径向压缩下圆环砂岩样的力学特性研究

为了研究径向压缩下圆环试样孔壁处的应力特征,利用厚度为34 mm,外径为50 mm的完整圆盘及不同内径（8～30 mm）的圆环砂岩试样,在巴西劈裂试验中测量孔壁的应变变化,分析试样的力学特性。试验结果表明：圆环试样的峰值载荷随着内径的增大而逐渐减少。圆盘和内径较小的圆环试样达到峰值载荷时出现了失稳破坏,载荷迅速跌落：当内径大于 16 mm,圆环试样达到峰值载荷后,载荷略有下降,但是试样并没有出现失稳破坏,而是持续压缩一定时间后才破裂。圆环最弱部位拉应力不是材料参数,而是一个结构参数,且随圆环内径而变化,基于弹性理论的Hobbs公式不能用于计算岩石抗拉强度。孔壁岩石的破裂只能是达到拉伸变形极限才会破裂,不能以拉伸应力作为破坏指标。研究结果为理解岩石在压拉组合下的力学特征提供了参考。     

二参数Weibull分布函数对近地层风速的拟合及应用

该文用二参数Weibull分布函数对武汉地区3年近地层5～146 m塔层6个层次的风速进行拟合,主要分析了分布函数中形状参数和尺度参数的获取方法。通过与实际值的对比,表明经验法优于最小二乘法。运用此方法,对近地层风能进行估算,其结果与常规方法的最大相对误差为2.7%,最小仅为0.1%。并在最后讨论了风能和垂直分布规律。     

红树林防灾减灾功能研究进展及保护修复建议

本文全面总结分析了国内外关于红树林在消浪（波）弱（缓）流、抵御风暴潮灾害、防风,以及减轻海啸灾害和适应海平面上升等领域的研究进展。结果表明,100 m宽度的红树林带可消减13%～66%的海浪波高,每千米宽度的红树林带可将风暴潮最高水位消减4～48 cm,数百米宽度的红树林可以使海啸引起的淹没深度降低5%～30%。红树林植被密度、植被带的宽度、植被形态特征、地形与高程等因素是影响其减灾功能的关键因素。红树林减灾作用机理研究和定量评估方法主要包括基于现场观测数据分析、物理模型试验和数值模拟3类方法。众多学者开展了红树林对水体流动的拖曳力系数研究,模拟了红树林中的水体运动的波流运动模型。然而,目前红树林减灾功能的现场观测数据仍然偏少,物理模型试验和数值模型中采用的红树模型较为简单,对不同种类红树林的复杂特征以及植被柔性作用的考虑尚显不足,需要进一步研究。此外,红树林保护修复应该充分考虑生态和减灾协同增效的因素,构建基于自然解决方案的海岸综合防护体系,提出红树林生态系统修复的优化布局。     

东昆仑五龙沟金矿田平台岩体岩相学、年代学、地球化学特征及其构造意义

东昆仑五龙沟金矿田东南部出露中三叠世侵入体——平台岩体,为探究古特提斯洋俯冲演化过程提供了新的线索。对平台岩体内的花岗闪长岩开展了详细的岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Hf同位素研究。结果表明：平台岩体内的花岗闪长岩主要由斜长石(体积分数为45%～50%)、石英(20%～25%)、钾长石(20%～25%)、角闪石(5%)、黑云母(5%)组成;花岗闪长岩锆石U-Pb加权平均年龄为(247±1)Ma,侵位于中三叠世;主量元素特征显示SiO₂含量(质量分数)为64.88%～65.90%, FeO^T/MgO平均值为3.70,Fe₂O₃/FeO平均值为1.48,锆石饱和温度平均值为770℃,因此,花岗闪长岩属于I型花岗岩;球粒陨石标准化稀土元素配分模式表现为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的特征,并具有弱负Eu异常;原始地幔标准化微量元素蛛网图具有富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Ba)、亏损高场强元素(Nb、Ta等)的特征;花岗闪长岩的锆石ε_Hf(t)值为-4....     

渗流-应力耦合下侏罗系红砂岩力学及渗透特性试验研究

三峡库区广泛分布侏罗系红砂岩, 在水库运行期间红砂岩的渗流-应力耦合特性关乎库区内多数滑坡和岩质边坡的稳定性。借助岩石多场耦合三轴试验系统, 对三峡库区侏罗系红砂岩开展了不同围压、不同渗透压下的三轴压缩试验, 系统研究了红砂岩的三轴压缩力学特性和渗透率演化特征。研究结果表明: ①红砂岩的峰前应力-应变曲线可分为孔隙压密阶段、弹性变形阶段、微裂隙稳定发展阶段和非稳定发展阶段。红砂岩的力学参数与渗透压的关系呈负相关, 与围压呈正相关。②随着围压升高, 红砂岩的破坏模式由张拉破坏过渡到剪切破坏。③不同渗透压下, 渗透率曲线呈平稳发展→缓慢上升→快速上升3阶段演化规律; 不同围压下, 渗透率曲线先降低后升高。④从能量角度分析了渗透压和围压对岩石的作用, 验证了渗流对岩石的劣化效应以及围压对裂纹发展的抑制作用。本试验对鲜有报道的侏罗系红砂岩的强度、变形和渗透特性做了系统的研究, 对渗流-应力耦合课题有补充意义。其工况根据三峡库区边坡岩体的应力水平来确定, 试验结果对分析库区边坡稳定性具有指导意义。      

考虑材料损伤累积的型钢高强混凝土框架节点数值建模及参数分析

为研究地震作用下损伤累积对型钢高强混凝土框架节点抗震性能的影响,基于5榀型钢高强混凝土框架节点低周反复加载试验结果,分析节点构件损伤累积过程及其对刚度和强度的影响。从材料自身损伤入手,通过引入刚度影响系数考虑循环荷载作用下混凝土的单边效应,对Faria-Oliver本构模型进行改进,进而建立适应于型钢混凝土结构的材料损伤累积本构模型。同时基于该模型采用ANSYS分析软件对地震作用下的型钢高强混凝土框架节点进行数值分析,并与试验结果进行对比分析。结果表明:采用本文建立的材料损伤累积本构模型能较好地反映地震作用下型钢高强混凝土框架节点的损伤特性。在此基础上,进一步分析构件轴压比、配箍率、配钢率等设计参数对型钢高强混凝土框架节点抗震性能的影响。研究成果可为该类结构构件的抗震设计提供理论和技术支撑。     

海浪引起的地磁场波动的观测与初步分析

近岸海浪是影响近岸水域环境状态的重要环节.海洋近岸波的波动性质和变化规律的研究对于海岸防护、近岸航运、军事活动等具有重要意义.感应磁场波动可为探测海洋近岸波的非线性过程提供一种有效手段.本文首次对海洋近岸波引起的感应磁场进行了频谱指数分析,获得了能量注入和耗散过程对应的谱段.2016年5月15日—6月30日在昌黎海岸(东经119.3,北纬39.7°)利用KDM-2型磁通门磁力仪对海洋近岸波引起的磁场变化进行了测量,数据分辨率为0.01 nT/(HZ)~(1/2),时间采样率为1 Hz和128 Hz.观测数据显示,在距海岸线2 m远处,清晰地观测到了海洋近岸波引起的磁场波动,在0.001~10.0 Hz频段的波动最大振幅约为1 nT.波动的小波频谱呈现出多次谐波结构,符合海洋近岸波的谐波特征.傅里叶频谱显示不同频段谱的斜率不同,反映了海洋近岸波发展与耗散的非线性物理过程,进一步开展长期观测和统计分析有助于深入了解海洋中的电动力学过程.     

超深层裂缝性致密砂岩储层砂体、裂缝发育特征及对产能的影响:以塔里木盆地库车坳陷KS2气田为例

库车坳陷KS2气田目的 层构造裂缝普遍发育,而位于不同构造位置的裂缝发育特征有所差异,其与储层砂体的发育特征共同控制了该区单井产能的高低.综合利用岩心、薄片、扫面电镜、测井以及电成像测井解释资料,对库车坳陷KS2气田目的 层巴什基奇克组的储层岩石学特征、砂体组合特征以及裂缝的性质、开度、填充性等特征进行了分析,并对砂体...     

极端环境下的微生物及其生物地球化学作用

极端微生物是地球生物圈的重要组成部分。极端微生物的地球化学定位在微生物学与地球化学以及一些相关学科的交叉点上,最近10年已经发展成为地质生物学研究的热门领域。对极端微生物的研究不仅有助于回答生命起源、生命极限、生命本质甚至其他生命形式等生命科学问题,而且其生物地球化学作用在地球系统科学研究中具有重大科学研究价值,对揭示生物圈与地圈协同演化的奥秘、认识生命与环境相互作用规律及地球的化学演化提供重要证据。总结了嗜热菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜碱菌、嗜压菌、嗜盐菌以及抗辐射菌的主要类群,论述了极端微生物适应环境的机制,探讨了极端微生物的生物地球化学意义。作者预测未来将会在生物标志化合物研究、同位素地球化学分析和分子生物学综合研究的基础上协同推进极端微生物地球化学学科的发展。