国家自然科学基金(30571531)
- 作品数：23 被引量：330H指数：12
- 相关作者：陈丽华刘秀萍宋维峰张超波高振林更多>>
- 相关机构：北京林业大学西南林学院北方工业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：农业科学建筑科学更多>>
- 冷杉根系抗拔法测强曲线的建立与应用被引量：4
- 2007年
- 采用抗拔法进行了冷杉根系抗拉强度的实验研究,得出抗拉法可以用于对冷杉根系抗拉强度进行检测,通过采用多种回归模型进行分析比较,求得最佳冷杉根系侧强曲线公式,并取得了较好的应用效果。分析了影响冷杉根系侧强曲线的因素,其中冷杉根系的根径和根长为影响其侧强曲线的主要因素,根系的抗拉强度的大小是根径与根长共同作用的结果。
- 杨锋伟刘秀萍陈丽华宋维峰
- 关键词：冷杉测强曲线
- 刺槐林边坡稳定性的条分法分析
- 2008年
- 该文利用瑞典条分法研究了林木根系对边坡稳定性的影响,分析了造林密度、林龄、坡长、坡度和降雨等因素对刺槐林边坡稳定性的影响。结果表明:①造林密度增大、林龄增长,边坡最小安全系数均减小,边坡稳定性略微降低,影响可以忽略不计。②边坡坡长增加、边坡坡度增加,滑动面最小安全系数均减小,边坡稳定性明显降低。③降雨条件下,土壤含水量增加,边坡最小安全系数减小,边坡越来越不稳定。结合边坡最危险情况下的造林密度、林龄、坡长、坡度和降雨条件,分析无林边坡与造林边坡的稳定性。结果表明,在相同的条件下,造林边坡的最小安全系数比无林边坡大、稳定性更高,林木根系能提高边坡的稳定性。
- 张超波陈丽华刘秀萍杨启红
- 关键词：根系安全系数边坡稳定性瑞典条分法根土复合体
- 林木根系黄土复合体的非线性有限元分析被引量：7
- 2008年
- 为了揭示林木根系固土的力学机制和林木固坡的抗滑机理,以林木根系黄土复合体为研究对象,采用三轴压缩试验结合有限元模拟的方法,研究了根土复合体的应力应变传递变化。将根土复合体视作单一均匀复合材料,采用非线性弹性模型中的邓肯--张(E--B)模型作为其复合模型,根据三轴压缩试验结果计算出的模型参数,运用非线性有限元法模拟三轴压缩试验中素土和复合根土复合体的应力场和应变场,绘制等值线图。结果表明:土体中加根能显著提高土体的承载力、限制土体的侧向变形、减少土体的沉降量,模拟结果与三轴压缩试验结果基本一致。可以将有限元方法用于造林边坡的应力应变场研究。
- 张超波陈丽华刘秀萍
- 关键词：三轴压缩试验非线性有限元
- 边坡形态对刺槐林边坡稳定性的影响被引量：3
- 2008年
- 基于野外调查和室内试验,该文运用非线性有限元法分析了坡度和坡长对刺槐林边坡稳定性的影响。结果表明:①刺槐林边坡的最大主应力等值线随深度增加而增加,边坡顶部的拉应力范围较素土边坡减小;随坡度和坡长增加,边坡顶部的拉应力值和拉应力范围增加,坡脚处的剪应力增加。②随坡度增加,坡脚剪应力集中带的最大剪应力值增加,边坡顶部的应力水平变化梯度增加。③随坡长增加,边坡顶部应力水平变化梯度较大的范围增加。④根系可以将边坡的应力向土层深部传递,弱化根系层应力,提高边坡的稳定性。
- 刘秀萍陈丽华宋维峰高振林张超波
- 关键词：刺槐根系有限元法边坡
- 刺槐林造林密度对边坡稳定性的影响
- 2008年
- 该文通过野外调查和室内试验分析,运用非线性有限元法分析了不同造林密度对刺槐林边坡稳定性的影响。结果表明:刺槐林边坡最大、最小主应力等值线总体上随土体深度的增加而增加,在边坡深层稳定区域位移等值线梯度变化比较均匀,变形主要发生在坡面附近,顺坡和坡顶的浅层边坡不仅具有较大的竖向位移,而且具有较大的水平位移。根系的存在改变了造林边坡应力场的分布,林木根系将表层土体的应力传递到深层,起到弱化浅层土体应力的作用,提高了边坡的稳定性。在边坡顶部和底部适当造林可以减小边坡顶部拉应力区范围和边坡底部剪应力区范围。为了充分发挥根系间土拱的作用,结合研究区气候条件和土壤条件应适当加大造林密度。
- 刘秀萍陈丽华宋维峰高振林张超波
- 关键词：刺槐根系有限元法边坡
- 坡度和刺槐覆盖对黄土坡面产流产沙影响的模拟降雨研究被引量：12
- 2008年
- 选用处于黄土高原的山西省吉县蔡家川刺槐覆盖坡面的表层土壤，栽植刺槐幼林后进行人工降雨模拟试验，对比研究不同坡度对刺槐覆盖坡面和裸露坡面的产流和侵蚀产沙的影响。结果表明：当降雨强度一定时，在一定的坡度范围内，随着坡度增加，开始产流时间提前，径流的速度加快，树冠截留率减小，径流量增大，侵蚀量、含沙量增加；刺槐林树冠截留率与坡度的关系为，I=29．556α^-0.311（R^2=0．9874）；刺槐覆盖坡面侵蚀量与坡度之间的关系为形=0．11684α^3.0059（R^2=0．9795）；同一坡度条件下，裸露坡面比刺槐覆盖坡面径流平均速度高15％-25％，径流量高15％-48％，侵蚀量高10％～117％，平均含沙量高55．5％-133．0％。
- 宋维峰余新晓张颖
- 关键词：坡度刺槐产流产沙黄土高原
- 树木根系固土力学机制研究综述被引量：18
- 2008年
- 近30 a来,由于科学技术的发展和生态环境建设的需要,根系固坡力学机制研究成为学科交叉的新领域。鉴于此,概述了近30 a来固土力学机制的研究进展及今后研究方向。综观根系固坡的研究历程,研究集中在林木根系抗拉、锚固、根系-土壤复合体提高抗剪强度等方面。今后应加强对根系纤维素、半纤维素的定量分析,探讨不同植物根系弹性、抗拉力及应力-应变关系的差异,加强水土保持树种搭配的理论研究,从不同力学特性的根系相搭配的角度来研究根系固土护坡的功效。在边坡的稳定方面,应用有限单元方法研究根土复合体边坡的应力场、位移场的变化及边坡的稳定性情况,并用有限元的方法解决实际生产中的边坡造林中树种选择、造林密度等问题。
- 宋维峰陈丽华刘秀萍
- 关键词：土壤学树木根系固土护坡抗拉强度抗剪强度
- 林木根系研究综述被引量：23
- 2007年
- 林木根系研究始于18世纪,发展至今,研究主要集中在林木根系的生态学、生物学、生理学、固土力学等方面,林木根系与生态环境相互作用的机制、林木根系生理学、林木根系固土力学机理的研究和应用将是今后根系研究的重要方向.
- 宋维峰王希群
- 关键词：林木根系
- 林木根系与黄土复合体的抗剪强度试验研究被引量：63
- 2006年
- 为了深入了解林木根系在增强黄土抗剪强度中的作用机理,该文用三轴压缩试验方法研究了林木根系与黄土构成的复合体的应力--应变及强度特性,探讨了不同根系直径、根系分布方式、复合体含水量和围压下的土体抗剪强度.试验证明,根系--土壤复合体抗剪强度τf与法向正压力σ的关系符合库仑定律,即τf=σtan+C.由试验结果可知,根系直径相同时,复合体含水量从12.72%增至15%,水平根系的根土复合体的抗剪强度减小,垂直根系和复合根系的复合体抗剪强度增加;复合体含水量一定时,3种分布方式的根土复合体的抗剪强度都随根系直径的增加而增大;根系直径和复合体含水量一定时,复合根系的根土复合体的抗剪强度最大,垂直根系次之,水平根系最小.
- 刘秀萍陈丽华宋维峰
- 关键词：三轴压缩试验刺槐抗剪强度
- 黄土高原造林边坡应力应变特征及其稳定性分析被引量：9
- 2008年
- 该文以刺槐林、油松林固坡为例,运用有限元方法分析刺槐和油松林边坡的应力和变形特性,探讨不同根型树种对边坡稳定性的影响。结果表明:油松能将表层土体的应力通过根系传递到深层,起到弱化浅层土体应力的作用,提高边坡的稳定性。刺槐林边坡坡脚向土体内侧存在一个位移集中带,是边坡不稳定的主要部位;在边坡偏上部出现位移集中带,最大位移也出现在边坡偏上部,是边坡变形滑动时"滑出"的位置。油松林边坡未出现上述两种情况,说明油松林显著提高了边坡的稳定性,油松根系的固土作用及增加边坡稳定性效果要好于刺槐林边坡。
- 刘秀萍陈丽华张心平高振林宋维峰
- 关键词：刺槐油松根系有限元法
