分散CF，使CF在极低掺量下赋予水泥基材料优异的力学、电热等特性。

关键词： 矩形顶管   泥浆作用   有效土压力   管周摩阻力  

摘要： 矩形顶管施工中，管周摩阻力是研究顶进力、周围土体扰动的重要参数。为了更加准确地预测矩形顶管管周摩阻力，本文根据顶管实际施工存在顶进初期无泥浆润滑和后续顶进泥浆润滑两种工况，确定不同润滑注浆条件下管土接触状态，采用相应的摩擦系数，基于太沙基土压力理论，考虑泥浆压力对管周土体的支撑作用，提出矩形顶管侧壁管土接触状态判断方法，并采用管周有效土压力建立了管周摩阻力计算模型，最后与工程实测数据以及其他公式对比分析。结果表明：顶管无泥浆润滑工况下应采用管土全接触模型，接触界面摩擦系数采用无泥浆润滑条件下管土摩擦系数；泥浆润滑工况下，一般注浆润滑区段处于管土全接触和管土部分接触之间，采用无泥浆润滑和泥浆润滑条件下管土摩擦系数平均值；而后续顶进的同步注浆润滑区段，则采用管土部分接触模型，通过管节侧面有效压力0值点可以确定具体接触状态，管土摩擦系数应采用考虑泥浆润滑条件下摩擦系数；与规范计算值及实测值对比发现，本文计算模型均更接近于现场实测值，验证了其用于计算矩形顶管管周摩阻力的准确性。

关键词： 水玻璃   注浆   原状黄土   扩散模式   固化效果  

摘要： 为探究加压条件下水玻璃在原状黄土中的扩散模式及固化效果，针对原状黄土和重塑黄土进行了水玻璃注浆现场试验研究。通过现场试验数据分析及结石体观察，研究了经水玻璃加压渗透加固后的黄土体形态分布，并分析了加固体中部空腔及局部水玻璃富集现象的形成原因。试验结果表明，水玻璃加压条件下在黄土中的扩散模式主要是渗透扩散；当注浆压力进一步增大时，可能会导致局部土体出现劈裂破坏的现象。根据现场试验结果，得出了原状黄土和重塑黄土在不同注浆压力下水玻璃注浆量与有效时间的相关关系，探究了有效注浆时间随注浆压力的变化规律，并进一步得到了水玻璃注浆加固体半径与注浆压力的关系式。通过分析水玻璃固化黄土半径、有效注浆时间和注浆量的相关变化趋势，对水玻璃浆液在黄土中的压力渗透扩散过程、分布情况和加固效果进行科学预测及评价。

关键词： 粉末高温合金   微观结构   低周疲劳   循环变形   裂纹萌生   变形机理  

摘要： 为满足高推重比航空发动机的发展需求，合金成分设计已成为改善涡轮盘用粉末高温合金疲劳性能的关键手段。针对试制第四代粉末高温合金，研究了Ta含量对其微观组织的影响，并通过不同加载条件下(即试验温度、加载波形)的低周疲劳(LCF)试验，评价了不同Ta含量第四代粉末高温合金的低周疲劳性能。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对疲劳失效断口特征和变形机理进行了探究。结果表明，当Ta含量提高0.8 wt.%后，二次γ′相尺寸增大、形貌由近球状演变为立方状，γ/γ′晶格错配度增大。循环变形行为则随着温度的升高，由循环硬化及循环稳定转变为循环软化；而Ta含量差异对第四代粉末高温合金的循环变形行为以及主要变形机理的影响有限。在650 ℃下，循环硬化与基体中多滑移系统位错间的相互作用有关；在750 ℃下，基体中的位错密度有所降低，循环软化归因于位错和层错对γ′相的反复剪切，其中，位错剪切机制占据主导地位。

关键词： 护套强度   钨丝集束   侵蚀机理   侵彻   侵彻性能  

摘要： 为了获得具有高侵彻效率的护套钨丝/锆基非晶复合材料的穿甲杆，开展了护套材料强度对钨丝/锆基非晶弹芯（后简称“钨丝集束”）侵彻性能的影响研究。采用30CrMnSi和Q2352种材料作为钨丝集束弹护套，在1700 ～2000 m/s的着靶速度范围内开展了对C45钢的侵彻实验，并利用有限元分析软件对2种护套钨丝集束弹芯侵蚀机理进行分析。实验结果表明：30CrMnSi/钨丝集束弹芯侵蚀方式由侵彻初期的“共同侵蚀”逐渐转变为“分别侵蚀”，护套与弹芯脱离，并未起到保护弹芯的作用，使钨丝集束弹芯发生劈裂，导致30CrMnSi/钨丝集束弹芯侵彻性能不稳定，在实验速度范围内侵彻效率具有较大波动，差值相差50%以上（最高为1.68，最低仅为1.03）；Q235/钨丝集束弹芯侵彻效果较为稳定，实验获得的侵彻效率均在1.5以上。Q235护套在侵彻过程中紧紧贴合钨丝集束弹芯，与弹芯以“共同侵蚀”的方式失效，抑制裂纹在弹芯内部萌生、扩展，消除了弹芯侵彻过程中“劈裂”现象，为弹芯提供径向强度，提升了弹芯的侵彻性能。实验结果证明，合适的护套材料可以有助于增加钨丝/锆基非晶复合材料的侵彻稳定性，但并不是强度越高侵彻效果越好。该结论对护套钨丝/锆基非晶复合材料穿甲杆的设计具有理论支撑作用。

关键词： 淤泥质软土   动剪切模量比   阻尼比   江汉盆地  

摘要： 为深入研究江汉盆地淤泥质软土层的动力特性，采用自振柱实验仪进行一系列不排水动力实验，分析该地区软土层动剪切模量比G/G0、阻尼比λ随剪应变γ的变化特征。分别使用不同的动力本构模型拟合本地区淤泥质软土层G/G0-γ曲线和λ-γ曲线，并分析最优拟合曲线。结果表明，江汉盆地软土的非线性特征表现出强烈的区域性，且与全国平均值存在明显差异。研究结果有利于加深对江汉盆地淤泥质软土层的动力特性认识，可在该地区软土层土动力参数实测数据不足时提供参考。