累积损伤疲劳断裂——地壳构造变形的一种基本机制

 潮汐应力引起地壳岩石的循环应变、累积疲劳损伤,形成疲劳断裂。本文给出疲劳断裂野外宏观地质特征,并对显微构造、小构造、大陆与大洋区域构造、第四纪软岩层中的疲劳断裂实例进行了分析,指出部分石英变形纹就是疲劳纹,以及环太平洋地震带、海底磁异常条带和潮汐作用、疲劳断裂机制的相关性;给出累积损伤-微体积的玄武岩浆上侵-沿疲劳断裂上涌-海底扩张的模式;推测大陆与海洋地壳的疲劳寿命。     

岩石低周疲劳损伤模型与损伤变量表达方法

在岩石（体）工程领域,周期荷载作用下岩石的疲劳破坏特性与岩体的长期稳定性密切相关。针对目前对混凝土疲劳损伤研究较多,但对岩石疲劳损伤研究相对较少这一现状,运用损伤力学方法对以累积塑性应变表达的损伤变量进行了分析,指出了目前常用的以累积塑性应变表达的损伤变量表达式存在的理论上的缺点,建立了一种新的岩石疲劳损伤变量表达方法。为研究岩石在疲劳荷载作用下力学性能不断劣化的过程,从连续介质损伤力学的基本理论出发,分析岩石在疲劳荷载下的损伤发展和变形规律,并考虑岩石材料的硬化特性,推导了低周疲劳损伤演化方程,经低周疲劳试验数据分析,所建模型可以较好地反映岩石的疲劳损伤演化规律,可用于岩石在低周疲劳荷载作用下的有限元分析。     

岩石疲劳损伤及破坏前兆研究现状与展望

疲劳是岩石的重要力学特性之一,与工程的安全稳定密切相关.在循环荷载作用下,岩石初始损伤不断累积、加剧,最终导致岩石的失稳破坏,从而诱发工程灾变.阐述了近年来基于声发射、红外辐射技术开展岩石疲劳损伤与破坏方面的研究进展.首先论述了研究人员采用声发射时域参数、声发射空间演化以及Felicity比开展岩石疲劳损伤特性的研究进展.进而,针对研究人员采用声发射时域参数、损伤变量、分形维值、Felicity比、加卸载响应比、RA以及b值等参数开展岩石疲劳破坏前兆的研究进展进行讨论.在此基础上,论述了研究人员采用红外辐射技术开展岩石疲劳损伤与破坏前兆的研究进展.最后,提出了今后岩石疲劳损伤与破坏前兆研究中需要进一步深入解决的几点问题.本文可对深入认识岩石疲劳损伤机理、破坏前兆特征起到积极的促进作用.      

地震作用下水平层状岩质边坡累积损伤与破坏模式研究

研究边坡在反复地震作用下的累积损伤对于库区岩质边坡的长期稳定性分析具有重要意义。结合振动台试验与理论分析方法,对水平层状岩质边坡在反复地震作用下的累积损伤与破坏模式进行了深入研究。结果表明:采用混凝土疲劳裂纹扩展的双K准则可以很好地解释边坡的累积损伤曲线的变化趋势,完整的累积损伤演化曲线表现出初始损伤、细观裂纹扩展、宏观裂缝扩展3个阶段;分别采用三次多项式和幂指数建立了微小地震和强震作用下边坡岩体累积损伤演化模型并取得了良好的拟合效果,微小地震作用下边坡岩体累积损伤曲线表现出初期略微下降、中期线性增长、后期平缓增长的正"S"型的3段式特征,强震作用下边坡岩体累积损伤相比微震作用下有较为快速的增长,且在边坡破坏前增速加快。频发微震作用下,水平层状岩质边坡在坡体上部形成阶梯型破坏面并向坡面出露,在坡体下部形成平直的剪切破坏面,坡体最终的破坏面呈阶梯状。     

钢筋混凝土梁桥疲劳性能评估

<正>版次:第一版出版时间:2019-03开本:异16开出版单位:中国建筑工业出版社标准书号:978-7-112-23086-0【内容简介】本书介绍了作者近十年来在钢筋混凝土梁桥材料、构件疲劳损伤理论和损伤后承载性能评估方面的研究成果,主要内容分为试验研究、理论分析和实用评估技术三个部分。试验研究部分包括高强钢筋和高强混凝土梁高周疲劳试验,超载作用下钢筋混凝土梁疲劳性能分析,钢筋混凝土柱低周疲劳损伤后的静力和动力性能试验;理论分析部分主要包括基于裂     

循环荷载下含软弱夹层岩体声学特性试验研究

利用振动试验台系统研究循环荷载作用下含软弱夹层岩体的疲劳损伤特性,结合超声波检测仪和动态信号测试分析系统,对疲劳损伤过程中缺陷岩体声学参数进行实时的监测和细致的研究。结果表明:整个疲劳周期内,不同损伤阶段超声波波速变化最为敏感,呈倒S型衰减规律;波形在损伤过程中从近似半圆形逐渐发生畸变,波形相关性系数总体上随循环次数比的增加呈下降趋势;超声波波幅在疲劳损伤中期波动较大,频域最大幅值和主频变化特征曲线规律不明显,仅在临近破坏时才表现出快速下降趋势,无法对其真实频域特性进行有效分析和识别。最后,基于超声波波速定义损伤变量,提出以Logistic方程的逆函数形式或4次多项式方程来描述含软弱夹层岩体疲劳累积损伤演化方程。研究成果可为各类振动环境下边坡的疲劳稳定性评价和加固工程设计奠定理论基础。     

纤维混凝土的低温性能和冻融损伤机理研究

研究了低温环境下(气温变化为-15~5℃),聚丙烯腈(PAN)纤维对混凝土力学性能增长趋势的影响,探讨了快速冻融试验条件下(-17.5~7.5℃)PAN纤维混凝土的抗冻融耐久性,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了PAN纤维在混凝土中的分散性以及纤维和混凝土界面结合状况.结果表明:掺入PAN纤维增加了混凝土的含气量、改善了混凝土的微观结构,提高了混凝土抗裂阻力,因而有利于混凝土低温环境下的强度增长和提高了混凝土的抗冻融耐久性.混凝土经受冻融循环破坏实质上是疲劳损伤累积的过程.通过实验研究和理论分析,探讨了聚丙烯腈纤维混凝土冻融疲劳损伤的机理,研究了纤维对混凝土抵抗冻融破坏的影响,建立了聚丙烯腈纤维混凝土冻融损伤的演变方程.     

岩土材料疲劳损伤过程的数值跟踪分析

以岩土材料的疲劳损伤试验为基础,基于神经网络的系统分析方法和信号处理技术,对疲劳损伤过程进行在线监测,建立了损伤过程的数学模型,并提取了损伤参数。试验结果表明：在循环荷载的作用下,基于系统分析方法所定义的损伤参数对水泥土样与岩样的损伤发展状态十分敏感,能够有效地跟踪损伤的不同发展阶段。整个损伤过程被分为3个阶段,即疲劳裂纹萌生阶段、疲劳裂纹扩展阶段及疲劳裂纹高速扩展阶段。损伤参数跟踪显示,对于水泥掺入比与龄期均相同的水泥土试样,其疲劳寿命也会表现出较大的离散性;对组分存在差异的砂岩而言,即使疲劳寿命相同,所经历的损伤过程也不完全相同。     

考虑荷载作用的沥青混合料冻融损伤特性研究

针对寒区道路工程中的沥青路面冻融受荷损伤问题,借助细观损伤力学和宏观统计随机损伤模型,建立了冻融与荷载耦合作用下的沥青混合料损伤本构关系和损伤演化方程;探讨了冻融循环次数、应变和油石比影响下的沥青混合料冻融受荷损伤劣化机理。研究表明：冻融循环疲劳损伤累积和荷载作用于带有微缺陷粗集料界面附近产生的应力集中加剧了沥青混合料总损伤劣化程度。冻融循环20次之后,损伤度变化不大,基本趋于恒定;相同损伤程度时,应变值随冻融次数的增加而减小。油石比对总损伤影响显著,当油石比相对较小时,以冻融破坏为主;当油石比较大时,以受荷破损为主。研究成果可为寒区沥青路面抗冻设计、性能评价及养护维修时机选择提供参考。     

小净距隧道爆破开挖中夹岩累积损伤计算方法及其应用

为了获得小净距隧道中夹岩爆破累积损伤规律,建立了爆破荷载作用下中夹岩累积损伤新计算方法,并应用该方法对大坪山隧道中夹岩爆破施工过程中的累积损伤进行预测,同时进行了现场测试验证。结果表明,新计算方法不仅能反映爆破力学作用过程,而且计算参数也易于获取;预测结果与实测平均误差在12%左右,可以用来预测岩石的累积损伤;大坪山隧道中夹岩累积损伤规律为二次爆破后6个测孔波速平均降低率为4.3%;各测孔最大累积损伤增量为6.1%。其结果可为小净距隧道中夹岩稳定性研究提供依据     

Modern diversity of the macroalgae of the Sea of Azov,the Black Sea,and the Caspian Sea

Currently, the species list of the macroalgae (excluding Charales) inhabiting the southern seas of Russia includes 388 species, specifically, 362 species in the Black Sea, 46 species in the Sea of Azov, and 70 species in the Caspian Sea. The species list has been increased by approximately 30% (96 species, most of them are registered in the Black Sea), compared to the data obtained 30 years ago. The green and red macroalgae of warm-water Mediterranean and tropical origin (Ceramium, Polysiphonia, Laurencia, Ulva, and Chaetomorpha) and brown algae (Sargassum and Cytoseira) were the key invaders. Nowadays the maximal species diversity is found on the Crimean coast and the Turkish coast of the Black Sea; and the species list of the Turkish coast differs significantly from all the other studied sites of the Black Sea. The number of the algae of the warm-water complex increased the most in 1990s–2000s in the Black Sea; species of boreal-tropical and subtropical origin dominate. However, such a tendency was not observed in the Sea of Azov and in the Caspian Sea, but expansion of the habitats of the brackish green algae has been registered.     

Mean Sea Level studies in the Aegean Sea

A study of Mean Sea Level (MSL) determination in the Aegean Sea is carried out. First, MSL values have been computed at a number of tide gauge stations. Then, Sea Surface Heights (SSHs) have been determined based on GEOSAT altimeter data of Geodetic Mission (GM). The computed SSHs were fitted to the tide gauge MSL values using a 4-parameters model. The best fitting agreement reached the level of 5cm, when GPM98A geopotential model was used as a reference surface.     

2012年夏季挪威海和格陵兰海水文特征分析

利用2012年夏季在北欧海(挪威海和格陵兰海)的水文考察数据,对调查区域内海洋水团性质和分布进行了分析,并对北欧海冷却对流的发展加深过程进行了研究。在上层,从东侧暖而咸的大西洋水跨越锋区至西侧低温低盐的格陵兰海盆上层水体,温度和盐度的变化分别可以达到8℃和0.4 psu。中层与深层水体的性质则相对均匀和稳定,3个海盆内从浅至深依次分布着北极中层水、海盆深层水、北极深层水以及海盆底层水。格陵兰海盆中深层水体在3 500 m深度上位温约为-0.97℃,相比较1970s观测到的-1.30℃,升温幅度超过了0.3℃,表明海盆深层存储的热量显著增加。在只考虑局地表面冷却的简化条件下,当前格陵兰海内部通过冷却对流混合至季节性跃层下界需要向大气释放0.9×109~1.2×109J的热量,这一过程至少需要2个月的时间而不利于对流向深层的发展。大量的热量被存储于北欧海深海盆中使得北欧海已经成为北半球高纬海域的热量存储器,对当前北极气候变化的影响有待深入研究。     

基于IceBridge数据的南极别林斯高晋海的海冰厚度研究

海冰变化与全球气候、 生态系统和人类活动密切相关, 海冰厚度是海冰变化研究的重要参数之一。全面立体高精度观测海冰厚度的最有效手段是航空遥感, 而冰桥计划（IceBridge）是当前南北极最大的航空遥感工程。基于2009 - 2014年冰桥计划的激光雷达高程数据和数字测图系统相机光学影像对南极别林斯高晋海的海冰厚度进行研究, 并结合降雪量等气象数据探讨该区域海冰厚度变化的原因。研究发现该海域的海冰厚度在2009 - 2014年间整体呈微弱增长趋势（0.07 m·a^-1）, 但是在95%置信水平下不具有显著性。2009 - 2011年呈现先增加后减少的大幅度变化, 其中2010年达到极大值2.42 m, 之后开始缓慢增加。海冰厚度的年际变化与降雪和近地表温度等气象要素相关, 二者相比较而言降雪为主要影响因素。     

Excitation of Under-Ice Seiches of a Sea Port of the Sea of Okhotsk

Doklady Earth Sciences - Multiannual observations (2009–2017) by means of autonomous seiche recorders have been conducted for marine seiches with one second discreteness in the boot basin for...     

渤海和黄海北部潮间带底质中的介形虫

间带不同性质的底质中 ,介形虫动物群的特征和生态分布各不相同。在岩石滩和沙滩中介形虫较丰富、多样 ,前者具有 Xestoleberishanaii,Cythere lutea lutea,Loxoconcha hattorii,Aurila cymba等 ,而后者有 Sinocytheridea impressa,Pistocythereis bradyformis,Bicornucytherebisanensis,Cushmanidea subjaponica等。泥质滩中介形虫通常很少 ,有 Loxoconcha binhaiensis和L.ocellata等。受高潮和中潮影响的河口区 ,通常介形虫丰度和多样性的分布较低 ,都是适应环境变化很强的属种 ,并具有海、陆相介形虫分布的混合区段。朝向海洋方向 ,非海相介形虫的百分含量呈逐渐降低变化 ,而海相介形虫正好相反。     

Miocene-pleistocene volcanism of deep-water basins of the Sea of Japan and Sea of Okhotsk

This paper reports the results of petrographic and geochemical studies of the Miocene-Pleistocene volcanic rocks that accompanied the formation of the deep-water basins of the Sea of Japan and Sea of Okhotsk. The geochemical types of these rocks, their geodynamic settings, and their derivation from different magmatic sources were determined. The marginal-sea basaltoids of the Sea of Japan are derivatives of fluid-enriched mantle (EMI), while the volcanics of the Kurile basin were generated from mantle enriched in continental crust (EMII). In spite of the different conditions of their genesis, they share some common geochemical features, in particular, their calc-alkaline signatures. These traces of the influence of sialic crust on magma generation confirm the development of the basins of both these seas on continental basement.     

环渤海地区现代海蚀机制、危害及对策

近些年来观察，渤海沿岸海蚀屡有增强，海滩变窄，浅滩、耕地缩小或消失，碉堡相继坠海，渔民被迫内迁，渔村被弃成废墟，临海村舍被冲，公路路基掏空，居民深感威胁之苦.据查证，主要是因修闸建库减少人海水沙，进而在海岸挖沙、毁堤等人为作用所致，但其根源却是干旱少雨之过.因此，防冶对策是：一节水、二改造污水、三增大重要复用水、四淡化和直用海水、五补给地下水、六要广泛植树造林增大人工降雨、七多向调水、八彻底改造黄河.以黄河为主干，构成多头、多尾、多腰的母亲河，形成全国水系联网，自行调节旱涝，化害为利，变化方干旱少雨为湿润多水，以便有更多的水沙人海，制止海蚀继续扩大.