锆石微量元素的理论基础及其应用研究进展

锆石是地质学研究中最重要的副矿物,其分布广泛、物理、化学性质稳定,记录了结晶时的年龄、温度、氧逸度以及O-Hf-Si-Zr-Li等多元同位素和微量元素信息,被广泛运用于地球科学的研究中。近年来,随着分析技术的发展,研究者在获取锆石年龄的同时也获取了大量锆石微量元素数据,这些数据的积累推动着研究者对锆石微量元素理论研究的不断深入,并取得了一系列重要进展,如发现锆石微量元素组成受锆石本身的晶格特点主导,符合晶格应变模型和类质同象替代机制;发现锆石微量元素组成受到熔体成分演化影响,锆石结晶时的熔体微量元素组成往往不等同于全岩;发现锆石内部的微量元素不均一特征(矿物包裹体、热点、蜕晶化作用等)可能会严重影响锆石的微量元素组成,继而建立了"干净锆石"的判别指标和筛选机制。此外,锆石微量元素的应用研究也取得了长足进展,研究者们不断尝试通过各类锆石微量元素指标、图解、分配系数,识别母岩浆物理化学性质、反演母岩浆组成,大大推动了锆石微量元素在示踪岩浆源区和岩浆过程中的应用。然而,由于锆石微量元素组成受控于多种因素,使得锆石微量元素在实际应用当中常常面临着多解性问题、重叠问题和分配系数的选择问题,在一定程度上影响了锆石微量元素应用研究的可靠性。未来的锆石微量元素研究将不满足于使用传统的低维指标和图解以及分配系数,而将在充分吸收传统方法精华的基础上,从海量数据与更高的维度中寻找元素之间相关性,基于热力学定律揭示新原理,基于更高空间分辨率揭示动力学因素的影响,从数据驱动和理论驱动的全新视角下深入揭示隐藏在锆石微量元素中的信息。     

基于BP神经网络的网格结构损伤识别与试验研究

针对网格结构中杆件数量众多,但节点数总是远远小于杆件数的特点,损伤识别中采用了基于BP神经网络技术和面向节点的损伤初步定位方法的网格结构损伤识别的三步法。对双层柱面网壳结构模型在不同杆件去掉时的四种损伤情况下的振动特性进行了实测,并以实测低阶模态的频率变化率和少数测点的振型分量作为神经网络输入参数,对模型的各种损伤情况进行了识别。结果表明,所用的方法可以精简神经网络的结构,并提高其模式识别的能力。该方法可用于对大型复杂结构的损伤识别。     

变质过程中流体作用的实验研究

人们对变质过程中流体的认识是逐步深入的。最早的变质岩的研究者不认为变质过程中有流体存在。后来发现有H_2O的存在,然后又发现了CO_2。现在的研究认为变质过程中流体的成分可以非常复杂,除了H_2O和CO_2外,还有各种盐类。变质过程单独流体相存在的间接证据是通过变质岩的地球化学和岩石学研究,根据原岩与变质岩或低级变质岩与高级变质岩岩石成分的不同,经质量平衡计算得出的。足以证明变质过程中独立流体相存在的最直接的证据是各种成分的气液包裹体的存在。这些气液包裹体不仅能给出变质过程中某一点所存在流体的成分,而且有可能给出这时的温度和压力。     

国家体育场柱脚锚固性能试验研究

大跨结构柱脚锚固性能是抗震设计的关键之一。国家体育场柱脚为钢柱脚,该钢柱脚锚固于钢筋混凝土承台中,其受力复杂,以往国内外类似的试验很少。笔者共进行了4个钢筋混凝土承台-钢柱脚试件锚固性能的试验研究,本文介绍其中2个几何尺寸较大的钢筋混凝土承台-钢柱脚试件锚固性能的试验研究概况,1个试件为混凝土承台中配置抗拔钢筋的试件,1个为混凝土承台中未配置抗拔钢筋的试件。通过单向重复加载下的钢柱脚锚固性能试验,对试件的锚固承载力、延性、合理配筋型式等进行了研究。试验结果表明,混凝土承台中配置抗拔钢筋的试件与未配置抗拔钢筋的试件相比其锚固承载力和延性显著提高。在试验基础上,建立了柱脚锚固承载力计算的桁架模型,计算结果与实测结果符合较好。     

高温高压下两元系H2O-CH4的摩尔体积

利用人造流体包裹体数据和甲烷笼合物熔化温度和压力的实验数据获得了在高温高压下H₂O-CH₄两元系的摩尔体积。并将所得数据与用传统的高温高压设备和状态方程所获得的数据进行了比较。这三组数据均吻合的很好。这表明用人造流体包裹体方法获得流体系统摩尔体积的可行性和已有的状态方程在描述该两元系在高温高压下的摩尔体积的正确性。本项工作对H₂O-CH₄系统高温高压下实验数据的重要补充。同时将已有的状态方程的适用性推广到更高的温度和压力。     

预应力拱架结构地震响应的动力时程分析

以预应力拱架结构为研究对象,运用反应谱法和时程分析法计算了结构在地震作用下的响应,并与相应的静内力作了比较。结果表明,在预应力拱架结构的抗震研究中,需同时考虑水平和竖向地震作用。总结了结构地震响应的规律,为抗震设计提供有利依据。     

半刚性连接焊接空心球网壳弹塑性分析的短杆模型

提出了一种考虑焊接空心球节点半刚性网壳弹塑性分析的"短杆模型",即采用等效短杆模拟焊接空心球节点,通过对质量、横截面积及惯性矩的折算来模拟球的质量及初始刚度,并利用自定义PMM塑性铰模拟焊接空心球节点塑性工作阶段随轴力变化的弯曲刚度。在SAP2000有限元软件中实现了该计算模型的导入,并通过算例证明了采用该模型进行弹塑性分析的可行性。"短杆模型"适用于半刚性连接焊接空心球网壳的静动力弹塑性分析,借助它可以更准确地分析半刚性连接焊接空心球网壳塑性阶段的真实反应和实际工作性能。     

考虑节点弹塑性的焊接球网壳分析模型

通过有限元分析,建立了焊接空心球节点荷载-位移曲线的双线型模型,并采用等效短杆模拟焊接球节点的质量及初始刚度,提出了一种用于考虑节点弹塑性的焊接空心球网壳分析的"短杆模型",并利用自定义PMM塑性铰在SAP 2000有限元软件中实现了该计算模型的导入。算例表明,采用该模型进行焊接球网壳弹塑性分析是可行的,借助它可以分析焊接球网壳塑性阶段的真实反应和实际工作性能。