塔里木盆地巴楚褶皱带构造几何学及其构造物理模拟

基于精细的构造几何学和运动学观测, 结合砂箱模拟实验结果分析, 将塔里木盆地巴楚褶皱带解释为不同规模膝褶带形成的大型背斜构造, 与断裂作用无关。新解释强调巴楚褶皱带为膝褶型背斜变形, 系膝褶带围限而形成的褶皱。该类型构造具有如下几何学特征: 带内地层发生一定角度的倾斜, 具有一定宽度, 膝褶带两侧边界近于平行, 膝褶带与带外地层呈高角度关系, 部分膝褶带呈共轭出现。砂箱模拟实验重现了盆地腹地膝褶带发育和演化的全过程: 宽缓拆离褶皱→紧闭拆离褶皱→褶皱突起→断层调节改造作用, 模拟结果证明膝褶带是巴楚隆起形成过程的重要构造要素之一。     

孟加拉湾若开盆地构造特征及演化

根据地震、钻井等基础资料建立主干剖面,结合平面构造展布及剖面构造特征研究孟加拉湾若开盆地的构造特征和演化。若开盆地是一个主动大陆边缘海沟背景下的增生楔盆地,经历了晚白垩世-古新世早期发育期、始新世-渐新世缓慢碰撞期和中新世-上新世盆地定型期3个区域演化阶段。平面上划分为东部的若开褶皱带和西部的海底平原带。若开褶皱带具有南北分段特征,根据构造特征差异分为2段:(1)北段挤压褶皱带,主要发育NNW走向、带状分布褶皱。北段挤压褶皱带可分为高陡褶皱带和低缓褶皱带2个次一级构造单元,变形强度从东往西逐渐减弱。(2)南段走滑褶皱带,褶皱表现为宽度较窄,并发育明显走滑构造。主干剖面构造演化史分析认为:研究区构造变形开始于晚中新世末,上新世末-第四纪变形强烈;构造变形从东向西传播,东部变形时间早,变形强烈,而西部变形时间晚,变形较弱;在中新统沉积后,区域构造发生翘板式逆时针旋转,沉积中心从东部迁移到西部。若开盆地的构造形成与演化主要受印度板块向欧亚板块斜向B型俯冲碰撞控制,由于俯冲碰撞接触带在若开盆地呈弧状,南北两段应力场不同,导致南北两段构造变形存在明显差异。     

祁连山北缘老君庙冲断带构造几何学特征及演化

基于老君庙构造带三维地震资料, 结合以往研究成果, 分析祁连山北缘西段老君庙带的构造几何特征及构造演化。得到以下认识: 老君庙冲断带具有双层结构, 包括浅部的三角剪切型褶皱-冲断构造以及冲断带层下盘隐伏的逆冲构造楔体; 该冲断带自东向西与北东?南西走向的 134 断裂链接, 形成统一的“134-老君庙弯曲断裂”体系, 其后缘为134 走滑兼逆冲性质的调节断裂, 前锋为庙北三角剪切型褶皱-冲断系; “134-老君庙-青头山”断裂围限的上盘逆冲岩片向前陆方向扩张, 导致平行冲断带近东西向的挤压调节变形, 引起浅部新生代地层发生近南北走向的褶皱变形。     

浩布高矿区Ⅱ、Ⅲ矿段铅锌铜铁矿地质特征

浩布高矿区Ⅱ、Ⅲ矿段铅锌铜铁矿为浩布高矿区的一部分,矿区位于内蒙古中部地槽褶皱系,苏尼特右旗晚华力西期地槽褶皱带,黄岗梁—甘珠尔庙复背斜的东南翼。浩布高铅锌铜铁矿区出露的地层有哲斯组和满克头鄂博组,断裂构造以北东向压扭性断裂构造为主,矿区内侵入岩发育较少,主要为燕山晚期第一次侵入花岗岩。矿区有锌、铅、铜、铁矿体共计7条,矿体呈似层状、脉状,总体走向59°,倾向北西,倾角较陡,一般倾角大于75°。矿体赋存于二叠系中统哲斯组大理岩与燕山期岩浆岩接触带中的矽卡岩内。     

四川西部泸定断裂带构造变形特征

位于川滇南北构造带北部的泸定断裂带内发育糜棱面理、拉伸线理、"A"型褶皱、鞘褶皱、糜棱岩系列的断层构造岩等,它们是原岩和矿物在地壳较深处,在高温、高压环境中,经过晶格位错滑移、位错蠕变、动态重结晶等方式发生强烈韧性变形而形成.该断裂带属于一条典型的韧性剪切带.剪切带内发育的旋转碎斑系、不对称显微揉皱以及书斜构造等指示剪切带上盘下滑移的运动学特征.该韧性剪切带仅发育在古元古界康定群之中,而未见其影响上覆的古生代-新生代的地层,可能形成于元古代的晋宁期-澄江期.泸定韧性剪切带在几何学特征、断层岩类型、变形环境、变形层次、变形机制、运动学特征、动力学特征以及形成时期上与该区发育的其他南北向脆性断层迥然不同,它们不属于同一构造成分.     

太行山北段晚太古宙变质杂岩伸展变形带的初步研究

太行山北段太古宙的变质岩系自下而上分为阜平片麻杂岩、南营片麻岩和湾子层状岩系。阜平片麻杂岩和湾子层状岩系之间发育一条大规模低角度伸展变形带,沿该变形带南营片麻岩侵位。主变形带内部岩石发生强烈片理化,发育A型褶皱、鞘褶皱和眼球状岩块构造等韧性变形构造。其中矿物拉伸线理近 EW 向,剪切标志指示上盘(湾子岩系)向西,下盘(阜平片麻杂岩)向东的运动学特征。下盘发育平行于主变形带的小型韧性剪切带,上盘发育一系列铲形脆韧性断裂系。上、下两盘的PTt轨迹均为顺时针型,显示了地壳由褶皱增厚到拉伸减薄的隆升演化过程。     

考虑层理、加载速率与尺寸效应的页岩裂纹扩展机理试验研究

分析裂纹扩展演化机理是认识井壁坍塌失稳的关键,尤其是层理和脆性特征显著的页岩地层,伴有节理与微裂隙发育,研究其裂纹扩展演化机制对于确定钻井导向、钻速及井眼尺寸更显重要。为此利用材料试验机开展了考虑层理倾角、加载速率与试件尺寸的页岩裂纹扩展演化试验研究。结果表明页岩层理平行于载荷时,裂纹沿层理呈张性破坏。层理倾角由0°~30°时,裂纹扩展形态由张性破坏向剪切破坏转变;当层理与轴向应力呈30°倾角时,剪切破坏最为明显,裂纹的平均扩展速率最大,且抗压强度最小;层理倾角由30°~90°时,裂纹由剪切破坏;逐渐转向张性破坏,当层理与轴向载荷垂直时,试件裂纹切割层理片层发生张性破坏。随加载率的增加,页岩峰值应力增大,裂纹长度逐渐减小,但加载速率越小,破坏后的页岩越为碎裂;在侧向尺寸不变的条件下,试件高度越大,越呈现张性破坏,主裂纹越长,且破碎后的页岩越呈现片状。     

南盘江地区紫云变形带分段特征

利用实测南盘江地区紫云变形带(镇宁-桑郎一段)的几条构造剖面及前人资料,分析了沿紫云变形带不同段落的几何学特征、变形样式及运动学特征.紫云变形带上的分段运动特点十分显著.北段(大花哨段)变形卷入地层主要为二叠系-三叠系,变形样式以一系列倾角较缓的逆冲断层和箱状、尖棱褶皱为主,表现出卷入地层相对较新、主滑脱面相对较浅(下三叠统)的表皮逆冲构造的特点.南段(紫云段)变形卷入地层为中泥盆统-三叠系,变形样式以一系列高角度逆冲断层、构造直立带和尖棱状褶皱、揉皱为主,表现为卷入地层相对较早、主滑脱面相对较深(中泥盆统)的薄皮大型倒转背斜.这种差异是由北段位于威宁断陷带和广西裂谷带的交接部位,裂陷较浅,沉积以刚性较强的浅水碳酸盐沉积为主;而南段位于广西裂谷带内,沉积以较软的盆地相泥岩、硅质岩为主造成的.解剖变形带不同段落的沉积、变形特征可更好地研究变形带不同部位的构造特征.     

甘肃周家山石炭系岷河组滑塌变形构造的初步研究

在甘肃省陇南市徽县周家山石炭系岷河组深灰色薄层泥晶灰岩中,发现滑塌变形构造,具有软沉积物变形的特征。强变形带内沉积物滑塌变形最强烈,可见同生小断层和包卷层理等同生构造,发育有较多滑塌变形褶皱,多为圆弧褶皱,褶皱两翼夹角大多为60°～120°。局部见少量紧闭褶皱、平缓褶皱和无根褶皱,褶皱整体分布较杂乱。根据相关资料,本研究对滑塌变形构造的形成环境进行分析,判断其形成环境为浅海相碳酸盐台地前缘斜坡环境。滑塌变形构造的发现,给西秦岭北带石炭系地层海相碳酸盐台地前缘斜坡沉积环境的存在提供佐证。根据滑塌变形构造软沉积物变形特征和石炭系地层沉积环境,推断滑塌变形构造的形成机制主要为重力作用。     

多滑脱层构造物理模拟试验及其对川东褶皱带形成演化的指示意义

通过多滑脱层砂箱模拟试验探讨川东地区3套滑脱层对川东褶皱带形成演化过程的控制作用.结果表明:滑脱层纵向配置和变形速率对多套滑脱层发育区的构造变形样式及构造演化具有重要控制作用,深部滑脱层的拆离效果显著强于浅部滑脱层,导致垂向上深部构造层之间的构造变形差异性高于浅部构造层,变形速率减小时,滑脱层的拆离效果明显增加,各构造...     

柔性铰链运动性能多目标优化设计

分析了表示柔性铰链运动性能的柔度矩阵.以影响其性能的关键因素即柔性铰链的结构参数为设计变量,提高柔性铰链的转动性能为目标,建立了其多目标优化模型,并给出了基于Powell内点惩罚函数法的直圆型柔性铰链优化设计实例;优化结果说明该方法的有效性和实用性.对优化前后柔性铰链的运动性能进行了分析比较;结果表明,当施加一确定力时,优化后柔性铰链的运动性能比优化前有了明显提高,达到了改善直圆型柔性铰链运动性能的目的.     

双轴柔性铰链转动柔度的计算与分析

利用力学和微积分基本公式推导了双轴柔性铰链转动柔度的一般设计计算公式.在此基础上得到了常用的直圆双轴柔性铰链转动柔度的设计计算公式.利用该公式定量地分析了柔性铰链参数对转角柔度的影响.同时针对多个不同尺寸的直圆双轴柔性铰链,采用推出的公式、Paros公式和有限元法进行计算,三种计算方法的结果吻合很好.由此说明了推出的计算公式的正确性和简洁性.     

钢筋混凝土连续梁塑性铰转动能力的计算

在考虑塑性的结构分析中,结构破坏标志是结构中出现了足够多的塑性铰,结构变成可变体系,从而破坏.因此,结构中出现的第一个塑性铰必须有足够的转动能力,以保证在继续加载后,其他截面也出现塑性铰.利用有限元法对钢筋混凝土连续梁的塑性铰转动能力进行计算,以确定结构出现的第一个塑性铰有足够的转动能力.     

高层组合框架-混凝土筒体结构推覆分析

针对高层混合结构中适用于推覆分析的剪力墙单元与型钢混凝土构件塑性铰等问题进行研究,利用三垂直杆元模拟剪力墙,各杆元分别考虑剪力墙轴向、剪切与弯曲变形;根据型钢混凝土构件截面承载力与变形能力,给出了反映截面弯矩与转角关系的型钢混凝土构件塑性铰特性值计算方法;应用MIDAS/GEN软件作为弹塑性分析工具,采用改进的剪力墙单元模型,自定义型钢混凝土构件塑性铰特性值,对30层高混合结构进行推覆分析,并与模型试验结果对比,结果表明：推覆分析所得基底剪力-顶点位移曲线与试验结果较符合,各构件塑性铰分布及状态与模型试验的裂缝分布及破坏模式符合较好,能够反映出混合结构各构件变形和结构整体承载力变化过程.     

Growth of the Huoersuosi anticline （north Tianshan Mountains） by limb rotation since the late Miocene

The Huoerguosi anticline, located in the north Tianshan Mountains piedmont fold-and-thrust belt, is a trending east-west fault-related fold. In the cross section along the Jingou River, its south limb is composed of the pre-growth strata of the Anjihaihe （E2.3a）, the Shawan （（E3-N1）s）, the Taxihe （N1t） and the lower part of the Dushanzi （N2d） Formations, trending east-west and dipping to south 55°, and the growth strata of the upper part of the Dushanzi （N2d） and Xiyu （（N2-Q1）x） Formations, dips of which decrease from 55° at the base of the growth strata to 47° at the bottom of the Xiyu （（N2-Q1）x） Formation to -0° at the top of the Xiyu （（N2-Q1）x） Formation. The strata at the north limb of the anticline are vertical or over-turned, and are cut by the breakthrough thrusts to result in the drag fold. In the depth, the anticline is symmetric, and its core comprises the Cretaceous and the Jurassic coal-bearing beds. In the seismic profile, the seismic reflectors of pre-growth strata at the south limb of the anticline dip to south constantly, and ones of the growth strata fan southward, whose dips decrease upward. The geometry of the south limb growth strata outcropped along the Jingou River valley and the deep structure of the anticline shown in the seismic profile indicate that the Huoerguosi anticline is a detachment fold anticline growing by limb rotation. Based on the growth model and magnetostratigraphic age, during the growing process of the Huoerguosi anticline, the average shortening rate absorbed by the south limb is -0.46 mm/a, and the average uplifting rate of the anticline is -0.86 mm/a which exceeds the average deposition rate, which is in accordance with the fact that the top of the anticline is intensely eroded. Considering symmetric geometry of the Huoerguosi anticline and ignoring the breakthrough thrusts, the shortening of the whole anticline should be more than -0.92 mm/a, doubling the shortening rate determined from the growth at the south limb.     

形截面钢构件铰区模型及铰区长度

将局部失稳的集中区域定义为铰区.提出了由局部失稳控制破坏模式的H形截面铰区平均曲率的计算公式.发现铰区长度主要依赖于截面构型及轴力大小,用归纳方法得到了考虑不同截面构型及加载条件影响的铰区长度计算方法.实现了从H形截面悬臂钢构件模型中提取扣除计算长度影响的截面层次的弯矩-曲率关系.该弯矩-曲率关系作为不同受力形式、不同构件长度及边界条件的构件非线性分析的基础,可提高结构体系非线性分析的分析效率,并满足工程研究的精度要求.     

残肢与接受腔的三维有限元动态分析

以小腿残肢为研究对象，建立了残肢与接受腔三维有限元模型．根据行走过程中残肢与接受腔的动态边界条件，对残肢在一个步态周期内的5个典型步态时相进行了动态受力分析．结果表明，残肢的受力主要分布在髌韧带、胫骨内突、胫骨前脊、胫骨远端、腓骨头及腓骨远端．有限元动态分析较精确地分析了残肢在行走中的受力情况，克服了静态分析不能模拟残肢随步态变化的受力情况的局限性，为假肢接受腔的优化提供了科学的设计依据．     

生物地理学优化算法的迁移率模型分析

为了提高算法的优化性能,在标准生物地理学优化算法基础上,概括了生物地理学理论的基本平衡定理,探索了在该定理下优化算法的各种迁移率模型的特点及行为,同时对这些迁移率模型进行一些典型基准函数的性能测试.通过函数优化实验可知:不同的迁移率模型将对算法的优化性能产生重要影响,同时符合自然规律的复杂迁移率模型的性能要优于简单的线性迁移率模型的性能;另外,变异率的不同也将对算法性能产生影响,对提高解集的适应度起着一定的作用.通过分析表明生物地理学优化算法是一种具有发展潜力的新型优化算法,并得出当前最有效的迁移率模型.     

半刚性结点域内塑性铰的形成

根据结点域的受力及变形特征,对外伸端板连接承拉区域塑性铰形成的条件进行了理论分析.发现在结点域承拉区内存在3种可能的失效模式:在结点域受拉区形成两组塑性铰;模式在结点域受拉区形成一组塑性铰;结点域内受拉区保持弹性,螺栓达到屈服极限产生弹塑性伸长,最终导致断裂破坏.     

掺复合镍铁渣混凝土梁柱中节点变形特性

复合镍铁渣混凝土与普通混凝土在强度等同条件下,由于泌水效应,前者与水平钢筋的粘结强度显著弱于后者。针对此特性,基于已有试验,分析了掺复合镍铁渣混凝土梁柱中节点的变形特性。节点的变形主要归结为附属梁体的弯曲变形和梁纵筋滑移引起的梁柱界面附加转角变形,本文重点分析后者。从试验现象观察来看,梁体的受弯变形并不明显,而梁柱界面附加转角变形明显。采用数值方法分析了不同复合镍铁渣掺量下的梁柱界面附加转角变形对总体变形的影响。研究表明,随着复合镍铁渣掺量的增加,梁柱界面附加转角增加,占整体变形相当大的比例。提出了梁端等效塑性铰模型,确定了塑性铰长度与梁长、复合镍铁渣掺量、梁纵筋直径之间的关系,可以快速评估复合镍铁渣梁柱中节点的极限变形能力。