利用地震矩张量和GPS速度反演南极半岛现今构造运动特征

根据南极半岛地区50年以来发生的9次MW>5级的地震机制解资料,利用Kostrov公式计算了地震主应变率及主应变率的方向,利用SCAR国际GPS会战数据得到的GPS速度场资料在椭球面上进行计算得到了南极半岛的最大剪应变率、主应变率、面膨胀率等应变率状态参数;经过综合分析初步得到了南极半岛地区现今的形变特征,认为南极半岛地区的应变率状态以拉张为主,压缩为辅,结合地质构造资料认为该地区近期发生大震的可能性不大.     

兰坪-思茅盆地区域构造及铜多金属成矿演化

区域成矿演化受控于区域构造演化,是成矿规律研究中的重要内容.通过对兰坪-思茅地区区域构造演化与成矿系统关系研究,指出该区早古生代以来大地构造演化经历了原特提斯-古特提开启-闭合及多陆块相互作用时期(Pz1-T2)、新特提斯的开启及盆地形成时期(T3-K)和陆内碰撞造山及盆-岭构造系统形成时期(E-Q).伴随构造演化,铜的成矿大致经历了弧后裂谷火山喷流-沉积成矿(S)→洋盆喷流-沉积成矿(Pz2)→俯冲碰撞带幔源岩浆铜镍硫化物成矿(P)→岛弧火山热液及火山沉积成矿(P-T2)→前陆盆地热水沉积成矿(T3)→红层盆地热卤水成矿(J-E)的演化过程.其中,火山喷流沉积型、铜镍硫化物型和改造型是相对重要的3种成矿类型.     

危岩主控结构面端部区域应力特征研究

危岩主控结构面端部区域的应力变化是导致危岩破坏的主要因素.针对压剪破坏型危岩,进行室内模型试验.主控结构面端部区域的平面应力状态可以用两个主应变ε1和ε2来表示,在模型主控结构面端部布置了5个测点,试验量测到5个测点在施加荷载过程中两个主应力的变化曲线;对试验结果分析表明,危岩主控结构面端部区域的1#、4#和5#测点的主应变在所施加荷载逐渐增加的情况下,变化较大;2#和3#测点的主应变的变化较小.说明1#、4#和5#测点的主应力变化最为敏感,敏感程度1#>4#>5#>3#>2#;3#测点在整个过程中两个主应力方向上均处于受压状态.     

基于分形理论的土壤氡浓度矿化异常的分析方法:以湖南郴州金狮岭地区为例

土壤氡浓度分布具有双分形特征,其分维值分别为D1=0.079 4和D2=1.4654,分形临界值为2 167.7 Bq/m~3.低于临界值的分形其分维值D1很小,代表了区域背景分布,其背景值为1 088.16 Bq/m~3.高于临界值的分形其分维值D2显著增大,反映该区发生了较强的成矿作用的叠加.分形临界值可以作为异常下限值.金狮岭地区土壤氡浓度异常区分布范围较大,表明具有较好的成矿远景.     

基于等效体积单元方法的空心坝工作特性有限元分析

红旗渠空心坝坝身可调节河道内过水,坝腹涵洞可运输渠水,该结构有效解决了当地水道立交的问题.由于空心坝结构特殊,对空心坝工作性态的研究分析非常少.本文对浆砌石等效体积单元(RVE)进行了单轴抗压、单轴抗拉以及纯剪有限元模拟,得到浆砌石等效体积单元的单轴抗压、单轴抗拉和纯剪应力-应变曲线,并得到相应极限强度值和对应的峰值应变值.同时基于均质化理论对红旗渠空心坝进行三维有限元模拟,计算了空心坝在正常运行工况、校核工况和地震工况下的工作特性.根据数值模拟结果可得,在地震工况下,典型截面第一主应力最大值为95.21 kPa,最大变形值为0.325 mm;在校核工况下,典型截面第三主应力最小值为-603.90 kPa.红旗渠空心坝在3种工况下,其坝体结构满足强度安全要求,可为将来设计、施工同类型水工结构提供参考.     

关于某铅锌矿矿床构造特征、成矿及控矿因素的探讨

根据矿区内大比例尺地质测量及主构造微量元素分析结果,对矿区内主构造特征、含矿性以及矿床的成矿规律、控矿因素进行了解析。并结合区域铅锌矿成矿规律及成矿条件对某铅锌矿床的找矿远景进行分析。     

内蒙乱石山北地区成矿地质特征及成矿条件分析

研究区横跨方山口-营毛沱-鹰嘴红山早古生代活动陆缘(Ⅱ-3-1)和磁海-红柳园-白山堂晚古生代陆内裂谷(Ⅱ-3-3),是寻找铜钨金多金属矿产的极具潜力地区。在综合分析以往多年工作成果基础上,系统总结了研究区区域成矿地质背景、成矿地质条件、主要矿床类型。通过沉积建造、岩浆活动成矿专属性、构造-岩浆活动-成矿作用的耦合关系分析表明,研究区成矿地质条件优越;区域矿化类型可划分为基性超基性岩浆型、中酸性侵入岩浆热液型、构造蚀变岩型、热液型。认为该地区今后工作的总体思路是以精细地质调查研究为基础,以物化探、遥感为手段,以地表矿化线索为切入点,以上述总结的各类矿床类型的成矿规律为参考,逐步逼近工业矿体。     

平面应变下的主应力比对微孔洞损伤演化行为的影响

通过有限元计算,分析平面应变下的主应力比对微孔洞损伤演化行为的影响.计算结果表明,三向应力度q相同时,不同的主应力比2σ/1σ会引起不同的孔洞长大和聚合行为,从而使开裂路径和断裂时的应变不同.当2σ/1σ>1时,最大主应力为2σ,由孔洞长大和聚合所决定的开裂路径倾向于同2σ方向垂直.当2σ/1σ<1时,最大主应力为σ1,开裂路径倾向于同1σ方向垂直.随主应力比2σ/1σ的增加,孔洞面积分数fa随主应变1ε1的增加速率变大,断裂时的主应变(1ε1)f降低.因此在分析应力状态对材料的损伤断裂行为的影响及建立相应的力学模型时,不仅要考虑三向应力度σm/eσ,而且要考虑不同主应力比2σ/1σ的影响.     

吉黑地槽褶皱系成矿地质特征及找矿潜力分析

吉黑地槽褶皱系是中国东北地区重要的金属矿产地之一,区域地层岩性组合复杂,地质构造发育,岩浆活动频繁,成矿地质背景优越。本文根据吉黑东部地区矿床成矿地质背景及其在空间上的分布特征,结合该地区近几年的地质勘查成果,将吉黑地槽褶皱系划分为五个成矿区带,即太平岭成矿带、小兴安岭-张广才岭成矿带、吉中-延边成矿带、佳木斯-兴凯成矿带、完达山成矿带,并对每个成矿区带的地质特征,成矿特点进行了阐述,对五个成矿带的找矿潜力进行了评述,并提出了下一步找矿方向。     

岩石三轴实验中的应力路径与应力应变分析

通过对砂岩、大理岩、角砾大理岩三轴实验中应力路径与应力-应变分析,揭示了在各种试验应力环境中大多数岩样的最大主应力方向的应变为最大;保持围压快速卸荷轴压时出现了-ε1,及与围压无关的岩石弹性泊松比等现象.建议采用以LVDT控制模式保持轴向位移方式下卸围压来模拟人工开挖工程引起的隧道围岩应力重新分布现象.     

非共轴特性对岩土材料应变局部化行为影响的数值研究

岩土材料的各向异性特征使其在主应力旋转的加载条件下出现主应力和主塑性应变率不共轴的现象,而传统的塑性流动理论默认两者是共轴的,导致无法正确预测应变局部化分叉的开始。另外,基于经典连续体理论的传统本构模型在模拟应变局部化边值问题时,由于没有任何内部长度参数,导致无法反映剪切带的宽度及发展演化。为此,本文建立了一个基于微极理论的非共轴弹塑性本构模型,研究岩土材料非共轴特性对剪切带的萌生、宽度和演化的影响,并与基于经典连续体理论的结果进行比较。发现基于微极理论的非共轴弹塑性模型不仅能够准确预测剪切带的萌生,而且能够很好地描述非共轴特性对剪切带宽度的影响。     

原状黄土的剪应变速率效应及数值模拟

为探究不同剪应变速率下非饱和原状黄土的变形性状与强度特性,利用南京土壤仪器SLB-1型三轴剪切渗透试验仪器,通过不同围压、不同剪应变速率条件下的室内三轴UU试验,对非饱和原状黄土在不同初始应力状态的剪应变速率效应进行分析,并结合PLAXIS 3D数值模拟研究,以期为数值模拟室内试验提供参考从而节约时间和成本。研究结果表明:非饱和原状黄土偏应力随应变的增加前期迅速增加,随后增加缓慢,呈现出应变硬化型,硬化程度随着围压的增大而增大,模拟结果的硬化程度小于试验结果的硬化程度。在试验范围内,原状黄土偏应力-应变曲线随着剪应变速率的增加不断上移,破坏强度随剪应变速率的增加而增大,模拟结果中剪应变速率对破坏强度的影响范围小于试验结果。     

AerMet100钢动态剪切性能数值仿真研究

根据AerMet100钢动态剪切试验结果,基于ABAQUS/Explicit动力学分析软件对AerMet100帽形试件的绝热剪切敏感性、临界速度以及绝热剪切带的宽度进行了数值模拟分析,模拟结果与实验吻合较好. 在此基础上,研究了AerMet100钢绝热剪切敏感性与加载速度的关系,分析了AerMet100钢试件在动态加载过程中的应力场分布、绝热剪切带的演化过程以及温度场分布. 研究结果表明,剪切区域特征单元的承载能力随加载速度的提高而降低,剪切带形成的临界速度在32 m/s左右,剪切高温区集中在微米量级的带状区域.      

反压护道在贵惠高速公路软土地基处理中的应用

本文在现场监测分析的基础上,结合地基变形特征的模拟,研究原地基、反压后的地基和固结后的反压地基的变形与稳定性变化情况,重点比较三种状态地基的竖向沉降、横向位移、剪应力、剪应变、孔隙水压力的变形程度。研究结果表明:相对于原路基来说,反压后的路基使原路基的坡脚产生较大的竖向沉降,并产生指向路基中点的水平位移,而且最大剪应力、最大剪应变及孔隙水压力都有所减少。相对于反压后的路基来说,固结后的反压路基使地基在面层范围内有了较大的竖向沉降,并产生指向路基中点的水平位移,而且最大剪应力、最大剪应变及孔隙水压力都有所减少。文章最后综合实测的沉降量与数值模拟,对路基最终的工后沉降做出了预测。     

岩石分形节理的强度和变形特性研究

节理的粗糙性是影响节理力学性质的重要因素。本文以分形曲线模拟岩石节理的粗糙特征,并应用数值模拟的方法对岩石节理在单压状态下粗糙节理的最大剪应力、最大剪应变及其接触点分布情况进行较为系统的研究。本文的模拟结果和实验结果吻合较好。     

高邮凹陷南断阶东部阜宁期构造应力场及其对断层的控制作用

在断层级别划分的基础上分析断层的走向变化、组合规律及活动特征,建立地质模型,并确定SE152°~NW 332°为区域应力的加载方向,结合岩石力学试验确定岩石力学参数及加载应力值,采用有限单元法对工区阜宁沉积期构造应力场进行数值模拟,详细分析构造应力对断层的控制作用。结果表明:南断阶东部阜宁沉积期最小主应力均表现为张应力,沿真①断层在许庄地区和竹墩地区的向北凸出位置出现两个最小主应力高值区,断层发育密集;剪应力呈条带状右旋、左旋区域相间展布,右旋最大剪应力和最小主应力控制产生北北东向正断层,左旋最大剪应力和最小主应力控制产生近东西向正断层。     

水泥土泥皮下土与结构接触面的单剪特性

采用大型单剪仪进行粗粒土与混凝土接触面在水泥土泥皮(粘土中掺入水泥)条件下的剪切试验,揭示泥皮条件下接触面的力学特性与机理.试验结果表明,峰值强度以及剪胀发生所对应的位置与法向应力大小有关,峰值强度所对应的剪应变滞后于产生剪胀的位置.剪切破坏时,在同一高度处,法向应力越大,切向位移也越大;同样的法向应力及高度处,切向位移随水泥含量的提高而增大.以单剪试验为原型,采用颗粒流模拟程序PFC建立水泥土泥皮条件下粗粒土与混凝土接触面的单剪模型,通过对接触面试验试样内部特征点在剪切过程中运动状态的追踪,分析了土体的扰动高度及其主要影响因素.研究发现,扰动高度与粗粒土的最大粒径、法向应力以及粗糙程度(有无泥皮)等有关.对粗粒土,靠近结构面3～4倍最大粒径的区域内土颗粒切向位移明显,形成明显的剪切错动带,因此,建议该剪切错动带厚度为有厚度接触面单元厚度.     

黄金口“T”型褶皱构造的力学分析

对川东北黄金口构造特征进行了较详细的描述,并在此基础上对其早晚两期应力场作了讨论,用赤平投影方法和计算机解析计算了最大主应力、最小主应力、最大剪应力和主偏应力方向和大小。对岩石有限应变作了Ｆｒｙ法测量和分析,并用弹性力学有关曲薄板在轴向压缩下屈曲原理对黄金口构造形成力学机理进行了初步探讨。     

混凝土梁教学实验中的异常开裂机理探讨

针对钢筋混凝土简支梁剪压破坏性教学实验,在加载临近极限承载力时,梁端上部受压混凝土出现竖向开裂的异常现象,认定混凝土受压区出现拉应力;通过剪跨段上部混凝土应变测试,得到随荷载增加应变由压变拉的试验数据;根据实测应变分布,计算钢筋与混凝土在完全锚固情况下的粘结剪力,并与混凝土对钢筋的实际粘结强度进行比较,得出钢筋与混凝土粘结破坏并产生滑移的结论;认为剪跨段短,上部纵向应变梯度大,滑移引起的钢筋相对伸长在混凝土中产生拉伸效应,是导致剪跨段上部混凝土竖向开裂的主要原因,并提出验证实验方案。     

川东北雷音铺背斜内部北西向构造及其力学成因分析

对发育于川东北一背斜内部,并与其无成生联系、方向不同的构造特征、复合关系及其力学成因机制进行了较系统分析、论述。在此基础上对其成生时应力场最大主应力、最大剪应力和应变能进行了有限单元计算。指出了这种构造对石油天然气等矿产的控制作用。