膨胀土干湿循环胀缩裂隙的定量分析

为研究膨胀土在降雨与蒸发过程中的胀缩裂隙演化规律,对原状膨胀土进行干湿循环的CT扫描试验。利用Matlab软件编写程序对土体CT图进行三维体重建以及裂隙信息的提取,从定性与定量的维度研究土体三维空间裂隙与干湿循环之间的关系。定性研究发现,裂隙发育开始于土体内部初始孔洞与微纹裂等薄弱处,并扩展延伸,形成裂隙面、裂隙体,最后形成复杂的三维裂隙网络;随着干湿循环的进行,裂隙面积和体积逐渐增加,最后趋于稳定。定量研究发现,裂隙面积沿试样轴向的分布具有明显的周期性规律,随着干湿循环的进行,周期逐渐减小,振幅A先增加后减小;裂隙开展分为3个阶段,即裂隙酝酿期、裂隙快速发育期和裂隙平稳发展期,而裂隙发育主要发生在裂隙快速发育期。得出了试样径向裂隙面积、轴向高度与累计干缩体变之间的近似关系,以裂隙体积定义了符合Logistic函数变化规律的扰动函数,可以预测裂隙在试样局部的发展及分布情况,为裂隙膨胀土的渗透特性以及整体与局部的应力、应变研究提供参考。     

鄂尔多斯盆地西南部长8段砂岩沥青地球化学特征及其来源分析

系统采集了鄂尔多斯盆地西南部地区延长组8段沥青砂岩,对砂岩沥青的地球化学特征进行了研究,探讨了沥青的母质特征、形成环境和成熟度。研究结果表明:(1)长8段砂岩沥青中高碳数的正构烷烃优势明显,规则甾烷中C_(29)含量相对较高,萜烷系列中四环萜烷含量较高,C_(24)四环萜烷/(C_(24)四环萜烷+C_(26)三环萜烷)的值为0.26~0.52,C_(23)三环萜烷/(C_(23)三环萜烷+C_(30)藿烷)的值分布范围为0.06~0.41,这些都指示研究区长8段砂岩沥青母质来源为混合型,并且陆源有机质贡献较大;(2)砂岩沥青中Pr/Ph为0.67~1.07,同时,沥青中检测出低丰度的β胡萝卜烷,说明沥青形成环境为弱氧化—弱还原环境,较低丰度的伽马蜡烷与C_(30)+藿烷指示沥青的母质形成于淡水或微咸水湖泊环境;(3)长8段砂岩沥青的C31藿烷22S/(22S+22R)、C_(29)甾烷20S/(20S+20R)、C_(29)甾烷ββ/(αα+ββ)和C_(29)重排甾烷20S/(20S+20R)均接近或已经达到平衡值,反映沥青为成熟沥青。将研究结果与已报道潜在烃源岩的生物标志化合物特征进行对比,显示出研究区长8段砂岩沥青主要来源于延长组7段烃源岩,表明长7段烃源岩是研究区最主要的烃源岩之一。     

地球自由振荡的保结构模拟

大地震等诸多激励均能激发全球自由振荡现象,通常表现为驻波形式的全球整体振荡.现有的地震波数值模拟方法多为非保结构方法,无法压制长时程计算中的积累误差.本文采用优化的三阶辛格式谱元法,对地球自由振荡及全球尺度的地震波传播进行了长时程模拟.通过与传统的基于Newmark算法的谱元方法结果对比分析,明确验证了本文所得优化的三阶辛格式谱元法在模拟地球自由振荡等大规模长时程问题上的优越性和准确性.上述进展在方法论层面为今后探测、刻画全球尺度地球非均匀结构的驻波数值方法奠定了部分基础,并为相关研究领域提供了新的选择.     

求解弹性波方程的辛RKN格式

将弹性波方程变换至Hamilton体系,构造适用于弹性波模拟的高效显式二阶辛Runge-Kutta-Nystrm(RKN)格式,运用根数理论得到此格式的阶条件方程组.通过给定系数的限定条件,得到方程的对称解.为了使时间离散误差达到极小,提出数值频率与真实频率比较,通过Taylor展开,得到关于辛系数的限定方程,求解方程组得到最小频散辛RKN格式.对比分析时间演进方程的稳定性,得到使库朗数达到极大值的限定方程,求解方程组得到最稳定辛RKN格式.发现此两种格式为同一格式.新得到的辛RKN格式不依赖于空间离散方法,为了对比的需要,选取有限差分法进行空间离散.在频散、稳定性分析中,与常见辛格式对比,从理论上分析了本文提出的格式在数值频散压制、稳定性提升等方面的优势,数值实验进一步证实了理论分析的正确性.     

混沌遗传算法在高层结构风振控制优化中的应用研究

将混沌遗传算法(Chaos Genetic Algorithm,简称CGA)引入高层结构的风振控制优化中,对采用黏弹性阻尼器来控制风振响应的高层结构进行参数优化;用Matlab语言编制了均布法、迭代法、简单遗传算法(Simple Genetic Algorithm,简称SGA)和混沌遗传算法的风振控制优化分析程序;对9个高层结构进行风振控制优化,对比了算法程序的计算效率以及无控、均布、迭代、SGA和CGA工况下的结构风振响应。研究结果表明:混沌遗传算法可以应用于高层结构风振控制优化之中;混沌遗传算法的计算效率比简单遗传算法最高提升了29%;经混沌遗传算法优化后,黏弹性阻尼器附加给结构的附加阻尼比与均布和迭代相比最高分别提高了61%和22%,CGA工况的顶层加速度响应与均布和迭代法相比最高分别减小了14%和12%。为高层结构风振控制优化研究提供了新思路,具有一定的理论价值和实际意义。     

核电站结构隔震研究进展

基底隔震已经大量应用于一般民用建筑中,被认为是在剧烈地震中保护建筑物最具发展前景的技术之一,但对于核电站这类特殊的建筑物应用较少,且研究比较薄弱。介绍了核电站水平及三维隔震装置的研发及性能测试,概述了核电站隔震系统抗震性能的研究进展和核电站隔震设计规范,指出了在核电站中应用隔震技术还有待解决的问题,对今后核电站隔震的研究提出了一些建议。     

1997-1999年黄河上游玛曲地区人工增雨生态效应的检验

以牧草产量、归一化植被指数为生物指标,探讨了人工增雨生态效应检验的思路和方法,并以黄河上游玛曲地区1997—1999年人工增雨作业为例,进行了实际的计算。结果表明,玛曲地区人工增雨对提高牧草产量、增加植被覆盖度具有正效应,牧草产量平均增加两成多,植被覆盖度增加显著;初步估算,1998年玛曲地区人工增雨的草场经济效益投入产出比为1：9．7。     

陕西青山金矿床黄铁矿的标型特征研究及矿床成因探讨

陕西青山微细浸染型金矿床中的主要矿石矿物黄铁矿具有标型意义,研究表明,富金矿段的黄铁矿具有颜色暗黄-灰黄、颗粒细小破碎、晶形差,为五角十二面体和复杂聚形、亏硫与铁的特点。矿区矿源层为含炭热水沉积岩层组成的黑色岩系,具有热水沉积成矿预富集-韧脆性构造叠加-大气降水为主的含矿热液改造的类卡林型金矿床的成矿特点,富金细粒黄铁矿是地下热卤水与大气降水热液两种流体混合与沸腾使物理化学条件瞬变的产物。     

资源一号卫星星内粒子探测器与神舟二号X射线探测器对高能电子探测的比较分析

利用资源一号卫星和神舟二号留轨舱上搭载的高能粒子探测设备对2001年2～6月同一时段内的资料进行了对比分析. 神舟二号飞船X射线探测器的观测结果反映的空间高能电子的分布, 表明在400km的较低高度上, 地理纬度40°附近以及SAA地区也可以观测到数百keV的高能电子. 资源一号卫星的探测结果显示了在800km高度附近, 同一时段内若干兆电子伏特的高能电子的全球分布. 后者出现的最低地理纬度和相应的经度位置则和前者是一致的, 说明两个高度上高能粒子的分布仍然都受地磁场控制, 粒子主要来源于地球辐射带. 资源一号卫星高能粒子探测器的能挡与神舟二号飞船X射线探测器的能挡不同, 彼此可以较好地补充. 但由于神舟二号轨道倾角较低, 全面的对比也受到一定的局限, 在进一步深入分析现有资料的同时, 可以在本文基础上设计更好的联合探测方案.     

黑龙江东安金矿地质及地球化学特征

东安金矿是在黑龙江省发现的大型浅成低温热液型金矿床.该矿床产于下白垩统火山岩-潜火山岩环境中,受库尔滨断裂的次级断裂控制.近矿围岩硅化强烈、冰长石化、绿泥石化、绢云母化发育,流体包裹体研究表明,主要成矿过程发生在144℃～348℃之间,成矿深度为0.2～1.0km,成矿流体液相成分主要为K 、Cl-等,气相成分主要为H2O和CO2,按照现行的低温热液金-银矿床的分类原则,该矿床应属低硫化型.文章通过对东安金矿地质及地球化学特征的研究,对于确定矿床成因,进行成矿预测,有一定的借鉴意义.